电子测量与仪器论文:电子测量与智能仪器课程教学与实验改革探索 [摘 要]针对目前电子测量与智能仪器课程在教学与实验过程中所存在的不足,课题组依托河南理工大学国家级实验示范中心和省级重点开放实验室平台,分别从教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践。对该课程进行的“自主、探究与合作”模式下的教学与实验改革,在培养学生自主学习,提高学生综合能力方面取得了很大成效,为工科课程教学改革提供了很好的借鉴。 [关键词]教学方法;教学手段;实验;改革 电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。 针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。 一、 注重课堂教学改革 (一)更新教学内容,改进教学方法 针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。 (二)教学手段多样化 电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为: 1.多媒体课件动起来 在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。 2.SAKAI网络平台用起来 随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。 三、实验实践改革 作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。 四、考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。 (一)平时成绩考核 平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。 (二)期末卷面成绩 期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。 (三)实验成绩 实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。 (四)课外活动成绩 该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。 五、总结 本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。 电子测量与仪器论文:电子测量与仪器课程的教学方法探索及考核方法改革 摘要: 深化中国大学课程教学方法和考试考核方法的改革是保障大学教学质量、提高人才培养质量的重要方面。针对目前电子测量与仪器课程在教学中的不足之处,我们进行了教学方法和考试改革的探索和实践,同时通过考试环节的完善和创新,力图达到提高学生的分析能力和综合素质的目的。本文系统的阐述了电子测量与仪器课程教学方法的改革和考核方法的改革思路,并取得了一定的效果。 关键词: 电子测量;教学方法;考核改革 0引言 教学方法由于是决定教学效果的十分重要因素而被人们所重视,教学方法的改革也就理所当然地成了教学改革中的重要一环。课程考核评价系统,是教学过程中必不可少的重要环节,贯穿于教学的全过程,课程考核的结果不仅可以反映教与学的实际状况,对学生各阶段乃至整个学习阶段有一个明确的评价,更是衡量学校教学质量的重要依据。然而,目前的课程考核评价系统只是通过单纯的卷面成绩考核,并不能真正衡量学生的综合能力。下面以《电子测量与仪器》作为试点课程,在测控本科专业的教学过程中,详细阐述该门课程的具体教学方法和考核方式的改革。 1电子测量课程的特点 电子测量是测控专业的一门专业必修课程,内容包括:电子测量的基本原理和基本的测量方法,常用的电子测量仪器的基本组成和工作原理,仪器的操作和应用。要求通过该课程的教学培养学生理论联系实际和动手能力以及解决问题的能力。该课程涉及比较深奥的理论,算法比较抽象且难懂;同时电子测量与仪器课程涉及面很广,它的应用包括了整个电子、通讯、自动化等多种学科的很多领域,比如取样、信号合成、自动化等多种技术都在电子测量中得到应用,因此教学中还要涉及如何把电子测量理论与实际应用相结合的应用问题。 2教学方法的探索及改革 针对《电子测量与仪器》这门课程的特点,基本拟订了改革的方法如下: 2.1 增强学生参与性。不同于以往的一味灌输的教学方法,在讲解了某种仪器的基本原理以及功能和操作后,要求学生以各种途径查询资料,并以报告的形式写出目前最新的技术指标,之后要抽点学生下一次课上来讲解,学生可以选择自己喜欢的一种型号产品为例子来写报告,同时,将学生分成几个小组,每个同学在组内都要讲解他说查到的仪器资料和型号,以及这个仪器的特点,阐明电路结构并进行分析性讲解,这就使得学生要了解这类产品的技术指标,必然在课后就要去查询相关的技术原理,小组讲解使得每个同学都有参与,所以每一个学生都会去查找资料并准备讲稿,比老师单纯的对仪器知识的理论灌输有效果,这样的方式,给学生学习上带来了一定的主动性和积极性,增强了参与性,同时,也培养学生对仪器学习的兴趣。 2.2 围绕教学大纲,把握住理论教学的方式方法,讲授方面从易到难,让学生逐渐对仪器建立起兴趣爱好。但大学的教育也必须注重理论环节,这和实践环节有等同的重要性,在某一种仪器以及电子测量方法介绍完后,要求学生自己拟出一个题目来讨论,将所有学生进行分组,比如,10人一组,共8个小组,最后,一个小组拟出一道题目。 2.3 测量技术发展很快,电子测量仪器在不断更新,这就要求适应形势,适当调整教学内容,将一些现代的电子测量手段以及先进的仪器作为例子引入到课堂上来,激发学生的学习兴趣。 2.4 结合实验教学,不再完全理论和实验脱节,理论讲解的时候,就要结合实验例子讲解。有某些理论课程可以到实验室进行讲解,让学生更加直观的理解仪器特点,真正做到教与学结合。由此,可以增强学生的参与意识,激发学生创新思维。 3考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,采用了平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩。平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%。 3.1 平时成绩考核30%,由考勤,实验成绩,讨论答辩成绩共同来决定。考勤和作业占到平时成绩的30%,实验成绩占到平时成绩的30%,讨论答辩成绩占到平时成绩的40%。 第一部分是考勤和作业,在教学过程中,根据课程教学进程,要求学生完成的学习任务,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,将学生的出勤情况记录在“点名册”内。最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是实验成绩,是结合实验具体操作情况来打分的一项成绩。 这一项成绩在一定程度上反应了学生具体动手能力和操作能力情况。第三部分是讨论答辩成绩 ,这项成绩通常是在小组学习的基础上,大家共同完成一个课题、一个论文或一个项目,然后通过演讲答辩的方式,向全班同学作介绍。小组外的全体同学还要提出各种问题请小组答辩的成员回答。最后以小组答辩和工作完成的水平和质量作为依据,决定每个人的成绩,由小组外的其他同学和教师评价给出。 3.2 期末卷面成绩以教学大纲为参考,覆盖面广,考题可以灵活多样,以闭卷为主,可以考核一些新的仪器技术,另外,增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考核出学生的真实能力以及全面系统的考核学生系统掌握课程知识的能力,该项成绩占到70%。 4总结 现代大学教学方法,应该是能够激活师生思想、情感、潜能、智慧,发挥师生积极性、主动性、创造性的教学方法;而考核方式的改革依赖于教学方法的改革,我们将继续努力并研究该门专业课程的特点,通过不断的改革和改进,摸索出一套有效的教学方法,这样,才能做到考核方式真正有效的改革。 电子测量与仪器论文:微课在《电子测量与仪器》课程教学中的应用研究 摘要:目前在电子测量与仪器课程的教学过程中,正面临着种种难题亟待解决,如教学内容枯燥乏味,知识点多但是课时有限,学生的学习主动性不高等等。近年来,随着微课这一新的教学方式的出现,为提高《电子测量与仪器》的教学效果提供了希望。本文通过对微课和《电子测量与仪器》的特点分析,简要探讨了将微课应用到《电子测量与仪器》的教学过程中的前景。 关键词:电子测量与仪器;微课;教学方法 一、引言 对于我国高等院校的各电子类专业,如电子信息工程、电子科学与技术等而言,电子测量与仪器这门课程由于其独特的特性,对于学生专业技能的培养以及实际动手操作能力的提高具有重要的意义[1]。但是由于传统教学方式的限制,使学生在听课过程中经常感到枯燥无味,并缺乏学习热情。为了激发学生的学习欲望,提高授课效果,需要授课老师不断提高自身业务能力,改变传统教学思路,寻找更为新颖、高效的教学方法,为学生创造轻松、愉快的课堂氛围。 近年来,伴随着微课的兴起,为电子测量与仪器课程教学方式的改革提供了新的思路与方法[2-3]。本文将结合微课与电子测量与仪器这门课程的特点,对微课在电子测量与仪器课程教学过程中的应用前景进行重点讨论。 二、什么是微课 1.微课简介。微课(microlecture),顾名思义,指的是一种长度较短的教学过程,时长通常为5~8分钟。它以视频为主要载体,围绕着某一具体的教学知识点展开。“微课”最早是由美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)提出的,一经引入,就迅速在我国的各中小学以及大中专高等院校中推广开来,并引起了众多教育工作者广泛的研究热情[4]。 微课的核心是关于某个知识点的课堂教学视频,同时还包含了与该知识点相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容。教师在编制微课课件的过程中,可以将教学内容以动画的形式形象地展示给学生们,引起学生的学习兴趣,同时还可以添加音频内容,将对该知识点的点评加入到课件中去,使学生在学习时同时受到视觉和听觉上的刺激,由于此时学生的注意力较平时更为集中,因此会使教学效果大幅提高。 2.微课的特点。微课经过近几年的不断发展,逐渐形成了如下几个自己独特的特点: (1)短小精悍。在传统的教学过程中,对某一具体知识点的讲解可能需要10~20分钟的时间,包括板书、PPT等教学资源的使用,但收到的效果却是一般。而微课虽然长度只有短短的几分钟,但是它以更为直观形象的方式将教学内容传递给学生,辅以声、光等多种感官刺激,势必取得更为良好的教学效果。 (2)重点突出。由于微课的时间短,因此它所包含的内容都是经过精挑细选的,并且都是与教学内容的主旨密切相关的,这就使得教学内容的重点更为突出,便于学生接受与掌握。 (3)素材丰富。微课的教学素材来源丰富,并且形式多种多样,除了传统的图片、视频等,目前还有各种专门用于制作微课课件的软件,如可以进行屏幕录制的Camtasia Studio,制作交互式视频课件的Adobe Ultra、Adobe Captivate,以及对视频进行后期处理的Adobe Premiere等,这些都为微课课件的制作提供了大量新颖的素材,是微课质量的重要保障。 (4)学习时间灵活。借助现在发达的英特网,只要将微课课件上传至指定服务器后,学生们就可以在任何时间访问这些课件并进行自主学习,而且由于时间短、重点突出等这些特点,学生在进行微课学习时不易疲惫,并且会迅速掌握教学内容的重难点,取得事半功倍的效果。 三、目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题 《电子测量与仪器》该课程处于电子类专业课程中的后继阶段,是其他基础课程和专业基础课程的综合应用,对学生提高实践能力和电子测试水平至关重要。笔者通过近年来对《电子测量与仪器》课程的教学授课经验,并结合查阅相关的文献,对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题进行了归纳总结,主要有以下几点: 1.部分内容枯燥乏味。在《电子测量与仪器》这门课程中,前期内容主要是关于各类电子仪器的原理性介绍,如示波器中示波管的结构与各部分功能,各种类型的模拟信号发生器的组成以及内部的主要模拟电路等,都涉及了大量的电路图和原理分析,需要耗费大量的课堂时间对其进行详细讲解,容易使学生产生枯燥乏味的厌学情绪[5]。 2.知识点多但课时有限。随着电子技术和大规模集成电路技术的不断发展,现阶段的各种电子测量仪器正逐步朝着多功能的方向发展,各种性能不断提高,各种新颖的功能也层出不穷,直接导致了该门课程知识点的迅速增多。仅以数字示波器为例,在课堂讲解时不仅要对各按钮、按键的功能进行说明,还要针对不同形式的波形信号的具体调节进行讲解才能使学生对该仪器有一个全面的了解与掌握,这就会占据大量的课时资源。在上实验课时,由于学生数量较多,因此不可能对学生进行逐一辅导,直接导致了事倍功半的教学效果。 3.学生缺乏学习主动性。《电子测量与仪器》课程的开课时间一般是在大三的上学期或者下学期,此时的学生经过两年大学生活的洗礼,逐渐产生两级分化,有的学生保持了高中阶段好的学习习惯,能够积极主动地进行学习,有的学生则放松懈怠,上课时注意力不集中,自然得不到好的学习效果。 综上所述,针对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学所面临的种种问题,需要授课教师不断探索,寻找一种更为新颖有效的教学方式来提高学生们的学习积极性与学习兴趣,才能从根本上保证该门课程的教学效果。 四、微课在《电子测量与仪器》中的应用研究 由于《电子测量与仪器》这门课程与实际应用密切不分,因此笔者在授课时经常会找一些与授课内容相关的小视频播放给学生观看,如某型号数字示波器的演示视频,基于应变片的自动测试系统等等。通过观察笔者发现,学生们对这些视频的兴趣很高,通过播放短片能够极大地吸引学生们的注意力,此时学生们认真听讲的程度较之传统的语言讲解高了不止1~2倍。 微课正好拥有这种短小精悍的特点,而且它本身作为一种特殊的视频资源,能够极大地引起学生们的学习兴趣。将微课这种新颖的教学方式引入到《电子测量与仪器》课程的教学过程中来,必将取得良好的效果。 同时,《电子测量与仪器》这门课程本身所具有的一些特点,也特别适合进行微课的开展。在这门课程中,不仅包含了各种电子仪器,如示波器、信号发生器、电压表、万用表等的使用方法、注意事项,还包含了自动测试系统的组建和实现,以及虚拟仪器的使用,这些教学内容都特别适合使用微课来进行展示。例如,可以将基于LabVIEW的虚拟仪器的组建和演示过程用屏幕录像软件进行录制,然后通过后期的处理,添加一些动画特效,将其制作为一个5~8分钟的微课课件。不仅能在课堂上对学生进行演示,还可以使学生在课下进行随时的观看。这样的教学方式,不仅新颖,而且收效更好。 五、总结 作为一种新出现的教学方式,微课正在因其自身的各项优点引起诸多教育工作者的关注。本文通过对微课的介绍,以及对《电子测量与仪器》这门课程现阶段所面临的各种问题的深入分析,对微课在《电子测量与仪器》中的应用前景进行了简要探讨。经过分析笔者得出结论,由于《电子测量与仪器》本身的一些特点,特别适合进行微课的开展,通过对微课的合理利用,必将对提高《电子测量与仪器》的教学效果起到极大的推动作用。 电子测量与仪器论文:模块化设计在电子测量与仪器实验教学改革中的应用 摘要:电子测量与仪器是测控专业的重要课程。针对以往该课程实验教学中存在的不足,结合专业实际情况,提出了模块化设计的改进思路,并以计数器实验为例,阐明了模块化设计的实现。在实验教学过程中,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;模块化设计;计数器 一、引言 电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。 该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表(电压表、示波器、计数器、信号源等)的使用[2],掌握仪器仪表工作原理,学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量,能根据所学知识综合设计简单的测量电路。 二、实验教学过程中的不足 以计数器实验为例,计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法,掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中,直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理,但学生往往只记住了通用计数器的操作方法,即如何测量频率、周期和频率比,而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样,实验效果大打折扣,学生的认识还只是停留在表面,没有自觉的深入探讨工作原理,理论与实际没能结合到一起。 三、改进思路 针对这个问题,可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高,思考方法的训练,知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器,当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上,而又重新忽视了测量原理。因此,在细节的划分上要有一个折中,模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目,制作了实验板,将通用计数器内部的主要模块分离出来,体现在实验板上。 计数器测量信号频率的原理框图如图1所示,其中,fA为被测信号,经过放大整形后变成标准的方波。门控电路产生门控信号,控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现,门控信号为低电平时,与门关闭,方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开,方波信号能通过,此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数,并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。 将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号,而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg,此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样,在fA的方波高电平持续期间,fg信号可以通过闸门,计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间,若高低电平时间相等,那么fA的周期应为N*tg*2。 计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示,fA与fB为不同频率的两个输入信号,假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端,而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时,在fB高电平持续期间,fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数,计数的结果是fB的半个周期内(假设fB的正负半周期相等)通过的fA的脉冲数,因而频率比为计数结果N*2。 根据以上的分析,测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此,设计图3所示的电路模块。其中,计数器及门控电路由单片机构成,可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现,要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线,搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间,要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录,进一步领会相应的测量原理。这样,学生面对的是这几个抽取出来的主要模块,对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识,能够将注意力放在测量原理上。 四、结论 该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面: 1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来,屏蔽了一定细节,减少了学生的重复劳动,有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来; 2.同样的几个模块,连接方法不同,实现的测量目标(测频、测周、测频率比)也不同,有助于学生灵活运用所学知识,提高动手能力; 3.通过使用示波器测量各个连接点的波形,有助于学生理论联系实际,提高电路调试能力。 电子测量与仪器论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 图1 电压表测量原理图 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 设被测交流电压的瞬时值为u(t),则: 电压平均值为: (1) 有效值为:(2) 波形因数为:(3) 波峰因数为:(4) 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 U=?琢 (5) 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 Up=Kp・?琢 (7) 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测量与仪器论文:试论电子测量实验仪器的维护与检修 【摘要】 电子测量仪器设备是实验教学与科研活动中不可或缺物质基础,电子测量实验仪器的精密程度以及使用状况对教学效果以及科研有着十分重要的影响,本文简要分析了电子测量实验仪器的故障原因,研究了具体的维护与检修方法。 【关键词】 电子测量 实验仪器 维护与检修 前言:电子测量实验仪器有很多,其使用的频率较高,所以出现故障的概率也较其他仪器大,如果维护与检修不得当,则会对整个实验教学和科研过程带来负面影响,因此电子测量实验仪器的维护与检修工作是十分重要的。 一、故障原因的分析 由于经常被使用,电子实验测量仪器出现故障的概率是比较大的,要想做好电子实验测量仪器的维护与检修,首先要明确其发生故障的原因,常见的故障原因有以下几个方面: ①操作不规范:在进行实验的过程中,如果没有按照仪器使用说明进行规范的操作,则会引起电子测量仪器的故障,因此在进行实验之前,要认真理解仪器的操作规范,牢记使用过程中应当注意的问题,教师要对学生加强指导,对于一些使用相对复杂的仪器,教师要耐心讲解仪器的构造及原理,使学生充分理解仪器开关、微调旋钮等的作用,有效减少了因操作不当而引起的仪器故障; ②仪器正常的损耗、老化:一般来说,电子实验测量仪器的调节大多为碳膜电位器,一旦碳膜磨损或进入灰尘都会引起仪器故障,从而造成测量误差,致使测量结果失真[1],此外波段开关的触点滑动在使用时间长后也会造成接触电阻的增加,致使出现接触不良,一些仪器塑料配件的老化也会引发开关动静片接触不良等故障; ③元件损坏:电子元件一般都有极限参数,在使用过程中的过电压、过电流现象会使得电子元件损坏,造成电容击穿、线圈短路等故障。 二、维护与检修方法 2.1检修方法 ①直观检查法:在电子实验测量仪器出现故障的时候,第一步要细心检查仪器,查看仪器面板上的按钮、旋钮、开关等是否失灵,此外还要对电源进行检查,看接线柱、插头等连接电源的部位是否出现松动、滑脱、烧毁等接触问题,第二步要将仪器的面板打开,对内部的元件进行逐一排查,看是否出现烧焦、脱焊等问题,在发现问题之后及时处理;②电压测量法:利用万用表测量经过仪器的直流电压,通过测量结果与正常结果进行对比,查看整个仪器电路是否处于正常的工作状态,通过电路中的异常点判断故障位置,最后进行检修;③示波器测量法:示波器能够观察到电路中测试点的电压波形,将观测到的电压波形与各测试点正常的电压波形进行比较找出异常波形,确定出现故障的点,从而找出异常部位,确定部位后再通过其他方法找出具体故障,最后进行检修;④元件替代法:在我们不能确定是否是此元件出现故障时就可以利用这种方法,我们将已知的性能完好的元件替代怀疑元件,在替代后如果电子实验测量仪器运行正常则代表此元件出现故障,可以采取修理或更换的方式进行检修,如果替代后仪器依旧故障,则再去寻找其他的故障点;⑤电阻法:这种检修方法比较简单,用万用表测量电路中各个元件的电阻,将测量值与实际值进行对比,通过各元件电阻的异常判断其是否出现故障。 2.2维护、维修方法 ①清洗方法:电子实验测量仪器中的电位器及转换开关容易受灰尘影响而出现故障,因此可以采用专用的电子仪器清洁剂进行清洗,打开后盖后,找到仪器对应的转换开关、电位器等元件,喷入专用的清洁剂,反复调节后观察仪表显示,直至仪表显示正常为止;②更换相关元件:如果我们在直观的观察中能够发现开关或旋钮出现损坏,或者在清洗之后仍然故障,这时可以采用更换元件的方式进行维修,需要注意的是,转换开关为有着多个刀闸,线路板上的插脚也较多,因此要用空心针、吸锡器等专业设备进行更换,同时要尽量缩短烫焊时间,以免对线路造成损坏;③校准:电子实验测量仪器由于长时间的使用其精度和准度会出现一定的偏差,这时需要我们对测量仪器进行微调校准,校准的过程中要理解电路的原理以及仪器的构造,利用校准仪器一边调节一边观察显示屏[2];④仪器维修:在我们确定故障部位以及故障器件之后,就要对出现损坏的仪器进行维修,拆卸电路板之后,要根据电路原理图对断线以及重要插头做好标记,同时要注意拆卸顺序,便于维修后的安装,之后根据故障对损坏的元器件进行维修,注意维修过程中不能焊接时间太久,避免对其他元件以及整个电路的损坏,维修好要对仪器进行调试,确保其能够正常使用,对于一些构造复杂的测量仪器可以送回厂家进行检修。 三、结论 综上所述,在电子实验测量仪器维护与检修的过程中,首先要明确仪器故障原因,然后根据原因确定故障以及故障位置,最后才能进行检修工作,电子实验测量仪器的维护与检修是一项技术性较强的工作,因此技术人员应当不断充实自己的专业技术,积累维护和检修经验,以保证电子实验测量仪器的完好率,对实验教学以及科研做出贡献。 电子测量与仪器论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量与仪器论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量与仪器论文:高职高专《电子测量与智能仪器》课程改革的思考 【摘 要】《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,它的课程改革也显得尤其重要。 【关键词】《电子测量与智能仪器》;改革;传感器 《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,从传感器转换原理上来说,涉及电学、磁学、光学、化学等学科;从应用角度来看,又与测量学、电子学、计算机技术及自动控制技术等紧密联系;而传感器、电子测量、智能仪器的内容相对独立又相互联系;就学习方法来说,是理论与实践紧密结合的一门课程。 本课程是从事现代电子科学研究的必备基础。随着电子技术的发展,我国正成为世界电子产品制造业的制造中心,对于高职院校的电子信息专业学生来说,走上工作岗位以后,会成为生产、调试、检验第一线的技术工人。为了提高生产效率,在生产岗位上除了需要大量的通用仪表,还需要各种特殊仪表,学生只有全面学习并掌握了常用的电子测量仪器仪表的原理和使用,才能为核心专业课的学习及以后的工作打下坚实的基础。 《电子测量与智能仪表》课程改革包括了下列内容: 一、理论教学的改革 (一)项目化教学的组织 因为该门课程内容由《传感器》和《电子测量》两门课程演变而来,教学课时又有限(48学时),教学内容不可能面面俱到;而且在企事业的实际应用中,不同行业所使用的传感器和测量仪器也各有侧重。针对以上特点,我们以项目为载体,将教学内容分为五个传感器项目和五个电子测量项目,传感器包含传感器认识、电子称设计、转速仪设计、声光控制灯设计、温度采集器设计等项目。电子测量包括信号产生、电压测量、波形测量、时间测量、电子元器件参数测量等项目。并在项目后加入知识扩展模块,方便不同专业的学生学习不同的专业知识,学有余力的同学还可以扩展知识,增加素养。根据学科的发展,教学内容适当加入智能仪器的内容,以方便学生以后更好的适应工作岗位。 (二)教学内容的优化 目前的传感器教材在内容的编排方面,考虑到系统性和完整性,顺序一般安排为基础知识、各种类型的传感器、信号处理电路,最后介绍智能型传感器和传感器网络等新知识,这样的安排不太适合职业院校对学生职业能力培养的要求。 为此,我们在组织教学时,对部分内容进行了调整: (1)将传感器认识作为一个项目,在这个项目里完成对传感器的认识、掌握传感器的分类、掌握传感器的命名方式、了解常用传感器的转换原理、了解常用传感器的测量电路和处理电路。这样调整的好处是,在学习具体传感器之前,先掌握相应的知识路,等讲到具体传感器时,学生便能针对不同的传感器进行相应的实践项目,做到学以致用,提高技能。 (2)把对应的传感器放到每一个具体的项目中学习。目前,传感器的智能化、集成化已走向成熟,很多半导体制造商都研制、生产出了各种智能化、集成化的传感器及传感器专用处理电路,将该内容分布到每个模块中,一是可以使学生对传感器的学习更有针对性;二是让学生对传感器的应用有了清晰的认识,学生掌握的不再是孤立的传感器的知识,而是相应的应用电路,在学生走到工作岗位之后能很快具备相应的岗位能力;三是能做到将最新技术、产品介绍给学生、满足学生对新技术的需求;四是每一项目仍自成一体,不会使教学内容离散。 (3)加入扩展知识 在每个项目的后面加入相关的扩展知识,比方说声光控制照明灯项目,该项目是以声光控制照明设备为载体,详细分析了光电传感器的应用。光电传感器是一类分类繁多,应用广泛的传感器,各个专业以后都可能用到。在项目后面我们加入红外报警器、地铁屏蔽门、光电鼠标等扩展知识,方便电子信息、城规控制、通信信号等不同专业的学生学习相关专业知识,积极发挥专业平台课的作用。 二、教学方法的改革 (一)实用为主、理论够用的原则 传感器部分主要内容为转换原理、基本特性等,而职业院校毕业生的去向主要为生产一线,重点在于应用,只要知道如何使用、选择传感器即可,很少需要进行理论研究。因此,在教学中只需要让学生定性地了解传感器的工作原理,熟悉其基本特性,对于原理性的理论推导可以不做要求。对于一些定理,只要知道定理内容及在生产实际中的应用即可,对于定理公式的推导则没必要详细介绍。对此部分内容感兴趣的学生可以自学,有问题再向教师请教或自己查阅资料。例如桥式测量电路,学生只要明白电桥电路的作用,知道直流全桥、双臂电桥、单臂电桥之间电压灵敏度的关系。而其理论推导则无须占用课堂时间。学生学习的重点在于如何根据传感器手册、应用场合、测量范围等指标选用传感器,而对于很多公式、理论等内容则以学生自学为主,重点在于培养学生的技能。 在教学过程中,对于基本概念的教学仍然采用传统的教学手段,对于新技术、新知识或相对比较简单的内容,则采用多媒体教学。对于一些智能型传感器,则要求学生充分利用网络资源,了解传感器发展的最新动态。 (二)依托网络资源环境,提升研究性学习的质量和水平。 课程组教师建立了课程网站和资源库,使多年来积累的课程建设成果、优质教学资源能够跨越时空界限为学生的自主学习和研究性学习提供资源环境。资源库建设包括教师的基本教学资源、拓展教学资源、课业库、试题库、学习链接等内容,网站还专门设置了“学生资源共享”“网上测试”和“网上答疑”等互动性环节。学生可以将自己的研学成果上传到“学生资源共享”。通过该互动环节丰富了资源的来源和共享范围,加强了教师和学生之间以及学生和学生之间的互动交流,通过网上测试随机组卷,了解自己对知识的掌握情况。 电子测量与仪器论文:浅谈技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学 摘 要:新形势下技工教育应以培养学生的综合职业能力为目标,传统的教学模式存在不少弊端,应用理论与实践一体化教学方式,学生不单掌握了职业知识,更掌握了职业技能,为其职业生涯发展奠定了基础。一体化教学实施中,采用分组合作,学生体验到团队合作、与人沟通的重要性,增加了对工作的认同感与责任心,有利于提升综合素质。 关键词:理论 实践 一体化 职业 教学 合作 自主 学习 当今世界对技能人才的综合素质和技能水平要求越来越高,技工院校作为培养技能人才的主阵地,始终坚持为社会经济发展服务,为企业服务。技工教育正在探索建立以职业活动为导向,以职业能力培养为核心,理论教学与技能操作融合贯通的课程体系。正因如此,为了提高技校电子类专业学生动手能力,采用理论与实践一体化教学方式已经成为迫在眉睫的大事。下面就《电子测量与仪器》的一体化教学谈谈自己粗浅的看法。 1、 技校电子类专业《电子测量与仪器》课程传统教学的弊端 《电子测量与仪器》课程是电子类专业的一门重要专业课,这门课程在保证必要专业基础知识的同时,加强实践性教学内容,教材既有对电子测量知识 和原理的阐述,又有对测量方法、测量仪器的介绍。以往的“填鸭式”教学,学生接受的仅仅是纯粹的理论知识,由于实践缺少,他们对知识理解不够深入,再加上这门课比较抽象,学生就算听明白了,但具体操作还是有困难,无法真正学以致用,根本不能掌握技能。久而久之他们对这门课程失去了兴趣和学习积极性, 这是作为教师所不愿看到的。 2、 实行一体化教学的意义 (1)、采用一体化教学,有利于职业能力培养 “一体化”,在百度百科中被定义为“多个原来相互独立的主权实体通过某种方式逐步结合成为一个单一实体的过程”。技校电子类专业《电子测量与仪器》 课程的一体化教学是把理论知识和实践操作有机结合起来。理论和实践本是统一的,理论来自实践又指导实践,职业教育教学中不存在没有实践的理论,也不存在没有理论的实践。应用理论与实践一体化教学方式,可以达到课堂讲解、实践演示、实际操作同步开展,能有效让理论知识的教学和实际操作的学习统一成有机的整体。通过学习,学生不单掌握了职业知识(为什么要这样做),更掌握了职业技能(会做)。 (2)采用一体化教学,大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度 一体化教学过程中,以学生为中心,教师导、学生演的教学模式使课堂气氛活跃,学生课堂出勤率明显提高,课堂上玩手机、睡觉的现象大大减少。一体化教学改变了传统课堂以教师讲授为主的模式,让学生有了自我学习和动手操作的时间,大大提高了他们的学习积极性,使其从以往的被动学习转变为主动学习。一体化课程的学习是以学习任务为载体的学习与工作,当任务完成并且受到教师和同学们认可时,学生体会到了成就感,增强了自信心。 (3)采用一体化教学,有利于培养“双师型”一线教师 实施一体化教学首要条件是教师。一体化教学需要的是“双师型”教师,没有“双师型”教师,理论和实践还是割裂的。双师型教师必须具有综合职业能力,解决生产中的实际问题。《电子测量与仪器》课程任课教师在应用理论与实践一体化教学策略时,无论是理论知识,还是实践动手操作方面的知识都需要有系统性掌握,在此过程中,必然会带动一线教师应用各种方法提升自身的教学能力,进而培养出更多的“双师型”教师。 3、 技校《电子测量与仪器》课程一体化教学的实施 (1) 将课堂教学转向工作情景,让学生在“学习中工作,工作中学习”。 一体化课程来源于某一(类)职业的典型工作任务,学生通过完成完整的一项项学习任务实现综合职业能力的培养。整个教学过程是学习任务和工作任务完成的方法和途径,教师根据工作要求布置学习任务和工作任务,学生则通过学习和工作完成各项任务,即通常所说的工作中学习,学习中工作。教学场所由教室转为实训室(教学工作站),把课堂教学转向工作情景。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学,实施时采用模块式教学,每一个模块又分成几个项目,每一个项目又划分成几个小任务。例如在进行电能量测量模块教学时,教师先讲授理论知识,然后演示电压、电流、功率及电能的测量方法,在此基础上,给他们布置学习、工作任务,让他们装接日常用的交流照明电路,测量该电路的电压、电流、功率及电能。从学生的接线、检查、通电、测量到断电,都严格按操作规程、企业规范来要求,让学生的学习过程与该职业在社会上的实际工作过程一致,使得学生能更全面地接触工作的每一个环节,为其将来的职业生涯发展奠定基础。 (2) 分组合作,自主学习,提高学生的综合素质 《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出:职业教育要增强吸引力,需要改革教学模式,教学模式改革成功的一个重要标志就是学生个性化学习方法的形成和自主学习能力的发展。自主学习是一种以学习者为中心、强调学习者积极参与并结合合作,学习自主管理自己学习的新型教学模式。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学实施,教师可以把学生分成小组,一般3至5人作为一组,并从中选一位学生作为小组长,做好这一步有利于更好地进行教学的组织工作,教师通过引导学生确定学习目标、制定学习进程、合作探究等手段完成学习(工作)任务,学生在完成任务的过程中,不断讨论学习(工作)方法,形成了各自独特的技巧,培养了他们解决问题、优化工作的方法能力,在此过程中,学生体验到了团队合作、与人沟通的重要性,并增加了对工作的认同感与责任心,综合素质明显提高。 (3) 教师评价、学生成果展示,增强学生的成就感和自信心 学习(工作)任务完成后,让学生将自己的成果(设计、制作)进行展示,教师需要针对学生的知识掌握、操作情况及其在整个活动中的表现等方面进行点评,多给予鼓励,少批评,尽可能考量学生发展各方面的需要,进行层次化点评,让每位学生都有收益。 综上所述,技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学是以职业能力为核心,以职业活动为导向,对提高学生的学习兴趣,增强他们的自主学习能力,提高他们的综合素质都有很大意义。
新课标中明确指出“小学科学课程的主要任务是培养学生科学素养”。随着国家对农村地区教育日益重视,旨在培养学生科学素养的小学科学课程得到了很大重视,实验教学作为科学课程的重要组成部分,在培养学生科学素养这一要求上的作用显著,因此地位也更加突出,在农村小学亦是如此。面对农村与城市教育的差距,农村小学科学课程实验教学必须采取创新策略,才能充分发挥实验教学对学生科学素养的培养作用。本文立足农村小学实际,分析了农村小学科学课程实验教学及管理的特点,从教师基本情况、教学相关硬件、学生和教师的认知、农村小学科学课程实验教学开展情况、教学相关内容、教育评价六个维度,探究了农村小学科学课程实验教学的现状,并提出了针对性的意见与建议,如学校高度重视、师生重点关注、家长提供支持等,以期提升农村小学科学课程实验教学的有效性,为改善农村小学科学教育献计献策。 一、核心概念界定 (一)农村小学 对农村小学而言,国内并没有非常明确的概念界定标准。我国在1986年通过实施的《中华人民共和国义务教育法》中提出“农村学校,是地处农村的学校的统称。”国外对农村小学的界定比较固定,认为“分布在农村地区的小学教育阶段的学校为农村小学,或是地域上分布在农村地区,学段为小学的学校”。由此可见,界定农村小学这一概念时,主要是从学生所处的教育阶段和学校的地域分布两方面进行界定。从地域角度来说,农村指主要从事农业生产的劳动人民居住的地域,也就是俗称的“村庄”。一般来看,相比城市而言,农村的分布比较分散,不同于城市的数量多和高度密集。基于本文的研究对象,笔者将农村小学定义为:在地域上分布于城市之外,并且位于村庄周围的小学,其特点是比较分散。 (二)实验教学 实验教学的概念,在现今的多学科教育中经常被提及,通俗地讲,实验教学就是学生口中的实验课。在课堂上学生通过一系列的动手操作实践,达到学习知识、培养能力的目的。实验教学是一个探究、实践、提升的过程,在探索自然界的过程中寻求新理解,从新问题中获取新发现。故实验教学,是一种可以培养学生综合能力的实践性较强的教育活动。另外,实验教学是实践性教学的一种组织形式。教师通过一些特定的实验仪器和设备材料,经过人为控制与操作,让实验对象发生变化,教师指导并帮助学生观察,测定和分析这些变化,以此获取新知识,在验证已学知识的同时发展自己的能力。实验教学在基础课程和实验课程中广泛利用,其教学目的不仅是局限于验证书本知识,还能培养学生正确使用实验仪器,设计实验方案,对实验过程进行测试、调整、分析、综合,以及撰写实验报告的能力。 二、农村小学科学课程实验教学现状 (一)教师基本情况 农村小学科学课程实验教学的主要任务由教师来实现,因此,教师的素质在一定程度上决定了实验教学的有效性。目前,农村小学科学教师大多为40岁以下的青年教师,40~50岁、50岁以上的中老年教师占比较小,青年教师充满激情和活力,愿意并乐于探索实验教学的创新与优化。在这些青年教师中,有相当一部分教师所学专业是理科类专业,与小学科学课程紧密相关;还有一部分教师所学专业是文科类专业,但是科学素养和实践能力都比较突出。此外,在部分农村小学中,小学科学课程的教师为兼职教师,虽然小学科学课程是这些教师兼任的学科,但他们并没有因为是兼职就减少教授科学课程的热情,即使大部分任教科学课程的教师都来自语、数、英三门主科,但在师资水平方面还是有所保证的。 (二)教学相关硬件 不同于其他课程的教学,科学课程实验教学要一定的实验场地、实验器材、实验时间,且涉及的方面很多。这些实验有的可以在教室进行,有的要在实验室进行,有的要在户外进行,都离不开相应的实验仪器和器材。换言之,实验教学的开展与相关硬件的配备息息相关。在农村的小学科学课程上,国家投入的经费比较多,因此,很多农村小学已经拥有了自己的科学实验室,在实验室的硬件配备上,固定的硬件、日常损耗器材的配备基本完善,尽管与城市学校相比存在很大的提升空间,但已经能有效满足日常实验需求。在每次实验过后,学校能摒弃以往“做一次是一次”的旧观念,及时对玻璃制品和酒精蜡烛这些损耗数量比较大的用品进行补充,以保证多个小组同时进行相关实验,相较于以往存在较大进步。 (三)学生和教师的认知 从学生的角度来看,大部分学生十分喜欢小学科学课程中的实验课,对科学实验的热情也很高。其原因包括:可以不用考试、气氛轻松、可以动手操作、可以帮助理解理论知识等,其中,“可以动手操作”是大部分学生的选项。可见学生已经能正确认识小学科学课程实验教学。从教师的角度来看,大部分教师认为小学科学课程十分重要,能帮助学生深化理论知识、增强学生动手能力、提升学生创新思维,只是地位相较于语、数、英等传统科目尚有不足。究其原因,一方面,是语、数、英主课的主体地位导致教师“分本位”观念根深蒂固,对实践性为主的科学课程存在急于求成的现象,有时甚至跳过学生实践环节自己操作,一定程度上损害了学生学习的自主性;另一方面,部分学生认为科学课程实验教学就是背实验,写报告,为了记住原理进行考试,往往无法体会到科学实验中实践探究带来的乐趣。 (四)农村小学科学课程实验教学开展情况 当前,大多数农村地区的小学科学课程的安排是3~6年级,每周2个课时,每学期的实验课程大概在10课左右,其中大部分由科学教师自主安排。目前,农村小学科学课程实验教学开展情况良好,尽管偶尔会出现被占用、实验课变成理论课的情况,但是实验课的课时基本都有所保障,对学生科学素养的培养也能持续化、常态化、合理化地进行。虽然家长还是较为关注学生语、数、英等主课的学习情况,但也有越来越多的家长开始关心科学课程中的科学实验,并在与教师的交谈中咨询学生的科学学习情况,不得不说这是一个很大的进步。 (五)教学相关内容 为了满足学生的多元化、个性化需求,如今,很多农村小学科学课程实验教学内容都较为丰富,教材上的相关实验基本都能开展,学校、教师也会根据实际情况增加一些内容,这也说明从学校层面已经重视科学实验教学。同时,一些农村小学开设了形式多元的兴趣小组,各式各样的兴趣小组是对农村小学科学课程实验教学的有效补充,不仅能契合学生兴趣、满足学生需求,还能对实验教学内容进行一定的延伸,从而丰富学生的见识。教师逐渐认识到学习的最终目的是将学到的知识服务于人们的工作和生活中,小学科学课程更是与学生的生活息息相关。故教师在进行科学课程实验教学内容选择时,要注重将学生生活的实际背景、生活经验和课本知识有机结合起来,使所学知识更好地贴近生活。 (六)教育评价 完善的评价体系能确保科学课程高质量地实施,形成闭环的反馈机制。随着素质教育的推行和深入发展,小学科学课程的地位也在不断提高,目前,部分学校引进了全面考察评价的模式,相较于以往评价学生对小学科学知识的掌握情况,考查知识与技能目标完成情况的传统方式,新模式更注重过程与方法目标、情感态度与价值观目标的完成程度。基于小学科学培养学生科学素养这一核心宗旨,教师通过教学可以让小学生知道与身边事物息息相关、浅显的科学知识,养成科学的行为与生活习惯,进而通过实践进一步探究,科学地思考问题、解决问题,在解答的过程中始终保持对周围事物的求知欲与好奇心,在反复进行上述过程后,最终形成勇于创新、大胆想象的科学态度,包括亲近自然、人与自然和谐相处、主动保护资源环境等,并通过实验教学实现小学课程总目标,培养学生爱科学、爱家乡、爱祖国的情感。 三、农村小学科学课程实验教学的管理对策 (一)学校高度重视 学校作为小学科学课程教师工作、生活的主要场所,应对科学课程实验教学高度重视。一方面,要增进不同学校教师之间的互动交流,团队的力量是巨大的,由于农村小学较为分散、彼此沟通相对缺乏,且一个学校往往只有2~3名科学教师,因此难以形成教育合力,这就要求学校之间相互协调,增进不同学校教师之间的互动、学习、交流,使教师认识到自己的不足,看到他人的优点,逐渐提高教师的专业素养及教学水平;另一方面,要强化小学科学实验教学的硬件配备,小学科学实验教学对硬件的要求较高,实验仪器是否充足、能否得到及时补充等,都会极大地影响一节实验课的效果,这就需要学校从教育经费中拿出一定的资金用于硬件配备,资金不足的学校,可以号召广大师生利用身边资源制作实验器材,在增强学生实践能力、观察能力的同时,保证实验教学的顺利进行。 (二)师生重点关注 小学生是十分相信教师的,教师可以通过各种方式加强对学生的引导,使其更加关注小学科学课程实验教学。一方面,科学教师可以与班主任合作,利用班会实践向小学生传递科学实验的必要性与重要性,告诉他们科学素养关乎他们一生的发展。科学教师则可以多利用课外活动、课下时间,用科学知识或实验解答学生关于身边事物、现象的各种疑惑,从而提高学生对小学科学课程实验教学的兴趣;另一方面,教师自身要加强对小学科学课程实验教学的重视程度,要将这门学科与语、数、英一样看待,通过做好课前准备、认真完成课程安排、积极邀请同校师生进行监督等方式,尽可能地提升小学科学课程实验教学质量,同时认真完成教学任务。 (三)家长提供支持 家长要及时转变对小学科学课程实验教学的认识,要能正确认识、看待它。家长要转变以成绩为评价的唯一依据的观念,要看到科学课程实验教学对孩子动手能力、创造力、分析和解决问题能力的提升,并主动鼓励、夸奖孩子,提升其开展科学实验的信心与决心,促使其将这种信心、决心应用到其他学科的学习上。同时,要加强监督,除了要监督和引导学生重视小学科学实验,家长在家中也可以锻炼孩子的动手能力和创新能力,与此同时,也要监督小学科学课程实验教学的课时量、教学质量,从而保障农村小学科学课程实验教学的学科地位。 (四)创新教学内容 俗话说“兴趣是最好的老师”,新颖的教学内容可以极大地提高学生的兴趣,学生也能更积极主动地建构新的知识框架。由于农村地理位置的特点和经济发展水平,虽然农村小学在科学课程实验教学硬件配备方面相对城市小学存在不足,但农村小学拥有城市小学没有的丰富的自然资源。农村小学可以从周边有代表性的资源出发,开发有地域特点的科学实验教学内容。要注意的是,在创新开发实验教学内容时要遵循三项基本原则:一是必须满足小学生的身心发展特点,从学生的兴趣爱好为出发点,开发实验内容;二是开发内容要具有鲜明的本地农村特点,让学生切身体会到科学来源于生活,服务于生活;三是内容必须紧紧围绕小学科学课程目标,依据课程标准进行教学内容的制定。 (五)完善评价机制 前文提到,一些农村小学已经采用全面评价考查模式,但对大部分农村小学而言,还是以纸笔考试为主。纸笔考试虽然能直接反映学生对科学知识的接受和掌握程度,但评价方式比较片面,无法对学生的实践能力和操作技能进行评估。因此,笔者认为,要完善农村小学课程实验教学的评价机制,一要将实践操作和理论测验相结合,适时抽查学生所学的实验操作情况,从实验设计思路、仪器使用情况等多方面进行考查;二要将过程评价与期末检查相结合,每一次实验教学结束后,当堂对学生本堂课学习成果进行点评并记录,在单元实验课程结束后进行阶段性测试,接触高频率的过程性评价,掌握学生学习情况的同时,更好地督促学生学习科学知识;三要突出学生评价的主体地位,在每个班级中,选取学生对班级内其他学生的实践操作进行评价,让学生参与到评价过程中,在突出学生主体地位的同时也能让学生发现不足,进而巩固其所学知识。总之,农村小学科学课程实验教学不仅能帮助学生验证书本知识,还能培养学生正确使用实验仪器,设计实验方案,对实验过程进行测试、调整、分析、综合,以及撰写实验报告的能力。为进一步提升农村小学科学课程实验教学及管理能力,需要学校高度重视、师生重点关注、家长提供支持、创新教学内容、完善评价机制,让学生真正将所学与生活结合起来。 作者:张继伟 单位:山东省临沂金雀山小学
摘要: 大学生创新实验室是培养学生创新能力的重要基地,实验室运行与开放管理的水平直接影响学生创新课题的质量。伴随时代的发展,传统的实验室管理模式已经不能满足信息化发展的要求。文章将主要围绕创新实验室的运行特点、传统实验室的管理现状和实验室开放信息化管理体系的建立等方面进行论述,并提出见解,希望能够实现实验室的安全、有序、高效管理,不断提高学生的自我管理能力和创新能力。 关键词: 高等教育;实验教学;实验室管理;信息化管理 高校实验室是进行教学、科研的重要基地,高水平的实验室是一流大学所必备的基本条件之一[1]。伴随着时代的发展,社会对人才创新素质的要求不断提高,高校越来越重视大学生创新意识和创新能力的培养,致使创新课题的研究数量不断激增、质量不断提高。与此同时,对于实验室的使用需求和复杂程度逐步扩大化,所带来的实验室管理也面临更高的挑战。 1创新实验室运行的特点 1.1运行时间不确定 大学生创新实验室面向所有对创新实验感兴趣的学生和参加各类实验项目或者竞赛的学生开放。学生可以通过自主申请和指导教师推荐进入创新实验室开展研究。学生能够开展实验研究的时间基本上都是课余和节假日时间,不同年级、不同专业的学生时间各不相同,不同研究内容操作的时间也不相同[2]。因此,实验管理者只能对进入实验室的学生采取相对宽松的管理,实验室开放运行没有固定的时间要求。 1.2课题研究内容多样 大学生创新实验室为学生创新课题的研究提供平台。因为学生的兴趣千差万别,创新想法不一,所以课题项目研究内容和研究方法多样。这也决定了创新实验室课题研究内容的不确定性和多样性。 1.3仪器设备需求多样 大学生创新实验室开展的课题多样,研究内容大多数是多学科交叉的综合性课题,例如分子生物学实验、细胞生物学实验、动物行为学实验、形态学实验等。而每一学科所涉及的仪器设备数量较多,种类繁杂。 1.4研究人员流动性大 创新课题研究是学生本科在读期间一个时期的一种经历和体验。伴随着学生毕业离校或者一个课题结题,会有新的学生和新的课题不断更替。因此,实验室人员具有较大的流动性。 1.5管理难度大 因为创新实验室运行过程中存在开放时间不确定、课题研究内容多样、仪器设备需求多样、研究人员流动性大等特点,所以实验室安全、高效、有序的管理面临更多的困难和更高的挑战。 2创新实验室传统管理现状 2.1重视程度不够 大学生创新实验室运行与开放管理工作是一项工作量非常巨大且极其繁琐的工作。许多实验室负责人和管理人员对实验室管理重视程度不够,存在重课题研究、轻实验室管理,重项目完成度、轻学生能力提升度等问题,只顾完成眼下工作,忽视了实验室长期、安全、高效管理以及学生的能力培养。 2.2日常运行与开放管理不规范 实验室日常运行存在管理队伍不健全,人员职责不清[3],部分出现无主管理;仪器设备摆放不合理,实验耗材乱摆、乱放,实验台面脏乱、缺少实验室使用记录;普通试剂和危险品分类不清、混放、堆放;管制试剂没有按照安全管理规定存放、保管;实验室废固、废液不按照规定处理等现象。实验室开放管理存在实验操作人员进出比较随意,安全意识差;贵重仪器设备不预约、不规范使用,混乱操作;学生自我管理能力欠缺,实验操作没有经过专门培训,基本实验操作技能和专业实验操作技能不过关等问题。 3建立实验室运行与开放信息化管理体系 随着信息技术的快速发展,以手工为主的传统实验室管理方式,已无法对实验室和实验资源进行有效管理,难以满足创新型人才培养的需求。建立安全、规范、高效运行的开放实验室信息化管理机制,为学生积极主动探索、自主学习提供良好的平台,是实验室管理工作者应该关注和研究的问题[4]。 3.1建立实验室安全管理 制度实验室是学生提升动手能力和实践创新能力的主战场,实验室安全意识和安全防护能力是顺利开展实验教学的关键。教育部关于加强高校实验室安全工作的意见指出,各高校要按照全员、全面、全程的要求,创新宣传教育形式,宣讲普及安全常识,强化师生安全意识,提高师生安全技能,做到安全教育的“入脑入心”[5]。 3.1.1建立层级责任管理模式 实验室采用实验室负责人、实验室管理员、带教老师三级责任制管理。实验室负责人负责实验室规章制度制定、功能区块划分、管理员分配等全面管理工作。实验室功能区块由专业管理员负责管理,包括实验室使用安全培训,仪器设备使用培训,仪器设备更新、维修、维护,试剂、耗材管理,废液、废固无害化处理等所有实验室管理工作。带教老师负责学生实验室进出安全、实验课题和实验操作管理。 3.1.2设立电子智能门锁和监控系统 所有实验操作人员进入实验室必须使用实名登记的校园卡刷卡出入,实验室门禁系统会自动记录实验人员进出情况;实验区设立监控系统,便于管理员第一时间与实验操作者沟通,及时发现问题并处理,对于未及时发现的问题后期也可以追踪处理。 3.1.3严格执行实验室准入考核机制 凡是进入实验室的所有教师和学生必须自学安全培训课程,包含水、电、气使用安全,仪器设备使用安全,有毒、有害、易燃、易爆试剂使用安全,实验废弃物的科学处置,熟练掌握实验室突发事件应急救援预案等方面内容,考核通过后才允许进入实验室进行实验操作。 3.2建立实验室运行信息化管理系统 3.2.1实验仪器设备管理 ①基本信息模块,包括记录仪器设备名称、资产编号、品牌、型号、所在实验室、保管人、维修电话等。该模块可以长期保存仪器设备信息,做到可追踪溯源,清晰掌握所有的仪器设备种类和数量,避免重复购置,造成浪费。②动态管理模块,包含仪器设备标准操作规程(SOP),使用记录(实验内容、使用时间、使用人、联系电话)、维修保养记录、使用状态等。该模块可以对复杂仪器设备的使用进行标准化指导,规范操作、延长仪器设备使用寿命,实时掌握各仪器设备的使用状况,合理调度分配,提高利用率。③预约使用模块。大学生创新实验室承担课题项目多样。实验操作人员也较多,对仪器设备使用需求不一,有时多人同时使用一台仪器设备。为了高效、有序完成课题项目,学校建立仪器设备预约使用制度。学生根据自己的实验安排提前预约仪器设备使用时间,以避免出现争抢、耽误实验进度等现象。 3.2.2实验试剂管理 高校实验室各种试剂种类繁多,因性质不同,存储条件和保管要求也不一。试剂的统一采购和分类管理,可以有效地避免分散采购使用所造成的试剂过期、浪费现象,可提高试剂管理使用的安全级别[6]。①学校建立试剂信息化管理系统,所有试剂按照试剂名称首字母顺序进行基本信息登记和出入库管理登记。②以简要清晰为原则,试剂信息化管理系统记录试剂名称、规格、入库量、有效期、存放位置、保管人、领用量、用途和领用人。③实验管理者有效监管试剂使用及存储情况,杜绝试剂重复购置和过期浪费现象的发生。④试剂的存储保管按照普通试剂、管制试剂和贵重试剂分类。普通试剂按照使用功能分类集中管理;管制试剂按照易燃易爆试剂、易制毒试剂、腐蚀性试剂分类,采用专库或专柜双人双锁管理,并安装监控设施和报警装置;气体钢瓶集中统一存放;抗体、拮抗剂等贵重试剂采用分类专库专人专管。 3.2.3实验耗材管理 实验耗材主要是指低值易耗品。实验耗材的管理在实验室日常管理工作中是一项工作量非常巨大且极其繁琐的工作[7]。学校建立实验耗材信息化管理系统,包括实验耗材的入库、领用、查询、统计等,有效监控实验耗材的使用情况,杜绝实验耗材采购不及时或者出现闲置、浪费的现象发生。 3.3建立实验室开放管理机制 3.3.1加强学生自我管理 大学生创新实验研究应以学生为主体,实验室管理更应强调学生的自我管理。如果以传统管理模式,管理若是过于严苛,就会压抑学生自主实验与探究的积极性与热情;管理若是过于宽松,又会让管理流于表面,反而会丧失创新实验室给学生带来的激励作用[8]。根据创新实验室的定位和特点,为更好地体现学生的主导地位,创新实验室可采取以学生为主、以教师为辅、开放的自主管理模式[9]。学校成立学生实验室管理小组,根据学生的专业及优势特长,分工负责:①实验室水、电、气使用安全和实验室卫生管理。②仪器设备基本清洁、预约管理及故障上报。③基础通用试剂的领取、配制及分装。④耗材的搬运、领取和分发。⑤实验废液、废固及动物尸体的回收。当实验室运行中出现一些问题需要解决时,实验管理员出面协调并解决问题。 3.3.2开展科研技能培训 刚进入实验室的多数是大一、大二没有实验操作经验的学生,对于多数基本操作都很陌生或者不了解。创新实验室的多数项目是多学科交叉的,很多实验操作技能具有多学科性和跨领域性。如果仅靠指导教师或者学长的传、帮、带,因为时间、精力有限或者专业不匹配等原因,会出现实验原理讲述不清楚、关键操作步骤缺失、课题研究思路局限等现象。因此,学校联合基础和临床各专业多领域的专家,共同建立“怎样做好的科研”系列专题培训视频课程,包括实验操作技能和科学前沿进展两个模块。学生可以根据自身的需求,个性化选择相关课程,随时随地观看、反复学习,不断强化实验操作技能和拓展科研思路,提升创新研究能力。 3.3.3互评反馈 实验室是创新教育实施的基本条件,是培养创新思维和创新能力的重要场所,也是学生潜在能力得以发挥的最好场所[10]。实验室运行管理的好坏,关系到学生能不能有一个良好的科研氛围、能不能专心完成课题研究;而学生是否遵守实验室各项规章制度,是否充分、合理利用实验平台条件完成课题研究,也是创新能力培养的关键。所以,利用实验室信息化管理平台进行互评反馈,学生可以对实验室管理中的不足之处提出改进意见或建议,实验室管理员可以针对学生实验过程中的不良习惯和错误进行批评指正。两者共同改进、形成良性循环,进而促进实验室运行与开放管理不断完善、学生创新实践能力不断提升。具体的运行与开放信息化管理系统架构见图1。 4信息化管理的实际意义 实验室管理体制是否合理,会直接影响到实验室能否充分发挥其功能、充分利用,能否更好地为教学、科研服务。我们利用网络技术对实验室运行进行信息化管理,实现实验室安全稳定运行、仪器设备集约高效利用、试剂耗材科学分类管理;优化实验室开放管理制度,激励学生自我管理能力和创新实践能力不断提升;创新互评反馈机制,促进实验室开放使用与运行管理良性循环。 作者:卢占英 朱玉平 钟山 余立华 任安经 单位:海军军医大学基础医学实验教学中心
0前言 开江县位于四川省东部,大巴山南麓,现有义务教育阶段学校51所,其中小学27所、九年一贯制学校8所、初级中学15所、完全中学1所,在校学生49968人,义务教育阶段专任教师3456人。近年来,在省、市教育行政管理部门的关心和领导下,开江县大力实施“科教兴县”发展战略,坚持教育优先发展不动摇,以办公平而有质量的教育为目标,科学谋划,统筹协调,改革创新,奋力推进教育高质量发展,经过不懈努力,于2018年通过“全国义务教育发展基本均衡县”审核认定。国家的“薄改计划”和义务教育均衡发展验收也促进了开江县中小学教育装备的配置工作。为进一步推动教育装备工作发展,在基本达标的基础上,针对教育装备工作方面存在的薄弱环节,如仍有不少学校存在管理不规范、制度不健全、使用效益低等问题,积极采取措施全面提升教育技术装备保障能力。为此,开江县教育和科学技术局、开江县人民政府教育督导室于2019年联合出台《关于进一步加强中小学教育技术装备管理提高使用效益的通知》,从规范管理、强化运用、加强领导等几个方面着手规范开江县中小学教育装备管理,提升教育技术装备使用效益。 1规范管理,提供教育装备全方位保障 为更好地服务教育改革和发展,开江县教育和科学技术局(以下简称县教科局)从环境管理、仪器设备管理、保养与维修等几个方面对中小学校教育装备管理工作进行规范,让学校各项管理职责更加明确,制度更加完善。 1.1环境管理 舒适整洁的教室环境能够给师生带来愉快的心情,提高师生的学习效率和安全性。因此,中小学校各类功能室的室内环境应做到以下几点:功能室的门窗要牢固、安全,室内电器、电路的安装要规范、整齐;仪器柜、图书柜、器材架等应垂直于门窗整齐摆放,柜体之间要保持适当距离;功能室内要做到柜顶、柜内(外)无杂物,柜(架)内仪器设备、药品、器材等要科学存放;实验室、仪器室(药品室)要安装符合质量要求和相关规定的通风排气、遮光设备,便于将实验产生的有害气体及时迅速地排出;功能室上墙的规则、职责、制度等要按照统一标准张挂于室内正前方显眼处;功能室内的布置要具有学科特色和良好文化氛围,画像、名人名言等内容需符合要求,简洁明了;功能室周围环境优雅,室内墙面纯白、干净、无杂迹,地面和物品等要整洁、干净、无尘,营造良好视觉感观。 1.2仪器设备管理 教学仪器设备是中小学开展教学、科研和实验活动的重要保障,因此,在每批(件)仪器设备入库前,功能室管理员都要验收合格并填写验收记录单。为保证仪器的完好率,入库后的仪器设备(小学科学、初中理化生等)要按照省《中小学教学仪器配备目录》的分类标准,依据科学分类、整齐美观、陈列有序、取用方便的基本原则分室分类存放。具体做法如下。仪器设备要将包装去除后分类放入柜子,柜子内部要合理分层,同一个柜子中,重(高)的仪器要尽量放置在下层,轻(矮小)的仪器放在上层。鉴于仪器设备的特殊性,在放置仪器时必须遵循正放的原则,若因高(宽)度等原因无法正放,则要对存放的柜子进行调整改进。在同层归类的基础上,应按照仪器的高低进行摆放,将高的仪器放到最里面,做到里高外低,排列成阶梯状,要将仪器的主件、附件和零配件同处存放并留出适当空隙。化学仪器和药品要分室存放,无机药品与有机药品、危险药品和一般药品都要遵循区分存放的规定,特别是化学危险药品要用专柜存放并严格执行双人双锁、用量登记的管理制度。化学药品的容器必须采用标签识别方式,标签要涂蜡,防止字迹受损模糊。仪器设备名称、规格、数量等信息按照编号和序号进行归类后,制作成贮存定位卡,每张定位卡的尺寸要大小一致(A4纸的1/4)并打印,打印后要重叠张贴在仪器、器材柜或架的左上方,账、卡、物应保持一致。各种仪器的说明书、合格证、保修卡等资料要分学科分类归集,再装订成册后存入本室档案柜妥善保管。易粘尘、易潮湿的物品应进行特殊处理,如显微镜、试纸等可以放入原包装盒进行干燥存放。 1.3保养与维修 为保证教学仪器设备的完好率,提高利用率,发挥投资效益,节约经费投入,要经常对教学仪器设备进行维修保养。因此,中小学校功能室的管理员应具备熟练保养仪器设备的能力,坚持养护常态化、规范化,确保仪器设备的日常使用,使用完毕后要及时做好清洁、养护、入柜工作,让仪器设备使用寿命最大化。对于损坏的仪器设备,管理员要发扬勤俭节约、合理运用的精神,尽量进行维修使用;对于确定不能修复的仪器设备,要及时做好报废和补充工作。 1.4账目管理 科学、规范地做好学校教学仪器设备的账目管理,对于使用和维护仪器设备具有重要意义。教学仪器设备的账目应逐步实行信息化管理,做到每学期清点一次,每学年盘存一次,做到账册齐全、单据完整、记账正确、账账相符、账物相符、卡物相符。中小学实验室应设立四种明细账,即统筹管理总账、具体纲目明细账、常用易耗品明细账以及危险化学品明细账;音体美卫等功能室的设备、器材、器械、设施应建立“二本账”,即统筹管理总账和具体纲目明细账。统筹管理总账。总账的设立是为了汇总反映每学科仪器设备的总件数和总价值及每学期(学年)的变动情况,账目的内容是每一批仪器设备补充及损耗情况,每批清点、调入、调出(损坏报废)仪器设备各记一行,其结存数为本室现有仪器、药品、器材的种数、件数及总金额。具体纲目明细账。明细账登记的是除低值易耗品以外的所有教学仪器设备,登记内容为每种仪器的编号、名称、规格型号、单位、单价、数量、金额、调入(调出)时间等信息。要求为每种同规格型号的仪器设备记一页,结存数要与定位卡、柜内仪器数量相符。低值易耗品明细账。此类明细账用来记录玻璃仪器、一般药品、切片、实验材料、劳保用品等低值易耗品的数量和金额的增减,账目内容和填写方法与具体纲目明细账相似。危险化学品明细账。此类明细账是分类记录有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品的数量、金额增减,以及保管人、分管领导、取用人的申报、审查、签字等书面手续的明细账。 1.5安全管理 功能室是学校安全工作的重点,如果管理、使用不当,极易发生爆炸、火灾、中毒、触电等安全事故。因此,实验管理员要履行安全职责,切实做好安全防范工作,做好事故处理应急预案,严防事故发生。学校功能室的安全管理应做好以下三个方面的工作。仪器室须保持室内外整齐、清洁、干燥,必须做到“十防”,即防盗、防尘、防潮、防光、防锈、防霉、防冻、防火、防爆、防毒,确保安全。实验室、仪器室(准备室)要安装良好的通风排气装置,便于在实验时及时迅速地将有害气体排出室外,确保学生身心健康。此外,还要配置防鼠设备和灭火器、细沙等消防设备设施。学生在各类功能室活动时,管理员必须打开前、后门,便于发生事故时及时逃生疏散;还要定期检查、更换电路、电器、灭火器等设施设备,确保用电安全。 2强化运用,提高教育 装备的使用效益为充分发挥教育装备的使用效能,县教科局采取“以制度促落实,以活动促应用,以考试促提高,以评估促重视”的措施,大力促进教育装备应用,充分发挥其在“科教兴县”战略中的先行军作用。 2.1以制度促落实 中小学校要对实验室、藏书室、阅览室、音乐室、美术室、体育室、卫生室等功能室的使用制订学期教学计划,要将教学内容、时间安排列表张贴并监督贯彻执行;要定期检查落实,确保计划实施并按要求认真做好记录。学期末要撰写工作总结,进意见。 2.2以活动促应用 通过开展青少年科技创新大赛、读书征文演讲、实验教学系列评选、小学科学和中学理化生学科实验操作技能竞赛、中小学田径运动会、乒乓球比赛、篮球和足球联赛、中小学文化艺术节等活动,充分调动学校、师生参与的积极性,对教育装备与教育教学的深度融合起到促进作用。除此之外,为提高各类功能室设备器材的使用效率,县教科局还组织全县中小学校定期召开春秋两季校运动会,并利用重大节日开展校级艺术展演,建立课外实验、音体美、图书阅读活动或兴趣小组。 2.3以考试促提高 通过结合初中毕业生实验操作考试、普通高中学业水平理科实验操作考查、初高中信息技术上机操作考试和高中通用技术实践操作等考试工作,以考促用,提高教学仪器设备的使用率,促进开江县学生实验技能和动手能力的提高。 2.4以评估促重视 为加强中小学校对实验教学和音、体、美等学科的重视,县教科局将其纳入年度教学常规检查和“点赛课”范畴,以提高学科教育技术装备的使用效益。对于实验教学课程采取随机抽查的方式,从各年级现场随机抽选一名学科教师和5~10名学生,由学生独立完成《中小学教学实验目录》中相应年级的学科实验,再由教师对结果进行评估。音、体、美等学科则对学生参加的素质测试进行随机抽查,以评估学校音、体、美学科课程实施情况。 3加强领导,健全装备工作的长效机制 3.1建立装备领导小组 县教科局成立学校教育装备工作领导小组,由一名局领导分管,一名中层干部具体负责,按照“谁主管谁负责”的原则,一级抓一级,层层抓落实,将教育装备的使用效益纳入学校教育教学工作考核体系。业务主管部门定时或随机对各中小学进行指导考核,及时指出存在的优缺点,并将教育装备及其使用情况纳入学校办学目标评估考核内容,建立健全督导评估的长效机制。 3.2配齐配足管理人员 中小学校应按相关规定配齐配足技装类功能室专(兼)职管理人员,做到定人定岗、职责清晰、要求明确。学校各功能室管理员专业要对口,尽量做到年轻化、专业化,不能安排工勤人员或老、弱、病、残的教职工。实验教师队伍应相对稳定,三年内不宜变动,确因工作需要变动时应选用相关专业的教师接管并做好交接工作。 3.3加大学科培训力度 县教科局采取“请进来”“送出去”等培训方式进一步加大培训力度,组织学校装备、实验、信息技术、音乐、体育、美术、图书管理员参加省、市、县组织的相关观摩学习和业务培训,做到专职人员有培训计划、有考核目标、有监督机制,有效推进持证(培训合格)上岗制度的落实;通过大力开展师范生公费定向培养工作的有利契机,将音乐、体育、美术、科学教育等专业的学科教师纳入每年申报培养计划,择优选择一批教师进行音乐、体育、美术、科学专业培训,努力提高学科教师的业务素质,使更多的教师“一专多能”,能够充分运用学校已配备的音体美器材和实验仪器,发挥良好的育人功能。 3.4建立人才激励制度 要注重人才激励机制的运用,切实根据装备管理人员的具体特点制定相应制度,确保其在工作量核算、优秀教师评选以及职称职务评审中得到公正对待,并在条件允许的情况下对其工作和生活条件进行改善。 4结语 在各级领导重视下,在学校师生的积极参与下,开江县教育装备工作以课堂为主阵地,充分发挥教育装备在教育教学中的保障作用,依托常规课、随机点赛课、全员赛课、视导课“四大”课堂,着力提升教学质量,获得多项国家级、省级荣誉称号,中考、高考理化生成绩连续三年稳步提升,同比跃居全市前列。下一步,开江县将结合成渝双城经济圈建设和“万达开”统筹发展思路,不断提高教育装备的使用效益,将开江县建成全省教育装备建设“样板县”。 作者:唐天军
关键词: 医疗设备实验室;实验室建设;实验室管理 高职院校实验室是培养学生实践动手操作的重要场所。作为培养技能型、应用型人才的高职院校,实验室建设更需要结合行业和社会需求,发展有特色的适合专业发展的实验室之路。医疗设备产业不断升级,对医疗设备技能型人才需求逐年增加。为了紧跟行业和时代的发展,不断完善现代职业教育中医疗设备领域人才培养,现代医疗设备实验室建设需要迎难而上。高职院校医疗设备实验室建设、管理、安全等方面的现状和诸多问题,需要从多方面分析原因[1],并根据问题的原因,逐步探索一条适合高职院校医疗设备建设的实验室发展之路。 1医疗设备实验室建设与管理现状 1.1医疗设备实验室建设现状 (1)医疗设备种类杂且多。如医用电生理仪器就有心电图机、脑电图机、肌电图机、多参监护仪等;医用放射诊断设备有DR设备、CT设备、诊断X线机设备等;医用急救设备有呼吸机设备、麻醉机设备、高频电刀设备等。(2)部分教学医疗设备陈旧,与市场上同种类型现代医疗设备的性能、结构方面有一定的差异。如本校的呼吸机是20世纪80年代的设备。(3)医疗设备配套耗材问题。如医用电生理仪器中的心电图机打印纸、一次性表贴电极、酒精、棉签;心电导联线已损坏或老化。(4)高职院校医疗设备实验室现状的一个痛点就是医疗设备单价昂贵。如一台CT的价格少则几百万以上,多则几千万;一台血液透析机装置,也要几十万。(5)医疗设备需要的实验室场地空间大且安全要求高,如CT设备实验室、DR实验室。(6)部分医疗设备存放空间小。如泄漏电流测试仪,超声设备诊断仪器,心电图机,多参监护仪等。 1.2医疗设备实验室管理现状 1.2.1实验室管理员 目前高职院校的医疗设备实验室是由实验教师兼管,没有专职实验室管理员。实验教师和专任教师本身就有自己的教学任务,还要负责复杂的医疗设备日常管理与维护检查工作,教师工作量很大。在这种情况下,实验室管理工作的细节和执行效果难达到令人如意的程度。 1.2.2实验室安全管理 医疗设备实验室所需环境要求高,例如环境不能潮湿、仪器要有专门保护地线;日常维护与管理医疗设备需要有专业知识;医疗设备的特殊性,跟人体接触测量,须确保绝对安全。例如:使用肌电图机做诱发电位实验时,需要保证人体全身流过的电流小于安全电流10mA。要确保医疗设备保护地线装置有效联接,配套的电源线也需要确保地线完好无损。 2医疗设备实验室问题分析与措施 2.1资金匮乏 目前,通常医疗设备实验室分为三大类:一类是专业基础实验室,一类是医疗设备专业实验室,一类是综合实验室[2]。专业基础实验室的工具和耗材对于高职院校来说,也是不小开支,比如测量仪器、检测工具、实验器件耗材等。医疗设备专业实验室中部分医疗设备正常使用,需要独立的校准设备对设备进行校准后才能使用,增加了医疗设备实验室的资金投入。综合实训室建设对实验仪器和实验设备的要求更高,安全要求等级更严格。针对实验室设备不齐、资金匮乏问题应该从以下方面解决:(1)高职院校虽然不是盈利机构,但是需要满足一定规模数量的配套硬件设施的资金投入,这对于资金紧张的高职院校是不能忽视的。没有硬件设施,招生的数量就不能达到一定规模,专业招生不能达到一定的规模,学校对专业建设的力度投入就减少,设备不齐全情况就难改善。因此,要形成专业特色群建设,让多个专业共有实验室设备,增加设备的利用率。(2)医疗设备专业实验室建设可以走出校门,建立校企合作实验室。医疗设备企业可为学校提供专业的实验设备,学校可以提供场地,并为医疗设备企业输送人才和提供技术支持。同时开放共建实验室,共享医疗设备实验室中的设备资源,用于教学实训、科学研究、企业研发等。还可以与企业签订合同,开设校企共培的订单班。学校专业教师和企业工程师共同负责相关实训课,培养学生的理论知识和操作技能等。 2.2缺乏专业人才 由于医疗设备专业化要求高,对医疗设备团队的建设增加了门槛。医疗设备人才的需求量远远大于供给量,企业待遇远比学校高,很多医疗设备人才不愿留在高职院校,学校难以招到专业对口的医疗设备人才作为专任教师,出现企业和学校同时抢人才的窘境。针对医疗设备专业人才难求的局面,应该加大对新进专业教师的政策优惠和支持力度,提高新入职教师的待遇;同时加大在校教师的专业化进修和培训学习力度,使老师专业水平紧跟行业的发展。政府、学校、二级学院不同层面,通过合理的奖励政策和优惠政策,激励新进老师不断自我完善,从而改善当前专业教师的待遇,提升专业能力。有条件使专业教师成为专业建设负责人,带动专业的建设和发展,为学校增光添彩,为社会培养专业的医疗设备人才。 2.3管理制度不完善 医疗设备实验室缺乏管理制度建设,也缺乏相应的激励与惩罚制度。针对管理制度不完善,需要建立一套完整的医疗设备管理制度,为医疗设备实验室建设保驾护航。还要建立相应奖惩激励制度,奖励那些对医疗设备实验室有贡献的人,比如通过资金奖励,发放荣誉证书,或在有限职称名额下,评职称时优先考虑等。 3医疗设备实验室建设与管理对策 3.1医疗设备实验室文化建设 (1)专业文化建设:宣传医疗设备发展史,完善医疗设备分类,对医疗设备发展具有突出贡献的科学家、企业家,知名企业生产的同类产品进行介绍等。(2)校企文化建设:在校企合作模式下的共建实验室职业文化[3]。如建立医疗设备企业文化,提高团队合作意识,打造企业化管理模式,倡导企业化运营等。(3)制度文化建设:不同实训室有不同的实训管理制度。如DR实验室的文化建设包括实训室管理岗位职责、实训室安全制度、放射防护安全管理制度、X射线受检者防护制度、DR实训室管理制度、放射事故报告制度等。(4)安全文化建设:医疗设备实验室安全文化建设是不可缺少的重要环节。强调医疗设备的安全意识,包括医疗设备操作安全、操作人员防护安全、医疗设备生物细菌防污染安全、医疗设备用电安全等。 3.2医疗设备实验室规范化管理 对医疗设备实验室科学规范化管理是医疗设备实验室正常运行的重要保障,对医疗设备实验室的建设具有良性促进作用。日常医疗设备实验室的实训操作要做到6S标准化管理,规范化管理,责任到人。(1)汇总管理。专业基础实验室中常用的仪器是直流稳压电源、示波器、信号发生器、万用表等。因此,仪器管理是实验室管理中常见的工作任务,对正常能用的工具数量汇总,插接导联线数量汇总。管理目的是提高仪器的利用率,防止好用的仪器不被用,不好的仪器在使用。(2)分类管理。由于医疗设备种类多,需要规范化管理。例如实验工具管理、耗材管理、库房管理、设备功能管理、库房设备管理、功能分区管理等。建立良好的实验室分类管理,实现多个实验室统一资源管理,提高有限资源的利用率。 3.3医疗设备实验室安全 通常安全管理水平层级有不同的理解,主要是经验型安全管理、制度型安全管理、系统型安全管理、文化型安全管理[4],其中文化型安全管理方式是最高级别目标。经验型安全管理是实验室用水、用电安全管理,门窗安全管理等;制度安全管理从制度上完善管理,进行制度保障,每个医疗设备实验室的制度有一定差异;系统安全管理是加强实验环境安全管理,实验操作人员安全管理,实验设备安全管理多方位一体化综合管理;医疗设备实验室的文化型建设包括医疗设备安全文化、有害物质防护文化、无病菌操作文化、安全用电文化等。发挥社会力量协同实验室建设,结合专业特色加强实验室文化建设、制度建设,强调实验室规范化管理、科学利用,多角度、多元化建设具有鲜明特色的医疗设备实验室,一定能充分发挥高职院校医疗设备实验室的实践教学价值,为新型专业培养更多高质量技术技能型人才。 作者:荣华 郭飏 黄冬来 朱承志 肖景 单位:湘潭医卫职业技术学院
建设一座正规、标准、功能完善的分析化验室,不仅仅是选购合适的仪器设备,更应该从建筑设计角度对实验室的平面布置、给排水、气体管道、电气、电信、采暖、通风等几个方面综合考虑,设计出功能合理、操作安全、使用方便的石油化工分析化验室。分析化验室的工作贯穿石油化工整个生产过程,在原料检验、中间生产控制分析、产品出厂检验、新工艺研发等方面起着关键的作用。优秀的分析化验室建筑设计要在对工作流程、化验室环境(如温湿度、通风等)要求充分了解的前提下,对分析化验用房、仪器设备进行合理布局,保证各项分析化验工作的顺利开展。在建筑设计过程中实现化验室平面布置合理,水、暖、电、气设计满足分析化验室要求,尤其是通风设施的特殊要求,从而使分析化验室在石油化工企业中更好地发挥作用,保证企业的产品质量。 1石油化工分析化验室类型及特点 石油化工分析化验室按照功能定位通常分为中心化验室和装置化验室。中心化验室负责全厂物料的质量控制分析,装置化验室只负责本装置中间控制分析。一般工厂设一个中心化验室,只有当某个装置分析项目的分析频次特别高,并且离中心化验室的距离较远时,才考虑设置装置化验室。为集中管理,一般新建石化项目只设置一个中心化验室。石油化工分析化验室具有如下特点:(1)由于石油化工企业加工的物料及产品多属于易燃、易爆品,涉及危险品的种类繁多。因此,石油化工分析化验室对通风设施及防爆的要求比较严格。(2)石油化工分析仪器设备类型和数量多,有标准的工作流程及严格的安装要求和使用要求。 2分析化验室设计 2.1平面设计 石油化工分析化验室的平面设计应以安全性、实验流程顺畅、功能分区明确、联系方便为原则,合理布局功能房间以及家具、设备,并将人流和物流出入口分开设置。化验室布置首先要考虑的因素就是安全。石油化工分析化验室是易于发生有毒有害易燃易爆物质泄漏、爆炸、火灾的场所。在设计时要尽量保持实验室的通风流畅、逃生通道畅通。分析化验室的门应朝外开,并且尽量对着实验台中间的走道开。这样一旦化验室发生危险,人员可以快速逃生。分析化验室主要由化验分析房间及辅助房间(更衣室、办公室、资料室等)组成。各类用房按功能应集中布置,做到功能分区明确、布局合理、联系方便、互不干扰,且留有发展余地。目前,化验室的主流设计思想是大开间和小房间结合配置,即保证特殊房间的独立性,也方便同类仪器的统一摆放,统一管理,减少实验人员数量。例如,某化工中心化验室,水质分析室、仪器分析室采用了大开间,加热室和天平室采用小开间。在石油化工的分析化验室中,中央实验台和边实验台的组合是常见的布置形式,实验台的布置有岛型、半岛型、一字形等。化验室的通风柜、药品柜和器皿柜等根据功能设置。化验室内各种台、柜之间的间距应符合人体工程学的要求,并满足操作要求[1-2]。 2.2供配电设计 化验室用电主要包括照明用电、仪器设备用电。化验室内需要引入380V和220V两种交流电源。电力布线一般采用暗装的形式并设置总电源控制开关,当化验室无人时,应能切断室内电源。每一实验台上都要设置一定数量的电源插座,插座的数量以能满足需要为原则,略有富裕。为保持设计的美观性,同一类型的实验台上尽量布置相同数量的插座。中央实验台电路一般自实验台中心地面穿出,接至台上插座。中央实验台有试剂架的,插座设置在试剂架上;没有试剂架的,插座应设置在台面上。边实验台电路可自地面穿出或自实验台背面墙上引出,插座设置在墙上,离台面300mm高。为配合实验台、通风柜、烘箱等设备的使用,在实验室四面墙壁上适当位置要安装多处380V和220V插座,这些插座一般安装在距地面300mm高处。通风柜电器的开关和插座应安装在通风柜外部。电源线路要和局域网、电话线路分开,避免信号干扰。所有电源与水槽应保持一定的安全距离。还有很多实验室的设计采用功能柱形式,将水、电、气的配管配线沿吊顶通过功能柱引入到实验台上。 2.3给排水设计 石油化工的分析化验室一般需要引入生活水和纯水,以满足分析化验对水质的要求。寒冷地区的分析化验室还需引入热水,供化验人员冬季使用。中央实验台的供水管道一般隐藏在底柜中间,边台的供水管道隐藏在底柜后面。化验台、通风柜的排水管以及地漏应设水封。化验室管道通常为明装,应尽量沿墙、梁柱、墙角、走廊敷设。明装敷设方便施工安装和维修且造价低,缺点是影响室内美观。如有特殊要求也可以采用暗装敷设。 2.4气体管道系统设计 化验室气体管道系统包括公用气体管道系统和钢瓶气管道系统。公用气体主要是压缩空气和低压氮气,按需求接入化验室。公用气体管道进入室内后,需要加过滤器,用于脱除气体中的水、油等杂质,此处应并联一段管路,在过滤装置前后加装独立阀门,以便在不影响正常使用的情况下进行维修、更换。钢瓶气管道系统是将钢瓶间的气体通过气体管道,配送到各化验室分析仪器使用点。钢瓶气管道系统配置包括钢瓶、单向阀、金属软管、汇流排、管道、二级减压阀、终端球阀。钢瓶可燃气体主要是氢气、乙炔等,管路需要在汇流排出口加阻火器。进入室内的总管线通过稳压阀分向每一台用气仪器,并在连接用气仪器前加球阀。对于并行的钢瓶气体管道,氢气、乙炔等可燃气体管道要远离氧气管道,管道处于垂直面上下并行时,氧气管道要在最下方。化验室内气体管道主要材质为BA级316L不锈钢,管道采用焊接连接,管道与阀门采用卡套连接。根据管道的管径情况在适当的位置设置管卡支撑,防止管道位移。 2.5采暖通风及空调设计 2.5.1采暖。分析化验室采暖系统的热媒宜采用热水。仪器设备的摆放不要遮挡暖气热源。2.5.2通风。一般化学实验室的通风有局部通风和全室通风两种方式,局部通风是石油化工分析化验室最常用的方式。局部通风采用通风柜、原子吸收罩、万向抽气罩等形式。通风柜通风效果好,是大部分实验室的通用配置;万向抽气罩安装简单、定位灵活,通风性能良好,一般用于气相色谱室;原子吸收罩主要适用于各类大型精密仪器,如原子吸收分光光度计、ICP等。原子吸收罩要求设定通风性能参数定位安装。大型的中心化验室需要安装大量的通风柜和万向抽气罩,变风量通风系统成为首选。采用变风量系统的优势主要是节能,并且安全性和稳定性也很好[3]。化验室环境通风能够采用自然通风的尽量自然通风,当自然通风不能满足要求时,可采用机械通风或集中设置新风系统。2.5.3空调。石化企业的中心化验室设置中央空调主要是满足化验室温湿度要求,小型化验室则安装独立空调满足化验室的要求。2.6通信及信息管理系统设置石油化工企业工业管理离不开综合布线、安防、网络通讯等技术。现代实验仪器的自动化和智能化水平的发展对数据传输的要求也越来越高。分析化验室内需设置电信接口以方便数据传输,中心化验室还要设置LIMS系统以方便分析化验数据的实时传输和整理共享。每间化验室应设置行政电话,保证不同化验室之间及全厂管理部门之间联系通畅。 3结束语 分析化验室的设计涉及分析化验、建筑、结构、电气、电信、给排水、暖通、安全、仪表等多个专业。设计要整体规划、把握细节、各专业配合协作,确保工作流程顺畅、工作环境安全。同时,在保证安全、环保和化验室功能性的前提下,考虑建筑外形和室内布局的美观,使分析化验室达到功能完善、美观、安全和现代化的完美统一。 参考文献: [1]黄家声.实验室设计与建设指南[M].中国水利水电出版社,2011. [2]丹尼尔•D•沃奇.研究实验室建筑[M].中国建筑工业出版社,2004. [3]刘浩宇.石油化工中心化验室变风量送排风系统设计[J].石油化工设计,2012,29(4):1-3. 作者:赵洪涛 郭天祥 单位:北京石油化工工程有限公司
0引言 实验室是高校加深在校学生对理论课程的理解和培养实践动手能力的实验场地,也是研究人员进行科学研究和相关实验论证的科研场所。随着国内高校办学规模的扩张和办学水平的提高,实验室建设逐渐成为学校产学研体系的重要组成部分[1]。实验室安全是各项教学活动和科学研究顺利进行的基本保证,其不仅关系到实验室实验仪器存放安全与否,更关系到在实验室进行教研活动的师生的人员安全[2]。2019年中国实验室发展大会中提到:我国高校每年发生用电安全事故约150起。由此可见,构建健全的实验室安全管理体系至关重要。高校实验室安全管理大多采用人工巡查等方式进行实验室安全方面的维护,每间实验室配备相应的实验室安全管理人员,定期对实验室电力设备运行状况进行巡查[3]。上述“人防”方式虽然能从一定程度上保障实验室的日常安全运行,但许多用电安全隐患不易察觉,用电安全问题发生突然,实验室管理员不易第一时间知晓并处理警情,因此通过“人防”方式进行实验室消防管理存在一定的局限性[4⁃5]。随着现今物联网、大数据等新兴科学技术的蓬勃发展,高校响应国家号召,运用现代科技实现实验室信息10期化、智能化管理势在必行。本文利用物联网、云计算、大数据等技术对实验室用电情况进行实时监测和系统分析,排查实验室用电安全隐患,发生异常情况及时报警,实现信息化条件下的实验室用电安全管理工作转型升级[6⁃7]。此举可以保障实验室的财产安全和实验人员的人身安全,完善校园信息化安全管理体系,为安全和谐校园建设添砖加瓦。 1高校实验室用电安全问题分析 1.1不规范用电 实验室实验人员进行教研任务的不规范用电行为是造成实验室火灾事故的主要原因之一。近年来,高校逐渐重视对实验人员的实验室用电安全教育,但在实验室饮食、实验仪器工作时无人在旁值守等安全意识薄弱现象屡见不鲜[8]。除了实验仪器,接线板也是实验室最常见也最容易被忽视的用电设备。使用非国标的接线板,将接线板随意放置于实验仪器旁,同时使用多个接在同一个接线板的大功率电器造成接线板过载等不规范用电行为,都大大增加了实验室消防安全隐患。 1.2维护缺失 现如今,高校在实验室用电安全方面的科技支撑不足,对实验室安全进行维护管理时大多采用安全管理人员定期定点巡查等方式。但部分实验室管理人员对实验室安全管理重视程度不足,对实验室的定期巡查和维护流于形式,缺乏规范有效的监督,缺岗、漏岗现象时有发生[9]。实验室安全监管人员不能及时发现实验室内用电安全问题,为火情等危险情况的发生埋下了巨大隐患。另一方面,高校校园中部分老旧实验楼用电线路过于陈旧,电力线路检修难度大,安全管理人员检查不到位,极易产生监管死角[10]。一旦用电不慎,极易导致线路短路或线路功率过大引起火灾。 1.3安全管理体系和手段不健全 基于往年高校实验室发生火灾等事故留下的惨痛教训,近年来各大高校逐步建立起实验室安全管理体系[11⁃13]。受人力成本高等因素制约,实验室安全管理员大多由实验员、任课老师或安保等人员兼任。然而以上监管人员存在时间精力有限和缺乏专业火灾防控知识等问题,使得实验室安全管理人员责任范围模糊,造成“不愿管、不会管、不敢管”的监管乱象[14]。另一方面,学校对监管人员和实验人员的实验室安全教育培训过于形式化,实验室安全管理制度流于纸面,未能落实到具体的实验室安全管理上[15]。长此以往,会造成实验人员对实验室用电安全隐患的排查与处理不到位、不合理的问题,存在巨大的监管漏洞。一旦发生因用电安全引发的火灾等事故,会对人员生命和实验室财产安全造成不可挽回的损失。 2系统设计 运用物联网、边缘计算、大数据等现代信息技术实现高校实验室用电安全监测和管理,十分迫切且可行。为了解决上述用电安全问题,提升实验室用电安全管理问题的效率和效果,实现实验室安全管理方式从“人防”向“技防”的转变,建设信息化、智慧化实验室,本文开发了实验室物联网用电安全系统。该系统由智慧用电物联终端和实验室用电安全管理云平台构成。智慧用电物联终端是基于物联网、边缘计算和“移动互联网+”等最新技术研发的硬件设备,包括物联终端及配套部署的各类传感器。根据实验室职能、规模和所在区域等实验室信息可设置终端参数,终端和传感器对实验室的配电箱进行24h数据监控,并将电路和温度等实时数据通过无线通信动态上传至云平台。实验室用电安全管理云平台是一个综合性的物联网云平台,能够对智慧用电物联终端设备进行监测、定位和跟踪,及时获取实验室终端设备数据和运行状况,并将终端上传的监测数据批量存储在云平台数据库中。同时通过数据挖掘分析,对实验室用电安全状况和用电行为进行评估分析,提高实验室安全管理人员监管质量和效率。实验室物联网用电安全系统主要实现当实验室配电箱内电路出现过流、过压、漏电等异常情况,并在引发电气火灾等更严重的后果前及时向实验室管理人员报警,最大限度做到实验室消防警情的早预判、早发现、早除患和早扑救,减少实验室用电隐患的滋生,强化实验室用电安全预防工作,建立高校实验室的防火墙,构筑校园实验室安全管理体系。智慧用电物联终端部署于各实验室配电箱内部,与之连接的传感器布置于箱内的线缆和箱体等部位,终端以无线的方式(NB⁃IoT/4G/5G)入网,与实验室用电安全管理云平台进行数据交互。当某路监测数据达到相应阈值时,终端本地会进行蜂鸣报警,同时将数据上传至云平台,在云平台推送报警具体信息,并向发生报警实验室的安全负责人通过拨打电话、发送短信和微信平台推送等方式进行通知。实验室用电安全管理中的用电数据分析、事件电子台账、安全隐患定位等其他功能主要通过云平台实现。 3智慧用电物联终端 智慧用电物联终端是可以检测实验室配电箱内线路各项电力数据的设备,是实验室物联网用电安全系统的主要监测终端设备。物联终端通过传感器监测的数据通道包括一路剩余电流、四路线路温度、一路箱体温度、三路电压、三路电流。将终端安装在配电箱中,正常工作时终端不间断监控各个通道数据,根据设定通道数据的上下限对实验室配电箱内电力线路进行异常报警和保护。当各通道数据值超过阈值时,终端蜂鸣器报警,立即控制空开脱扣,同时上传各个通道的数据到安全管理云平台,并生成报警事件,通过微信(推送报警通知)、电话(收到智能来电)推送信息给管理员。并且当终端监测到数据出现异常变化或超出阈值,会频繁上传数据至实验室安全管理云平台,直到监测数据恢复正常,停止上报异常情况。当报警事件处理完毕后实验室安全管理人员必须手动消音并复位终端,进行新一轮的实时数据监控。终端的控制部分为一个嵌入式系统,主要用于基本功能逻辑实现、数据处理、数据通信等功能。接口电路部分主要用于电流互感器、温度传感器等传感器与控制电路的连接和驱动;指示电路则主要通过数码管、LED灯形式指示终端的运行状态和报警信息;报警电路中的蜂鸣器则主要用于产生报警声音和上电提示音等。终端内置4G通信模块(可根据信号覆盖情况更换为NB⁃IoT模块或5G模块),通过运营商网络实现终端接入,与云平台进行双向通信。由于终端使用的是无线网络通信,不需要布置信号线,在供电方面终端从配电箱内部取电,不需要额外进行电源布线,因此终端安装的施工难度和成本大大降低,可以根据实验室配电箱内部情况灵活部署。由于终端使用的传感器均为线路外部安装,无需破坏原有电路结构,不会对原有线路产生影响。智慧用电物联终端实物如图3所示,终端配电箱内实际安装部署如图4所示。 4实验室用电安全管理云平台 实验室用电安全管理云平台能够实现实验室用电安全隐患、事故的早发现、早报警、早补救,全面解决实验室用电安全监督难点。云平台接收、显示、处理、存储终端设备动态实时上传的监测数据,且根据设计主要用于智慧用电物联终端的接入,但不仅限于此。云平台不受物联网设备类型的限制,能够接入多种物联网设备,基于多类型标准协议和API开发满足海量设备的高并发快速接入,实现对终端设备的实时监控、报警推送、数据分析、详细定位等功能。目前所实现的主要功能具体如下。 4.1实时监控 云平台实时监控智慧用电物联终端上线时上传各通道数据,生成上线事件推送至云平台,同时实时推送动态到用户Web端。用户端可根据物联终端所在位置查看每个终端设备的详细信息,如设备状态、通道数据、所属类别等。云平台24h监控已上线的物联终端状态,对关乎实验室用电安全的主要因素,如线缆温度、配电箱温度、剩余电流、电路电压、电流等信息进行实时在线监测,上报排查各类安全隐患。部分数据监测页面如图5、图6所示。 4.2报警推送 当实验室的智慧用电物联终端发生告警情况,可通过Web网页、短信、电话、微信等多种方式将报警通知及报警地址实时推送给对应实验室管理员,管理员能够第一时间收到报警推送消息,即可及时联系相关工作人员进行处理,最大限度地保障实验室生命财产安全。同时,管理员可针对重点监管区域的终端进行高优先级设置,实现终端分级管理,设立多道监管防线,避免因个人疏漏所导致的严重事故。 4.3数据分析 实验室用电安全管理云平台可以实时在线显示监测线路中的电压、电流、剩余电流、温度等动态信息,把用电情况变成可视的数字化监控,查看实时采集的数据信息以及历史数据曲线,并生成统计分析数据表。运用大数据相关技术分析电器设备回路的相关参数,着重于功率、突变电流和箱体温度等与电气火灾成因有直接关联的参数,按照时间、地点、实验室类型进行智慧用电物联终端告警事件统计,生成实验室用电安全隐患分析报告,及时排查实验室用电安全隐患,并适时进行提示。 4.4详细定位 实验室用电安全管理云平台嵌入GIS系统(地理信息系统),能够对每一个实验室配置终端设备进行精确定位,并将位置信息添加在终端设备管理详情页。管理员在全景地图界面能够直观了解到当前地理位置已安装终端设备位置分布情况,有效解决人力巡检遗漏问题,实现实验室用电安全监管网络全面覆盖,消除安全监控死角。 5部署应用 实验室物联网用电安全系统已在山东大学青岛校区的公共(创新)实验教学中心部署使用,覆盖中心各实验室,实现实验室用电安全信息化管理。系统的智慧用电物联终端及传感器部署于中心44个实验室的55个配电箱中,实验室用电安全管理云平台本地部署于中心的服务器。通过开通实验中心主任、系统管理员、实验室管理员等不同权限的账号,系统使用人员可以通过Web端登录系统,使用系统各项实验室用电安全管理功能,使用手机通过短信、电话、微信等方式接收实验室用电安全事件信息。另外,还专门开发了大屏信息展示页面,应用于中心监控室大屏,如图7所示。大屏实现监控室人员对实验室用电安全数据和系统状态的监控,以及对外展示等功能。系统在中心已经部署应用了三年多时间,系统整体性能稳定,数据实时性强,用电安全事件信息推送及时,曾多次及时向电路、化学等实验室管理员提示漏电、线路过流、过压等情况,辅助排查原因并消除了安全隐患。系统应用以来,记录和存储了大量的实验室用电安全数据,形成了用电安全电子台账,便于管理和调阅;同时可以成为大数据分析和数据挖掘的数据源,供相关实验和科研项目使用,也可以通过开发,应用实时数据和历史数据进一步改进和拓展系统功能、提升系统性能。 6结语 实验室物联网用电安全系统是融合终端硬件设计和物联网、云计算等技术设计的一套高度信息化用电安全管理系统。系统管理方式从传统的“人防”监管转向“技防”管理,侧重对实验室配电箱电力线路数据的日常监测、异常报警和隐患分析排查,实现实验室用电数据信息化管理,将电气事故发生的可能性和实际损失降到最低。系统部署成本低,是实现实验室安全管理、信息化建设的良好途径,在实验室管理中具有一定的推广价值,经过实际部署应用也证明了系统的稳定性和有效性,有利于营造更加安全、稳定、和谐的校园环境。 参考文献 [1]孙淑强,张乐,周磊,等.智能监测技术在高校实验室安全管理中应用[J].实验室研究与探索,2019,38(1):272⁃275. [2]李佳霖,李疆,娄杰,等.新工科背景下高校实验室安全管理体系构建探究[J].实验室科学,2022,25(4):191⁃195. [3]安玲玲,于雷.高校实验室用电设备实时管理系统设计[J].信息技术与信息化,2020(12):40⁃43. [4]李晟延,马鸿雁,窦嘉铭,等.教学建筑室内火灾应急疏散路径寻优算法研究[J].消防科学与技术,2022,41(8):1066⁃1072. [5]丁京.高校实验室消防安全管理存在的问题与对策[J].今日消防,2021,6(6):67⁃68. [6]徐晓明,曲卓荦.信息化背景下院系安全管理创新途径研究[J].黑龙江科学,2021,12(7):62⁃63. [7]史蓓蕾,张秀山,陈修亮.物联网技术在实验室安全管理中的应用[J].实验室研究与探索,2019,38(3):273⁃276. [8]柳帅.基于能源管控系统的高校学生用电特性分析与研究[D].武汉:武汉大学,2019. [9]苏嫄.普通地方高校实验室安全管理现状与措施[J].实验室科学,2021,24(6):227⁃230. [10]张晓新,王国伟,林峰,等.电力线路线损监测系统的设计与实现[J].电子器件,2022,45(4):920⁃924. [11]何有明,李剑宇.基于B/S结构的实验室管理系统研究[J].中国管理信息化,2018,21(16):143⁃144. [12]唐士,任昌鸿.基于移动网络的实验室管理绩效评估系统[J].现代电子技术,2021,44(13):75⁃79. [13]龙海洋,夏彬伟,姜永东,等.实验室管理平台的建设与实践[J].实验室研究与探索,2021,40(10):252⁃255. [14]陆和萍.基于数据挖掘的高校计算机实验室管理水平评价研究[J].现代电子技术,2021,44(13):115⁃119. [15]支琴,熊顺子,彭华松.基于能耗监测的高校实验室安全管理策略[J].实验室研究与探索,2020,39(7):300⁃304. [16]赵意涛,王维佳,张宇坤,等.图像融合在实验室用电安全监测应用研究[J].科学技术创新,2019(25):76⁃78. 作者:李怡锦 王洪君 房明 单位:山东大学信息科学与工程学院
医学检验论文:对临床医学检验质量控制措施探析 随着临床医学检验技术的快速发展,对于疾病的临床诊治,医学检验结果产生着至关重要的作用;另外,临床医学检验还能够使人们加强对疾病知识的认识,而临床检验学是疾病的诊治、预后及预防保健中的一个重要手段。因此,临床医学检验中,一定要做好质量控制,保证检验的整个过程中均贯穿质量控制,确保检验结果的准确性。本文对我院临床医学检验进行工作进行分析,探讨提高医学检验质量的措施,现报告如下。 1 临床医学检验中存在的问题 1.1 非病因素的影响 非病因素对检验结果的影响主要如下:由于医护人员没有做好告知工作,患者没有注重自己的饮食、运动、药物服用、经期变化及情绪变化等,对检验结果会产生重要影响;另外,在标本采集过程中,由于样本采集方法、数量、时间、部位及采集环境等,没有按照规定要求执行,会对检验结果产生严重影响,从而影响临床诊治。除此之外,没有及时送检样本,会导致样本失去原有特性,严重影响检验结果。 1.2 科研人员的影响 从我国大多数医院的检验科室人员配备来看,由于技术力量及相关设备较为落后,再加上检验人员没有具备充足的知识水平及熟练的操作水平,在临床检验中,往往会导致检验结果的不准确性。另外,长期没有更换检验设备及检验器皿,无法保证其质量,对于检验结果也会产生严重的影响。 2 临床医学检验前的质量控制措施 2.1 检验前的措施 在临床检验开始前,要对患者的姓名、性别、年龄、取样部位及检验项目等相关事项进行详细的检查,做好记录,针对患者的实际情况,将检验前的禁忌及注意事项详细告知患者。如:血液抽样前两个星期,患者要保证规律的饮食及作息习惯,并且在检验前3天避免进食高脂肪食物,24小时内避免饮用酒精饮品,另外,抽血前12小时内要保持空腹。 2.2 样品采集控制 以血液标本采集作为例子,采集时间通常为清晨,要空腹进行,但是空腹时间要低于16小时,血液采样时,使患者保持坐位或者平躺位,采样前要求患者休息5-10分钟,另外,采样时,压脉带要低于60秒,一般来说,患者的前臂肘窝正中静脉是最适宜的采样部位,但是,实际采样时要根据患者的具体情况决定采样部位。 3 临床医学检验中的质量控制措施 3.1 维护检验仪器 在临床检验过程中,检验仪器的运行状态如何,对于临床医学检验结果会产生着重要影响;日常工作中,检验人员要对其进行相关的保养及日常维护,同时,还要定期检查仪器的功能性运行,保证仪器能够正常使用。一旦检验仪器出现问题,就要及时更换,避免影响检验工作。 3.2 准备检验试剂 在检验过程中,要针对检验项目的规定流程,准备好检验试剂,检验试剂的配制主要是按照其说明书上的规定进行。在临床医学检验过程中,对于试剂的挥发要密切关注,检验试剂的放置要按照操作流程进行,必须放置于冰箱中,如果检验试剂长期没有使用,在使用前,要测试试剂特性,更换不合格的检验试剂。 3.3 分析过程中的质量控制措施 ①检查检验仪器,确保仪器能够稳定工作;②保存检验结果数据,并且还要保证保存的检测数据具有法律效应;③要根据标准的操作规程进行项目检验,保证检验的时效性及规范性。 4 临床医学检验后的质量控制措施 4.1 判定与审核检验结果 随着临床医学检验技术的快速发展,检验逐渐走向自动化与系统化,但是,在自动化与系统化的背后,交接工作也更多,包括:录入检验信息、采样编号、审核检验操作仪器、完成检验报告单、反馈检验结果,这一系列的工作,每项均有不同的负责人,因此,需要工作人员之间高度的配合,保证每个环节均能够顺利进行,避免影响检验结果的准确性。如果检验结果发生信息失真的情况,可以针对近期检验结果,将两者进行对比,同时结合患者的具体情况、临床资料及标本采集情况,对患者的检验结果进行分析评估,保证合理性与准确性。 4.2 建立报告签收制度 检验完成后,应该由专人将检验报告单统一送达,避免送达过程中出现错误;另外,临床检验室要针对科室的具体情况,明确规定检验报告单的保存方法及时间,便于对于检验结果进行复查。 5 结语 综上所述,临床医学检验中,一定要对整个检验过程进行质量控制,保证检验结果的准确性,针对临床检验中的问题,不断提升检验水平,推动临床医学发展。 医学检验论文:临床医学检验技术质量管理问题及策略 临床医学检验技术在整个医疗过程中占据着十分重要的位置。它不仅关系到我国医学的发展问题,也关系到整个国民身体素质提高的问题。它的发展直接影响着整个医学界的发展,所以必须解决好临床医学检验技术在质量管理中存在的问题,更进一步地完善临床医学检验技术管理机制,提高医学检验质量。 一、当前临床检验技术质量控制管理中存在的问题与对策 当前不少医院存在检验人员与临床医师之间缺乏沟通,且互相之间产生矛盾等问题。检验人员在检验工作中总是指望临床医师能及时跟上检验科推出新检验技术的步伐,并想让临床医师体会到检验技术中一些高度专业化的难度,从而形成检验人员和临床医生之间的关系难以协调,导致不良的医疗合作关系产生,从而容易出现医疗缺陷并引发医疗事故发生。这主要的根源是检验科检验人员和临床科医生缺乏互相的合作关系及检验和医疗技术方面的沟通。针对上述问题,检验科要做到严格的质量控制措施,使检验质量显着提升,加强检验人员业务知识培训,提高检验人员素质,规范化、标准化、系统化检验工作,日益改善检验科和临床科人员的关系;严格认真做好室内、室间质控,确保测定结果的精确度和精浓度,减小试验操作经过中批间和日间标本检测结果的差别;增强仪器运用管理,保障仪器能正常使用:检验科自动化仪器使用能力的提升,要运用经国内有关行政部门认证注册并检测及格的医疗仪器。要创立、健全检验仪器管理运用案卷,对仪器登记注册、责任到人。同时,检验科要认真贯彻“三基”、“三严”的学习方针,同时要定期考核。应从检验工作的本色出发,加强急救医学、急救技术知识的培训。增强工作职员应对医疗突发事件的应急能力,对新知识、新测定办法、新仪器的操作原理和步骤应实行重点培训并严格考核,不断增强检验人员的基本医学知识。检验科要加强和临床科室的互动合作与交流,熟悉不同疾病的试验室查看本色和疾病的诊断标准,理解临床常见病例和高发病例的相关医学知识,不断学习和积累临床知识和临床工作经验,提升专业检验能力。 二、提高临床医学检验技术整体检验结果的准确性 检验科需要建立和完善医疗质量管理体系和检验技术质量保证机制。在条件允许的情况下,要加强对试验室信息系统(LIS)的建设,严格的试验室标准作业程序,同时要求编写SOP文件,为试验室的规范化化管理和质量确保机制的创立供应相关的文件依据,尽量使检验经过标准化、精确化、程序化。科室质量管理小组要严格按照医院医疗质量管理的需求和检验质量管理的需求对检验人员工作的质量进行监控,严格监控室内质控记录和室间质评成绩,对发觉的缺陷和事故隐患进行及时处理,尽量避免医疗缺陷和医疗隐患事故的发生。落实管理机制和考核机制的具体情况。院方在对检验科的具体管理情况应落实到实处,不定期地对检验科人员进行检验技术质量的考核和监督。考核时要注意到整个检验过程中检验技术质量的考核,也要保证阶段性质量检查得到全面落实。加强医学检验人员和临床医生的联系,双方相互促进,相互学习和交流经验,实现相互发展。检验科工作根本任务是为临床一线医生决定诊断、判定疗效、查明病因、施行临床医学研究等提供全面准确的医学检验数据。为此,临床科室医生们的意见和建议就成为检验科检验人员改进工作办法、提升服务质量的依据。检验科人员要积极和临床科室人员不断地进行联系和交流,每次召开质量分析会要邀请资深的临床医师参加,积极听取临床医师对检验工作的意见和要求,对临床医师提出的建议及时进行研究和有效施行,提高检验工作质量。 三、增强阶段质量控制力度,确保医疗服务质量提高 分析前必须做好检验方面的质量控制工作。为检测结果尽量排除干扰因素的影响,这就要求检验人员在检验中重点对标本的采集和处理施行严格监控,达到提高检验质量的效果。分析中要认真做好质量控制工作常规检验项目要必须开展室内质控,同一时间一定参加本省及卫生部临床检验核心机关的室间质评行为。工作前要对运用的仪器实行严格认真检查,工作后对仪器进行每日维护,把试验中的仪器误差值尽量降到最低。分析后的质量控制工作也不容马虎,必须把好出口关认真执行检验结果的查看核对机制,查看考核职员 ,! 综上所述,临床检验技术质量管理工作问题的解决需要一个长期的工作过程,希望我国相关部门给予更高的关注,做好临床医学检验技术质量监督工作,促进我国医学向前发展。 医学检验论文:探讨临床医学检验中提高检验数据的准确性 当前,医学检验科学得到迅速发展,检测技术也得到不断的创新,因此,检验人员需要不断的更新自己的知识结构,对新知识和新技术进行学习,这样才能跟上检测技术的发展,为病人提供更好的服务。同时临床医护人员也需对新的检验技术进行一定的了解,这样有利于配合检验人员开展检验工作,并能够向有效和准确诊断与治疗方向靠近。 1 影响检验质量的原因分析 在临床医学中,医生需要以检验结果为依据,对病人进行诊断,确定治疗方案。检验结果的重要性不言而喻。在当今,随着医学技术的不断发展,检验医学也不断的创新,现代医学模式发生转变,不断提高检验的现代化水平,因此,也较大程度的提高了检验结果的正确性,但在临床实际工作中,还依然存在临床医生怀疑检验结果的准确性。结合下面几个原因,分析一下影响检验结果准确性的因素。 1.1 分析标本质量 内外在两种因素对标本质量产生影响。进食8h后所采集的标本被成为空腹标本,如果在空腹时间过长的情况下,采集标本,那么标本就不能把机体的情况真实准确的反映出来。 1.2 分析标本放置的时间 采集完的血标本,需要立即送往实验室进行检验,实验室在接到标本后,应该在最短的时间内进行检查。如果检查不能马上做,需要分离血清或血浆,放置到冰箱内,保存在低温状态下,把影响结果的因素减小到最小化。 1.3 如何进行实验操作 注重科学性是实验操作要注重的关键。岗前严格培训是检验人员上岗前首先需要进行的环节。每个检验工作人员都要做到熟知检验标准,使判定标准达到统一,把误差减小到最低的程度,使化验结果趋近“真值”。 2 采用循证技术,优化临床检验 把临床研究最前卫的道德和最有说服力的科学研究证据明智、准确、慎重的结合到一起,制定出诊治患者的医疗方案,就是循证检验医学的思想。因此,在对临床治疗进行评价时,循证技术被认为是“金标准”。患者是循证检验技术的中心,循证检验技术的宗旨是把正确可靠的检验信息提供给临床医生,为临床诊断服务,因此说,严格控制整个检验系统是实现临床实验管理达到高质量的关键,也是检验结果达到正确,合理有效的开展实验的关键。 2.1 研究内容 以下几方面是循证检验技术的主要内容:①对部分实验项目临床应用价值的评价运用循证医学模式重新进行;②合理选择检验项目和方法,把可靠指标筛选出来为临床服务,把那些对临床诊断治疗和预后没有多大作用的或不合理指标废除,规范标准检验项目;③本着为临床服务的宗旨,对实验室指标的诊断标准不断修订,做好临床应用的指导工作。 2.2 操作方法与步骤 总结多年的临床检验实践经验,并对相关文献进行大量的查阅,运用随机对照实验和荟萃分析的方法,评价实验指标,运用统计学原理,分析曾经发表的文献报道,有效评估这些指标和方法。确定以下几步为循证医学检验步骤:①把要分析的问题进行明确;②综合评估问题,查询文献资料,把最佳证据找出来;③评价有关证据时运用批判性地原则,在分析可靠性和有价性等关键参数的基础上,把最佳证据找出来;④在临床上运用结论。⑤最终性能评价临床应用情况。 2.3 评价应用检验项目及技术 2.3.1 技术性能 虽然检验人员是在一定的范围内,掌握技术性能对临床需求的满足情况,但对于临床应用来说,实验方法性能的作用很重要。 2.3.2 诊断性能 敏感性和特异性较高是临床诊断需要检验项目的检测方法的特征,能否回答问题是核心。 2.3.3 临床效应 有利于临床诊断和治疗以及预后观察,是患者健康的最佳服务方式,这是某项实验项目选择的标准。 2.3.4 经济效益 在诊断性能和方法以及技术上,某项实验检查都体现出很好的情况,但费用昂贵,患者接受困难,其临床应用性就会降低。循证检验技术把临床医学检验结果推向更加准确和合理的高度上。由于临床医生对患者进行诊断和对其进行治疗,以及对患者进行预后观察,都与检验结果的质量水平具有密切的关系,也会对医院的社会效益产生影响。可加检验工作具有何等的重要性。 3 结 论 总之,要想提高临床检验结果的准确度,不能仅仅停留在单一的方法上,需要结合其他有效的方法进行。 医学检验论文:检验医学实习生临床教课的心得 1建立规范化的带教模式 检验科应建立一个教学班子,进行实习生的教学和管理工作,负责协调各专业组的教学安排,听取实习生对教学的意见和要求,做好带教教师和学生的沟通工作。每个专业组应选定经验丰富、理论扎实、责任心强、业务素质高,具有一定管理水平和带教能力的人员作为带教教师,并在带教前接受规范化的培训,掌握带教内容,明确带教责任,使学生在实习过程中树立密切联系临床、服务于临床的思想。 2严格实习生管理 2.1加强实习生岗前培训学生刚到医院时有一种新鲜又好奇、紧张又胆怯的心理,在入科前给他们讲解医院的各项规章制度、科室概况、科室规章制度、专业特色、有关实习的管理文件及安全防护知识等,使他们消除不必要的思想顾虑,同时,对其进行爱岗敬业、全心全意为患者服务的职业道德教育。检验医学在医院处于辅助、从属地位,因此,好多学生认为检验工作就是和大小便打交道,没有社会地位,自身价值得不到认可,不如临床医生风光。为此,要让学生明白检验医学处于“循证医学”的核心地位,检验结果具有重要的法律效力,使他们的学习和实习有动力,在整个实习过程中更加努力、认真、负责。 2.2抓基础,掌握基本知识和基本技能是实习的重点实习前,学生主要是学习基础理论知识,实验课程相对较少,实习中学生动手能力与大工作量、快节奏的工作不相适应。虽然近年来普及了自动分析仪,手工操作的机会减少了,但一些传统的检验项目仍离不开手工操作,如脑脊液常规、浆膜腔积液常规、精液常规、阴道分泌物及各类有形成分形态学的检验仍以人的技能因素占主导地位。而定西市处于西北边远山区,经济发展相对滞后,在县级二级医院、乡镇卫生院等医院普及自动化分析仪还需一段时间,即使检验医学自动化程度提高到一定水平,还需由人来操作,才能得到合理、正确的应用。因此要教育学生从基本操作着手,从点滴做起。实习中必须把基本操作、基本技能训练放在首位,如显微镜的使用与维护,毛细血管采血法,血涂片的制备与染色,容量瓶、移液管、量筒等的使用与清洁,常用培养基的制备,消毒与灭菌,离心机的使用等。对于一些常规检测项目的方法、原理、注意事项都要给予详细的讲解和示范,让实习生明白基本操作贯穿实验技能培训的全过程,每个学生都应熟练掌握。在实习结束时,带教教师应用室内质控品对学生进行相应的操作考核,在操作过程中提问原理、注意事项、临床意义等,并进行评分,将其与平时其他考核(医德医风、劳动纪律、考勤等)一并列入实习鉴定表中。 2.3提倡因材施教的实习带教方式一些实习单位只把学生当做无偿劳动力,在生化及免疫组实习时,大部分时间让他们编号、离心、分离血清,上机操作机会少,有些单位甚至不让学生上机操作,严重影响了学生实习的积极性。实习带教过程中,带教教师应结合检测项目,启发性地提出一些问题,让学生思考,另外,要加强学生对大型自动分析仪的学习及实验室信息系统的了解。由于学生所在学校不一样,掌握的知识不同,能力有很大差异,带教教师要针对不同学生的薄弱环节,因材施教。检验本科生,理论基础好,接受能力、动手能力强,对他们应加强新理论、新知识的学习,培养其分析、解决问题能力,将实验数据转化为临床信息、给临床提供合理化建议的能力,参与临床病例讨论的能力,这样也符合临床检验医生的培养方向,有利于检验医学向临床方向发展;对于专科生,要着重培养他们的实际操作能力,严格执行操作规范,有严谨的工作态度;由于中专生年龄偏小,对未来还没有明确的规划,在校学习理论也只有短短的两年时间,需要带教教师手把手地教操作,让他们将理论知识与实际操作有机结合起来,着重培养他们合理安排操作流程的能力与严谨踏实的工作态度。除在工作中对他们严格要求外,还要关心他们日常生活中遇到的困惑和问题,让其身心健康发展,保证实习顺利完成。 2.4重视全面质量控制 质量是检验科各项工作的关键,被称为“检验医学的生命线”,强化质量管理是检验医学建设的核心。检验质量的高低直接关系到临床诊断与治疗效果,关系到患者的生命健康。质量控制包括分析前的质量控制、分析中的质量控制、分析后的质量控制,总称全面质量控制。从实习的第一天起,就要牢固树立“质量第一”观念,要求学生参与室内质控,熟悉质控规则,掌握质控的作用、目的及重要性。实习期间通过对全面质量控制的实践,使学生自觉参与到对患者的诊疗活动中,对于患者在检验前、中、后的注意事项,要明确地交待给患者,并且及时与临床相关人员联系沟通。面对患者的有关咨询,本着实事求是的态度回答,对自己不懂或不能解决的问题及时请教上级医师,避免不必要的纠纷。 3重视继续教育,丰富学生的知识结构 作为快速发展的检验医学,仪器开发、检验方法改进周期明显缩短,为避免检验教育和临床实践脱节,必须加强继续教育。可以采取多种形式的授课方式,如在实际工作过程中,利用小实验、典型病例分析等形式进行生动形象的教学,使教与学有机统一,既可提高学习兴趣 和效率又可加深印象;还可通过专题知识讲座,使学生分散的知识得到系统的总结,加深学生对检验质量重要性的认识。专题讲座可以实习过程中出现的普遍性问题为主,解难答疑,还可以本专业相关学科的学术创新、前沿理论及实验进展为题,通过讲座让学生了解新进展、学科动向,拓展知识面和学术视野,同时增加学生的危机意识和紧迫感。 4及时总结,不断提高带教水平 由于实习教学任务重,且带教教师知识水平参差不齐,所以必须重视带教教师自身素质培养,严格按照实纲对学生进行带教。每次实验后,带教教师要做好带教记录,找出问题。总结经验,通过查阅资料和共同讨论的方式解决问题。定期举行检验教学研讨会,给师生提供一个进行教学经验交流、共同提高的平台。 5小结 通过临床实习树立全心全意为患者服务的理念,对学生今后的发展将产生重要的影响。作为带教教师要认识到实习带教的重要性,明确责任,更新观念,以适应新形势的发展和要求,通过言传身教,鼓励学生努力学习和探索,共同促进检验医学的发展。 医学检验论文:论医学检验技术专业的教学改革 一、医学检验技术专业发展趋势 医学检验是一门综合性的边缘学科。因此,有必要建立其自身的理论发展体系,重点研究自动化技术、形态学检验技能、生物安全操作技术。医学检验技术的发展,特别是检验仪器的迅速发展,使生化、临床、免疫和微生物检验中的部分项目已实现了全自动或半自动化。一些新型检验技术(如生化检验中的酶促速率法分析技术,临床检验中的干化学试纸条法检测,免疫检验中的放射免疫,酶免疫及化学发光,微生物检验中的全自动鉴定技术和以聚合酶链反应为代表的分子生物学新技术)使检测方法的灵敏度不断提高,特异性增强,检测结果更加准确可靠。检验技术装备日趋专业化、精密化,检测项目逐步增多,使临床疾病的诊断对医学检验项目的依赖愈加明显。临床检验已由单纯的辅助性技术工作变成直接参与临床诊断、科研和医疗决策的手段,对疾病的诊断、治疗监测和预后评估都起着越来越重要的作用。自动化仪器检验虽具有速度快、重复性好、干扰因素小、可批量测定、便于室内质控和评价等特点,是医学检验技术发展的主流,但其忽略了标本的形态学观察,漏检、误诊时有发生。实践证明,无论仪器多么精确、多么自动化,也不能完全取代具有诸多形态学成分的显微镜检验,因为它不可能有完全的思维鉴别能力。因此,形态检验技能是医学检验人员必备的技能和“真功夫”,是任何仪器设备都无法替代的,学校应注重医学检验技术专业学生此项技能的培训。 二、我校医学检验技术专业教学情况及存在的主要问题 我校医学检验技术专业创办已有56年,是学校的重点专业,有一定的办学基础和办学经验,为各地医疗卫生机构输送了大量的医学检验人才。近年来学校在重点专业建设和示范校建设中陆续购入了一批先进的实验仪器设备,使医学检验技术专业办学水平有了进一步的提升,在师资队伍结构和课程设置、校内外实训基地建设、教学方法和手段等方面都取得了一定的成绩,但部分教学仍采用传统教学模式,没有彻底转变专业课程开发理念,表现在仅从医学检验岗位工作任务出发,课程设置与工作实际、就业岗位技能要求联系不紧密等方面。另外,出于学校教学经费和成本的考虑,压缩了学校实践教学及临床见习的课时,理论教学过多,实践教学课时相对偏少,检验职业岗位能力在教学中未得到充分重视。同时,还存在部分专业核心课程师资匮乏、教学内容与临床实际脱节、学生接触临床较晚、适应性有待提高等方面的问题。 三、中职医学检验技术专业教学改革 1人才培养模式改革 为适应医学检验行业飞速发展和检验医学分工细化的发展趋势,医学检验人才培养模式改革势在必行,医学检验技术专业培养目标有待进一步明确,人才培养模式应充分体现中职医学检验技术专业特色。学校应重点培养学生的实验操作技能,使学生适应实验仪器操作、血液标本采集、实验室质量控制和常用试剂配制的岗位需求,具备自动化和微机化实验仪器设备操作维护方面的知识,成为医学检验行业技术熟练的人才。 2专业课程设置与课程标准改革 按照教育部的有关规定,中职学校应以能力为本位,突出应用性、实践性,科学地建立课程体系。(1)以就业为导向、以职业能力为依据,构建理论知识以“必需、够用”为原则,基础理论以“应用”为目的,围绕应用能力和职业基本素养培养,强化综合能力的课程体系。医学检验技术专业学生在校初期突出医用化学和计算机应用基本知识、基本技能的学习,掌握基础医学和临床医学的基本理论知识和临床疾病诊疗基本知识。(2)在专业理论学习方面,根据本专业职业岗位群所需知识、能力结构的基本要求,按职业导向、项目引领,删去陈旧内容,重新整合教学内容,并在原有课程体系中增设与地域职业特点和职业岗位需求相关的课程,如艾滋病护理及职业防护、医学统计方法等。(3)在实践教学方面,以全面提高学生动手能力和综合分析、解决问题的能力为目标,对各门核心课程内容进行筛选,删除陈旧和重复内容,按职业导向设置实践教学课程,按职业岗位工作流程设计综合实验及仿真实训,使学生学习在未来职业岗位,工作在学习环境,真正实现教、学、做一体化和理论与实践的零距离。实行早期临床见习,着重培养学生适应医学检验技术专业及相关领域职业岗位所需的技能。 3专业教学改革 3.1教学理念的更新与教学模式的探索 以就业为导向、岗位能力为引领的任务驱动式教学模式将成为现代职业教育教学体系的核心。围绕这个核心,我校的做法是:第一学年以培养职业人文素质为主,第二学年以培养岗位核心技能为主,第三学年以培养岗位综合能力为主,循序渐进推进,通过校内外实训基地的认知性实践、模拟和真实岗位实训及顶岗实习,培养学生的职业岗位技能,提高专业理论水平和实践教学质量。 3.2教学方法的创新随着教学改革不断深入,改革和创新 教学方法以适应职业导向、项目引领、任务驱动的课程教学模式势在必行,减少纯理论教学,改革实验教学方法,减少演示性、验证性实验,加强实际操作训练;聘请行业专家承担一定教学任务,共同参与教学探索与实施,采用多种教学方法,如立体式多媒体教学、项目式教学、互动式教学、案例分析式教学、情景式教学、知识竞赛式教学、讨论式教学等,通 过设置一个项目或工作任务提高学生分析和解决问题的能力,让学生参与试剂配制、实验器材准备、预实验等,课余时间开放实验室,并配备专业实训教师辅导,让学生有更多的时间参加操作能力训练,使教学紧密联系临床而又生动有趣。 3.3考试及评价模式的改变 考试是教学活动的重要组成部分,是检查教学质量的重要手段,是评价学生学习,检查教师教学情况、教学水平以及评估教学效果的主要依据。为加强教学管理,提高教学质量,对学生职业能力的评价,除学校评价外,还应增加用人单位和社会评价。 3.4编写理实一体化的校本教材 对三年制中职医学检验技术专业学生而言,要在两年学校学习期间掌握扎实的专业基础、专业理论知识和基本的专业操作技能,学校就必须充分发挥教、学、做一体化的作用,对各核心课程内容进行整合,编写具有中职医学检验技术专业特色的综合技能实训校本教材。这样可使核心课程专业技能相互衔接,达到强化专业技能、缩短适应临床职业岗位时间的目的。 3.5专业师资队伍建设 职业教育对教师提出了更高的要求,师资队伍建设要适应专业人才培养模式改变的需要,按照职业岗位要求,教师不仅应具备扎实的理论知识,还应具有丰富的实际工作经验。因此,专业教师应充实理论知识,定期参与临床实践,了解一线工作情况,积累实际工作经验,提出研究、解决问题的方法;加强专兼职教师队伍建设,聘请行业专家或有丰富经验的专业技术人员作为兼职教师,承担部分核心课程的理论、实践和现场教学,实现专兼职教师教学的相互交叉、融合;通过“走出去、请进来”的双通道途径,培养“双师型”教师,改善师资结构,解决部分专业核心课程师资匮乏的现实问题。制定相应的政策和办法,加强专业带头人和骨干教师的培养。 4专业实训基地建设改革 医学检验技术专业教学,需要有良好/,!/的实验实训条件和先进的检验仪器设备,但学校的办学经费有限,无法及时更新临床实验室,所以可走校企合作的办学模式。一方面,接受各医院因为更新换代而赠送给学校的检验仪器设备,一些大型仪器设备可以与医院资源共享;另一方面,加强校内实训基地仿真环境的建设和对外开放,让学生有更多练习实践技能的机会,又可发挥校内实训基地的社会服务功能,作为当地基层医疗卫生机构检验人员的培训基地。 5学生职业素质培养改革 从上世纪80年代起,一些医科大学相继开设了医学检验技术专业,目前二甲以上医院及相关行业的检验科室普遍接受的是医学检验技术专业毕业的研究生、本科生和高职高专生,这使得中职生面临巨大的就业压力,为此,中等职业教育应从学生素质教育入手,加强学生人文素养和心理素质培养,开设职业生涯规划和就业指导课程,帮助学生面对现实,树立正确的择业观,提高学生的就业技巧,增强学生的综合素质和职业岗位能力。 医学检验论文:探讨临床医学检验血液标本质量的影响因素 随着整体医疗水平的不断提高,实验室检查在临床工作中的作用日益突出,准确、及时的实验室检查结果对尽早的诊断和鉴别诊断有重大帮助。但不可否认的是,临床工作中有时可见血液样品不合格的情况,造成化验结果的不准确,影响了疾病的诊治工作,甚至有可能使患者错过最佳的治疗和抢救时机。要取得准确、可靠的检验结果,就必须保证标本的高质量。现结合本院出现的不合格标本分析其影响因素及控制对策,报告如下: 1资料与方法 11一般资料选择我院2010年1月至2012年12月期间所有血液标本中的不合格标本125例作为分析对象。其中:男性58例,女性67例;血清标本52例,血浆标本41例,全血标本32例。 12方法每天有专门的人员对全院所有标本进行检查,发现问题标本详细登记,记录问题标本的具体表现,并进行调查、核实,明确造成标本不合格的原因,通知相关科室进行改进,并重新采集血液标本。 2结果 全院血液标本中,不合格标本仅仅占很小的一部分,造成标本不合格的原因主要有:溶血23例(184%)、凝血21例(168%)、标本量不够17例(143%)、抗凝不全15例(122%)、取血试管不当14例(114%)、患者准备不足13例(136%)送检不及时9(72%)、输液同侧采血8例(64%)、其他5例(40%),见表1。 3讨论 临床上,各种体液尤其是血液标本的分析结果为医师诊断和鉴别诊断提供非常重要的依据,如果血液标本不合格必然导致检验结果的不准确而影响医生对病情的判断,造成很大的医疗安全隐患。现将常见的不合格血液样本表现、原因及控制对策进行分析: 31不合格血液样本常见表现、原因①溶血:是指标本在采集、运送或保存的过程中,各种原因导致血红细胞破裂,大量的胞内物质释放入血浆和血清,造成化验结果的不准确。体外溶血的常见原因有:静脉穿刺采血处的消毒液未干、采血针头过细或采血时有气泡进入;止血带捆扎过紧、抽血不顺畅或采血时负压过大,采出的血液撞击试管壁造成溶血;混匀血液标本时震荡试管用力过猛,采血后真空采血管内的负压仍过大等。②凝血:临床上有些检验项目是要求对血液标本进行抗凝处理的,因血液本身含有多种凝血因子,如果不能及时的将血液标本与抗凝剂混匀,血液标本在凝血因子的作用下就会造成血液凝集。常见原因:采血不顺利,采血时间太长,采血的过程中标本已经开始凝集;摇匀不充分;抗凝剂相对不足:血液标本过量;抗凝剂浓度不合适。③标本量不够:采血时血量不足可能导致需要化验的项目无法完成;有的试管中本身含有稀释液,如果采血量不足,势必造成检验数据的不准确。④取血试管不当:不同的化验项目采取的血液标本时不同的,有的需要全血,有的要分离血浆或者血清,不同的标本要求有不同的试管,采血时管选取不当会造成标本的破坏,化验结果的错误等。⑤患者准备不足:患者准备不足是导致血液标本不合格的重要原因,也往往容易被忽视。一般来讲,采血前需禁食12小时;采血前摄入高脂肪食物、茶、咖啡、酒等会对血生化指标造成影响。⑥送检不及时:在体外的血液细胞往往不稳定,容易出现破坏和损伤,其化学成分氧化、变性、分解。据有关文献报道,采集后超过2小时送检的血液标本,与采血后立即送检的标本相比较,其化验结果又统计学差异,影响较大的有:血常规、血钾、血氨、心肌酶等。⑦输液同侧采血:正在输液的患者或刚刚输完液体的患者,采血时要注意不能在输液侧取标本,因为这样可能将所输液体及液体中的成分掺杂到标本中,影响检验结果。 32不合格血液样本的控制对策①加强采血人员的培训、教育:定期开展专题讲座和职业道德讲座,加强各科室人员的责任心,提高安全意识;采血人员应掌握所查检验项目的目的、临床意义、所需标本、采集要求、告知患者做好准备、采集所需试管及采集注意事项等。②医护人员指导患者做好采血前准备:明确禁食时间为12小时,以免因饮食因素造成检验误差;采血前患者适当休息;避免采血前和采血时患者的紧张、恐惧情绪;③严格按照操作规范采集血液标本:根据检验项目将所需的物品准备好,包括合适的试管、注明患者基本资料的标签等。采血时严格遵守无菌操作,嘱患者取合适体位,捆扎止血带要松紧适中,时间不可过长,一般不超过1分钟,在合适的部位和血管处穿刺,力求做到一针见血、引流通畅,注意避免于输液同侧取血。操作细节有:消毒剂完全干燥后方可进行穿刺;抽吸时不可太过用力;抗凝标本要轻柔颠倒几次让标本与抗凝剂混合均匀;抽取的标本要及时送检,运送过程中要避免剧烈震荡,以免影响结果。④检验科对收到的标本要进行核对,发现问题要有详细的登记,并及时退回相关科室,向其说明原因,便于以后的整改。 总之,血液标本的质量保证不仅仅是技术问题,也与医院的管理、工作人员的态度等息息相关。医院职能部门对此要有足够的重视,临床科室也要提高思想认识,避免由此引起的医疗安全问题,不断地总结经验,不断地改进和提高。 医学检验论文:临床医学免疫检验研究 1 引言 伴随着世界经济与学技术的蓬勃发展,医疗技术的发展在现当代取得了一系列举世瞩目的成就,就临床免疫学检验工作而言,已成为现代医院诊疗工中不可或缺的重要组成部分。随着现代医疗诊断技术的不断发展,如何有效地对临床免疫检验的质量进行控制已直接影响到临床的诊断结果的准确性,同时也间接影响到最终地临床治疗效果。由于在整个标本采集的过程中免疫检验标本从采集到结果的检验需经历的环节较多,这就对临床医师对患者的生理、病理情况以及争端方法的熟悉程度及综合技能提出了很高的要求; 2 临床免疫学检验的建立与发展 临床医学免疫检验自建立至今已经历了一百个春秋。自从19世纪80年代后期开始,随着很多学者专家开始从免疫动物或者携带有传染病病毒的患者血清中发现有能够治愈患者疾病的特异性结合病原体或其一系列的衍生产物的物质,而这些物质及为我们现在所熟识的抗体。就现代医学理念来讲,将能够引起人体体内产生抗体的物质统称为抗原。正是由于抗原以及抗体的发现,才促使现代医学专家学者开始对人类或动物体外抗原刺激体内反应产生抗体这一现象进行系统深入的研究。随着免疫学理论以及分子生物学还有其它以现代科学技术为依托的新兴临床免疫学检验继能够有日新月异的发展。 3 提高临床免疫检验质量的方法 3.1标本采集与设备管理的优化 作为检验分析前对质量控制的要求来说,检验人员首先需要做到对标本的采集和保存工作;密切注意整个样本采集过程中的样本采集的时间、止血带的使用时间和方法、采血的姿势、抗凝剂和稳定剂的选用情况。免疫检验工作,首先要求检验人员注意对整个标本的采集和处理工作。不同的采样试验对所采集的标本的要求有所不同。对于大多数以病人血清为标本的免疫检验而言,采集血清的时间应在清晨被采集者未进食前为宜,保持针筒的干燥性,抽血完成后需要马上除去针头并将所采集到的血液注入到干燥的试管内,注意在整个注血过程中采样人员的注血速度不宜过快,不能对所采样本进行振摇等一系列不允许的动作,以防溶血。在将整个血清分离完成后,应及时送往检测,如需要求对所采试样进行保存的话,可将试样置于冰箱内冷藏,不宜速冻,以防止因为反复冻融而对整个检验结果产生不良的影响。作为对测定的血清标本的收集过程来说,激素类和治疗药物的使用要特别注意收集时间的变化以及检验人员体位的变化对整个测定结果的影响;其次,在采购人员对于相关仪器设备及试剂的选择方面也同样对整个测量结果有着十分大的影响;作为整个检验的执行者来说仪器设备性能的好坏将直接对检验结果的精确度造成非常大的影响。在整个检测结束后要注意地成套仪器的保养和维护工作,工作人员要经常对温度计、水浴箱、酶标仪、稀释棒、恒温箱、吸量管、分光光度计等临床免疫检验的仪器设备进行核定、校正以及检查等工作,从而确保仪器设备的使用性能,减少实验过程中因为仪器所引起的误差,继而来保证检验结果准确性的目的,最终为意识的治疗及患者的康复提供最有用的保障。对于当今品鱼龙混杂,质量不一的试剂市场来说,慎重选择且经常对试剂性能进行有关试剂的检定工作是保证检验成功的重要因素。 3.2 提高技术人员的素质 人是整个免疫检验过程中的主体,是整个免疫检验过程中最积极、表现最为活跃的因素。在免疫检验过程工作的所有环节,都需要靠人来对整个试验进行操作和把握,最终实现对整个临床免疫检验质量控制的目标。因此,在整个临床免疫检测过程中检验技术人员的综合素质与业务能力会对整个免疫检验的质量和结果产生重大的影响。因此,就要求临床免疫检验的工作人员要每天按时对相关检测设备进行消毒、搞好实验室的卫生;做好相关实验仪器的定期检查工作:如冰箱、恒温箱、水浴箱、酶标仪、荧光显微镜等,做好对整个实验仪器的记录使用情况,并如实填写实验报告,按规定进行免疫检验的质控工作,并分析情况做好记录,签字等工作。 4 临床免疫学检验与生物技术 以现代新型科学技术为依托的临床医学免疫检验技术的广泛应用,对现代免疫学研究的发展起了非常大的推动作用飞,其结果又在更深的层次以及更为广范的领域内促进了现代高新生物医疗技术产业的发展,能够使诸如细胞工程技术以及基因工程技术为代表的现代高科技技术得到更广泛应用。近年来伴随着疫苗、基因工程抗体治疗以及重组细胞因子研制为主的生物工程制品产业有了蓬勃的发展,极大地推动了现代免疫学防治的开展,对许多传染性疾病的传播起到了强有力的遏制作用,从而为挽救更多的生命做出了巨大的贡献。 5 小结 因此,对于整个临床免疫检验的过程而言,对免疫检验做好全面的质量管理是确保整个临床免疫检验结果准确性的重要保证。由于在对免疫检验标本进行采集到对标本进行检验的这个过程需经历很繁琐且比较复杂的一系列环节,因此,就要求临床医师必须要熟悉患者的生理、病理情况,同时,也要求护理人员及检验人员对临床免疫检验的各种影响因素要有全面系统的了解和认识,每一个环节的操作须做到规范化,完全按照标准进行,以确保免疫检验的可靠性和准确性,并提高临床治疗效果。 医学检验论文:临床医学检验质量的控制 1提升整体检验结果的精确性 1.1检验科要按照医院医疗质量管理的需求创立和改善检验管理质量确保机制。条件允许的要建设试验室信息系统(LIS),严格试验室标准化操作程序,编写SOP文件,为试验室的规范化化管理和质量确保机制的创立供应文件依据,使检验经过标准化、程序化。科室质量管理小组要按照医院医疗质量管理的需求和检验质量管理的需求对科室的工作执行全经过的质量监控,重点监控室内质控记录和室间质评成绩,对发觉的缺陷和事故隐患及时提出改进意见,及时改进,防备医疗缺陷。 1.2增强对机制落实状况的管理和考核 科室管理职员按照医院和检验科质量考核方案对管理机制的落实状况施行考核,考核时要非常器重终末质量的控制,又要注重阶段质量。 1.3增强和临床的联系,如虎添翼工作,互相提升、互相推动 检验科的重要工作任务是为临床一线决定诊断、判定疗效、查明病因、施行临床医学钻研供应科学的数据。因此,临床科室的意见就成为检验科改进工作办法、提升服务质量的依据。要通常积极和临床科室的联系,编写检验信息通讯,畅通讯息沟通渠道,传递最新信息,在每一月召开质量分析会时要邀请临床医师代表参加,积极听取临床医师对检验工作的意见和需求,及时对临床医师提出的建议施行可行性钻研,提升检验工作质量。 2增强阶段质量控制是确保医疗服务质量提升的核心 2.1要做好分析前的质量控制工作 裁减多种干扰要素对检测结果的影响,重点对标本的采集和处理施行监控。 2.2要认真掌握分析中的质量控制工作 常规查看项目要开展室内质控,同一时间一定参加本省及卫生部临床检验核心机关的室间质评行为。工作前要对运用的仪器施行查看和日维护,把试验中的仪器误差降到最低。 2.3要做好分析后的质量控制,把好出口关 认真执行检验结果的查看核对机制,查看考核职员要对检验结果的考核签字后方可发出报告。如果出现检测值异常,及时复检,并和临床医师联系,认真分析缘故,决定无误后方可发出报告。 2.4检验人员与临床医师之间缺乏勾通,而互相产生矛盾,检验人员总指望临床医师能及时跟上检验科推出新试验的步伐并体会试验技术中一点高度专业化的难点,不能合调,导致这样不良场面的根源是缺乏互相的合作及勾通。 3提升临床检验质量控控制对策 3.1完成资本同享,提升工作功效:检验仪器自动化、网络化的试验室运用,使传统的手工检验分析试验办法变成想让历史,严格的质量控制措施,使检验质量显着提升,产品化试剂盒的规范化运用和检验工笔者系统化、通常化的业务知识培训,使检验工作的规范化化、标准化、系统化、同一化日益改善。 现代化的全自动分析仪器可同一时间施行数十项乃至上百项的常规和非常检验分析任务,因此要更新观点,调整传统的管理模式。要资本同享,以开放和运用现代化仪器的功能用途为基本,调整相应专业学组,规范化各临床科室的小试验室,尽快完成检验报告一单通。将仪器装备集合管理可充分施展已有仪器装备的工作功效,有效地下降宗合分析本钱,使患者的标本周转及检验分析时间显着缩短,为患者的及时医治和康复和提升医院床位周转率供应有效保障。 3.2增强质量控制,提升检验质量:严格认真做好室内、室间质控,确保测定结果的精确度和精浓度,裁减试验操作经过中批间和日间标本检测结果差别。对试验全经过施行全方位的陆续监测管理,如出现失控要认真分析失控缘故,提出整改措施方案,填写失控报告,观测整改成效,改进工作办法,提升检验质量。 3.3增强仪器运用管理,保障仪器正常坚定:检验科自动化地步的提升,要运用经国内有关行政部门认证注册并检测及格的医疗仪器。要创立、健全检验仪器管理运用案卷,对仪器登记注册、责任到人。按照操作指导书规范化运用,做好仪器日、周、月、年内运用保养记录,定期维护,以确保检验仪器的正常坚定运行。 3.4增强三基训练,提升专业地步:检验科要认真开展“三基”、“三严”的学习,并定期考核。应结合检验工作的本色,增强急救医学、急救技术知识的训练学习。提升工作职员应对突发公同事件的应急能力和地步,尤其要围绕新知识、新测定办法、新仪器的操作原理和步骤施行学习,不断增强基本医学知识的学习。检验科要增强和临床科室的联系,熟悉不相同疾病的试验室查看本色和疾病的诊断标准,理解临床常见病和高发病的医学知识,不断学习和积累临床知识和临床工作经验,提升专业业务地步。 4结语 临床检验工作正处于技术改革的转轨期间,诸多临床医学的进展都是在试验室技术创新的基本上发展起来的。计算机管理功能灵活、储存信息量大、内容便于更新,运用于临床检验工作中充分施展了资本同享优越,更大提升了工作功效,改善了卫生保健服务的质量。但仍具有诸多不足之处,如管理软件研发不足、检验职员的机算机知识及操作技能乱七八糟、网上保密工作难以确保等等。 医学检验论文:对检验医学生课外活动研究 1、开展课外科技活动的必要性 医学生科技创新活动有利于营造良好而积极的校园科技文化氛围,通过对学生潜移默化的影响促进学风、校风的建设。浓厚的科研创新氛围,不但有助于学生进一步理解书本上的医学理论知识,又获了得除实验课之外的动手能力和科研思维的训练;既培养了他们的理性思考和逻辑分析能力,又使他们一定程度地了解知识成果产业化、商业化的方式,使他们成长为社会发展需要的复合型人才。 2、开展课外科技活动应注意的问题 2.1选题宜与教学及社会需求紧密结合与研究生不同,本科生的课外科技活动不必过分强调科学价值,最好是理论课堂的进一步延伸。学生在理论课中学习的知识点多是前人通过实验获得的,如何通过一个完整的实验获得一个结论则很难在课堂教学中完成,甚至在实验课中也难以实现,而课外科技活动则提供了一个弥补这个缺憾的机会,我们可以选择与授课内容紧密结合的课题,让同学们利用理论课和实验课学习的理论和技术解决一个问题,进而得出结论。例如,我们课题组让学生观察慢性应激大鼠血液系统内各指标的变化,学生利用课堂学过的、实验课做过的实验完成各指标的检测不但将学到的知识立即应用到实践中,也亲自体会了获得一个结论的完整科研过程。对于检验专业的学生,课外科技作品的选题不必局限于疾病机理的探讨,完全可以选择具有社会应用价值的技术更新方面的课题。又如,我们学院有的课题组曾指导学生设计“负压真空采尿管”,这种导尿管不但可以提高临床检验结果的准确性,还能大大加快操作速度,具有很强的临床应用价值。通过这样一个小的技术更新实验,将创新思维的“灵感”灌输给学生,学生也从中获得如何解决临床实际问题的启迪。 2.2课题设计应难度适中,实验周期不宜过长大学生的主要任务是课堂知识的学习,课外科研活动只是一个开阔思维和视野的渠道,在大学生教育中处于辅助地位。因此,在选题时应避免给学生带来过重的负担,应选择适合大学生知识结构的题目,实验也应该在他们的知识水平范围内,这样有利于他们及时理解和消化所参与的课题内容。根据我们的经验,每周16至20个小时的科研活动时间,一学期动手实践2至3个月比较适宜。 2.3强调团队合作精神,合理安排时间大学生科研的特点之一是以小组为单位,通常4~5名成员,故不但强调知识和技术的学习,也强调团队协作精神。这就要求指导教师在设计课题时要考虑大学生实验的特点,充分调动每个人的积极性,让每个同学都能很好地发挥自己在集体中的作用,同时也注意“分中有合”,成员之间只有通过相互紧密协作才能顺利完成工作。为了在时间上保证实验的连续性,成员的组成最好由同一专业的不同年级或不同班级组建而成,成员之间既联系密切和方便,又有不同的课余时间,大家可以通过制定合理的实验进程协同完成所有试验。 2.4对研究结果不做硬性要求医学领域的课题实验周期通常较长,大学生完全是在利用课余时间完成项目,故在这样短时间内想高质量地完成一个项目,取得预期结果并发表文章并不容易。所以,结题时可不必做这方面的要求,团队成员只要如实汇报整个实验过程即可,对于没有取得预期结果的项目,可以分析失败原因并提出下一步研究计划。 3开展课外科技活动活动的意义 3.1使学生有机会参与社会财富的创造各种省级和国家大学生科技创新大赛不但激励了学生课外科技创新活动的积极性,也促进了大学生课外科技成果的产生,其中一些优秀成果可直接应用于社会生产,使学生直接参与社会财富的创造。 3.2有利于提高就业竞争力 在科研活动中,学生们可以在实践中及时发现自身知识和能力的缺陷,有针对性地进行自我学习,锻炼和提高。参加过科技活动的学生往往具有较强的综合素质,许多用人单位会非常关注那些在科技比赛中得过奖、发表过相关科研论文的学生。因此,科技创新活动也为很多有潜力的学生赢得了用人单位的青睐,从而增加了就业机会。 3.3论文撰写能力的提高我院的检验医学生必须完成毕业论文并通过答辩方可毕业,但实际上他们在求学过程中很少有机会接受这方面的训练。因此,尽早参加大学生科研活动可获得较早阶段的写作训练,既可以充分锻炼学生的科技论文的写作能力,也为他们今后进行科研工作和撰写科技论文打下基础。 3.4创新精神和实践能力的培养贯穿始终培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才是高等教育的任务,也是高等教育的特点。创新精神的精髓是要具有创新思维,而医学生科技创新实践活动恰恰是这一特点的最佳体现。在指导学生科研活动的过程中,我们发现很多学生参与项目一段时间逐渐表现出独立解决问题的强烈愿望,他们的很多想法都令老师们惊喜,而且很多有难度的实验也能通过几个成员的合作顺利完成。因此,大学生科技活动确实是提高学生创新思维和实践能力的重要手段。 医学检验论文:医学检验中质量安全管理的重要性 1质量安全管理团队的模式 1.1质量安全管理团队中各管理小组的职责 (1)医疗咨询小组负责为临床提供医学检验咨询服务,加强与临床沟通。应定期或不定期向临床通报细菌耐药情况,为临床提供切实可行的医疗服务。 (2)医疗安全管理小组主要负责检验科室的各方面安全,应经常对大家进行医疗安全知识的教育,随时了解各小组的安全情况,如果发现有不安全的隐患要及时提出防范措施。定期检查实验室的毒麻药品和易燃易爆品的管理情况,其次还要注意了解水、电、暖使用情况,菌种标本的保存、污染物的消毒与处理,发现不安全因素及时进行通报。 (3)信息管理小组主要负责信息系统的安全、有效运行,信息管理小组长根据各小组设备情况申请配置计算机的数量和要求,安装调试,维护保养及维修。 (4)继续教育管理小组主要负责检验科教学质量管理。制定每年度的学习培训计划,负责检验人员上岗前的考核。组织科室人员参加各种形式业务学习,开展研讨会、学术沙龙、经验交流等多种学习活动,在全科营造良好的学习氛围。 (5)仪器设备管理组主要负责科室内仪器设备的管理,建立设备档案,督促检验人员对仪器要定期保养维护,并做好保养和维修记录。定期检查及纠正各种仪器,每天了解仪器运转情况。 (6)试剂管理组小组主要负责试剂的请购、验收、入库、保管、使用、发放、报废等工作流程。定期对试剂库的试剂进行核对,每月底负责制定下一个月的试剂用量计划。通报每个月 的试剂使用情况。 1.2质量管理小组的实施和考核 科主任负责检验科质量的监督和检查。定期或不定期抽查检验质量,内容包括检验报告单质量,室内室间质量控制开展情况、操作规程执行情况、试剂和仪器使用情况等。每月组织一次质量反馈会议,解决质量安全管理工作中存在的问题。每个质量小组在组长的带领下对所负责的内容做好检查和记录,把检查结果在质量反馈会上进行反馈,针对出现的问题大家提出整改意见和措施后予以实施,并由小组长负责追踪监测,观察改进效果。 2体会 树立良好的学习氛围,注重人才培养,形成合理的人才梯队是科室持续发展的关键。医学实验室除了对患者的标本进行各种检测外,还要求能够做出解释并提供在实验室所涵盖的范围内进一步正确的咨询性服务。这就要求检验人员提高检验基础和临床医学水平,提升专业素质。技术管理小组定期对检验人员的培训提高了人员素质,提升了与临床沟通能力,帮助临床选择检验项目,解释检验结果。对于问题结果,能够查找到问题出现的真正原因,做到结果准确可靠。通过各质量管理小组具体实施各小组的质量控制内容,促使科室人员提高了责任心,责任感,让检验人员自身价值得到体现,促进了医疗服务质量的提高。检验科与临床的结合是提高临床诊治水平的重要环节,分析程序大部分是临床医师和护士完成的,检验结果的不准确性由很多来自分析前标本的质量失控。通过与临床的沟通,临床医生和护士加以改进,检验质量得到了保障,所以说加强与临床的沟通是十分必要和非常有意义的。科学的设备管理,周到的维护保养,严格的试剂管理制度和细致的节能降耗是保证科室正常工作的前提。坚持科学的发展理念,强化质量管理,加强质量安全管理团队的建设,在条件成熟后即可申请临床实验室ISO/IEC15189实验室认证,使实验室更加精细化,结果准确化。 医学检验论文:临床医学检验质量控制措施探析 随着临床医学检验技术的快速发展,对于疾病的临床诊治,医学检验结果产生着至关重要的作用;另外,临床医学检验还能够使人们加强对疾病知识的认识,而临床检验学是疾病的诊治、预后及预防保健中的一个重要手段。因此,临床医学检验中,一定要做好质量控制,保证检验的整个过程中均贯穿质量控制,确保检验结果的准确性。本文对我院临床医学检验进行工作进行分析,探讨提高医学检验质量的措施,现报告如下。 1 临床医学检验中存在的问题 1.1 非病因素的影响 非病因素对检验结果的影响主要如下:由于医护人员没有做好告知工作,患者没有注重自己的饮食、运动、药物服用、经期变化及情绪变化等,对检验结果会产生重要影响;另外,在标本采集过程中,由于样本采集方法、数量、时间、部位及采集环境等,没有按照规定要求执行,会对检验结果产生严重影响,从而影响临床诊治。除此之外,没有及时送检样本,会导致样本失去原有特性,严重影响检验结果。 1.2 科研人员的影响 从我国大多数医院的检验科室人员配备来看,由于技术力量及相关设备较为落后,再加上检验人员没有具备充足的知识水平及熟练的操作水平,在临床检验中,往往会导致检验结果的不准确性。另外,长期没有更换检验设备及检验器皿,无法保证其质量,对于检验结果也会产生严重的影响。 2 临床医学检验前的质量控制措施 2.1 检验前的措施 在临床检验开始前,要对患者的姓名、性别、年龄、取样部位及检验项目等相关事项进行详细的检查,做好记录,针对患者的实际情况,将检验前的禁忌及注意事项详细告知患者。如:血液抽样前两个星期,患者要保证规律的饮食及作息习惯,并且在检验前3天避免进食高脂肪食物,24小时内避免饮用酒精饮品,另外,抽血前12小时内要保持空腹。 2.2 样品采集控制 以血液标本采集作为例子,采集时间通常为清晨,要空腹进行,但是空腹时间要低于16小时,血液采样时,使患者保持坐位或者平躺位,采样前要求患者休息5-10分钟,另外,采样时,压脉带要低于60秒,一般来说,患者的前臂肘窝正中静脉是最适宜的采样部位,但是,实际采样时要根据患者的具体情况决定采样部位。 3 临床医学检验中的质量控制措施 3.1 维护检验仪器 在临床检验过程中,检验仪器的运行状态如何,对于临床医学检验结果会产生着重要影响;日常工作中,检验人员要对其进行相关的保养及日常维护,同时,还要定期检查仪器的功能性运行,保证仪器能够正常使用。一旦检验仪器出现问题,就要及时更换,避免影响检验工作。 3.2 准备检验试剂 在检验过程中,要针对检验项目的规定流程,准备好检验试剂,检验试剂的配制主要是按照其说明书上的规定进行。在临床医学检验过程中,对于试剂的挥发要密切关注,检验试剂的放置要按照操作流程进行,必须放置于冰箱中,如果检验试剂长期没有使用,在使用前,要测试试剂特性,更换不合格的检验试剂。 3.3 分析过程中的质量控制措施 ①检查检验仪器,确保仪器能够稳定工作;②保存检验结果数据,并且还要保证保存的检测数据具有法律效应;③要根据标准的操作规程进行项目检验,保证检验的时效性及规范性。 4 临床医学检验后的质量控制措施 4.1 判定与审核检验结果 随着临床医学检验技术的快速发展,检验逐渐走向自动化与系统化,但是,在自动化与系统化的背后,交接工作也更多,包括:录入检验信息、采样编号、审核检验操作仪器、完成检验报告单、反馈检验结果,这一系列的工作,每项均有不同的负责人,因此,需要工作人员之间高度的配合,保证每个环节均能够顺利进行,避免影响检验结果的准确性。如果检验结果发生信息失真的情况,可以针对近期检验结果,将两者进行对比,同时结合患者的具体情况、临床资料及标本采集情况,对患者的检验结果进行分析评估,保证合理性与准确性。 4.2 建立报告签收制度 检验完成后,应该由专人将检验报告单统一送达,避免送达过程中出现错误;另外,临床检验室要针对科室的具体情况,明确规定检验报告单的保存方法及时间,便于对于检验结果进行复查。 5 结语 综上所述,临床医学检验中,一定要对整个检验过程进行质量控制,保证检验结果的准确性,针对临床检验中的问题,不断提升检验水平,推动临床医学发展。 医学检验论文:临床医学检验专业实习带教的方法及体会 临床检验是一门介于基础医学和临床医学之间的不完全独立的技术学科,具有实践性强、临床知识涉及面广的专业特点。临床医学检验专业的实习阶段是巩固理论知识和掌握基本操作技能的重要环节,是专业学习的重要组成部分。在此阶段医学生能够把所学的理论知识与临床紧密相结合,使理论知识直接应用于临床,专业知识得到了有效的巩固与提高。近年来,随着检验医学的飞速发展和患者法律意识的提高,对检验医学的要求也越来越高,对实习学生也提出更高的要求。临床实习是引导学生理论联系临床实践的重要环节,其目的是使学生在实际工作中增强操作技能,培养合理运用理论知识分析问题,独立解决问题的能力,提高综合素质 。现将本科室几年来带教实习生的经验及体会总结如下。 1强化生物安全防护教育 学生刚刚跨进医院,充满了好奇和兴奋,所以必须让他们充分了解检验科各实验室的简单概况,增强生物安全防护教育,注意防止实验室感染,正确处理医疗垃圾及医疗废物。检验科接触的多为临床患者的标本,可能含有高浓度的致病物质或病原微生物,若不注意洗手等消毒措施,很容易造成实验室污染和自身感染,但这些恰恰是刚进入医院实习的学生最容易忽略的地方。通过岗前教育,强调劳动纪律,明确实验室的各项规章制度,防止实习过程中医院内感染恶性事故的发生。 2制订完善的实习带教计划 根据检验科各专业小组(临床检验组、临床化学组、免疫组、微生物组和血库)的特点,制订学习时间及实习方案。实习生不准随意调科室或减少、延长某个专业的实习时间,严格执行排班安排。各专业组拟定规范的实习带教流程,以课程及实纲为标准,充分考虑检验医学的发展现状及需要掌握的检验医学进展等内容,如临床化学专业组的一般实习流程为:介绍临床化学的检测项目及结果的临床意义、标本的接收及处理、实验室的生物安全教育、生化分析仪的检测原理和操作要领、室内质量控制原则、检验过程的分析、检测结果的审核、检验结果报告的打印等。 3注重理论与实践密切结合 基本技能的培养是引导实习生步入成熟的基础 。实习生来院之前仅仅学到基本理论知识和实验操作,动手机会相对很少,只有通过临床实习,不断实践才能掌握相应技能。现在医学检验已发展到了自动化仪器检测取代手工操作的时代,随着自动化分析仪的普及,手工操作机会减少,但这仍是检验工作人员必须掌握的基本技术。目前,各种体液常规的形态学检验,仍然是人工操作和显微镜检查。例如血液分析大多用五分类血细胞分析仪,仪器对幼稚细胞、异形淋巴细胞、嗜酸性、嗜碱性细胞等辨认能力十分有限,并不能完全替代镜下分类。针对这些情况,要让实习生在带教教师的指导下练习基本的实验操作技能,培养实习生的动手能力。我们在强化手工操作的同时,同样重视实习生的仪器操作培训。在检测过程中出现结果异常时,启发学生思考问题的能力,分析出现异常结果的原因,寻找解决问题的办法。通过手工方法和仪器操作学习的有机结合,加强与临床科室的沟通学习,使学生得到更全面的培养和锻炼,逐步提高学生的理论知识水平和实际工作能力 。 4建立全面质量控制意识 实验室质量管理包括室内质量控制和室间质量评价。室内质量控制是实验室质量保证体系中的重要组成部分,其目的是为了保证样本测定结果的准确性和稳定性。检验医学的全程质量控制包括分析前、分析中、分析后三部分。分析前的质量控制包括临床医生正确选择检验项目、患者准备、标本准备、运送及保存;分析后的质量控制包括对测定出的检验结果的合理临床解释及应用;分析中的质量控制包括检验项目的精确度、准确度,即仪器、试剂、方法的科学性和先进性及检验人员的素质。分析中的质量控制更是临床实验室质量保证的核心 。质量是检验工作的关键,质量控制的任何环节出现差错,均会影响结果的准确性,关系到患者的生命安全。应随时对实习生强调质量控制的意义,树立质量管理意识,参与质量控制工作,重视质量控制的必要性和重要性。例如分析判断标本本身对结果的影响,如脂血、溶血、黄疸标本,在抽取标本时受到的稀释和污染对结果的影响等,通过多种形式指导实习生进行质量控制的操作。 5培养学生的科研兴趣 培养学生的临床综合能力、创新意识和思维能力是新时期教育的重点之一。临床实习期间是培养实习学生的科研兴趣,开拓科研能力的最佳时期 。学生进入检验科实习期间,根据自己的兴趣,选择科研方向,向科室年资高、工作经验丰富、技术资格高的老师请教,辅导完成毕业论文。在探索中激发学生的想象力、创造力,促进学生的自主性、能动性,培养学生严谨求实的科学态度和实事求是的工作作风。 6注重职业道德教育 要成为一个合格的医务工作者,要有献身医学事业、全心全意为病人服务的思想,没有这一思想做基础,医术再高也是空谈。所以,一定要加强职业道德教育,特别是对那些没有工作经历的学生来说这一点更为重要,这将对他们的一生的发展产生深远的影响。强调组织纪律、遵守规章制度、着重培养实习学生不怕苦、不怕累的思想和一丝不苟、严谨敬业的工作作风。 医学检验教学重在实践,临床实习是学生走向工作岗位前最重要的教学环节,作为实习医院,对临床实习这一关键阶段加以重视,为适应检验医学的发展趋势,作为临床带教老师应根据学科特点和教学实际不断探索带教方法,适应现代检验医学的要求,培养高素质的医学检验人才。 医学检验论文:浅析基层疾控中心临床医学检验管理 基层疾控中心临床医学检验现况 临床医学检验与疾控中心其他类别的检验工作不同。理化、微生物检验所面对的检验样品为食品、水质、化妆品等产品,所进行的检验为依照国家标准方法进行的产品检验。职业危害因素监测所面对的是矿山、工厂、企业的厂房、机械等,所进行的检验为依靠仪器采集、监测操作现场的职业危害因素。而临床医学检验所面对的检验对象均为人 - 从业人员、病人及健康人群,所进行的检验为与身体健康息息相关的生化、免疫、细菌、病原等检验,故而,疾控中心对所进行的临床医学检验更应谨慎。 1.1 因过去临床医学检验在疾控中心承担的检验工作中所占份额较小,故而检验人员相对较少。近几年由于卫生事业改革的开展,疾控中心的工作重心转向防病工作,临床检验专业的毕业生慢慢开始进入疾控系统工作,检验、管理水平均有待提高。 1.2 已经在疾控系统进行了很多年的国家实验室认可、计量认证工作,仅包含了中心的微生物、理化检验,按照计划定期参加能力验证考核工作。传染病病原学检验、性病、艾滋病、结核病检验每年参加卫生部的盲样考核,麻疹、风疹病毒免疫学检验每年参加省级的考试、考核工作,其余的临床医学检验现均未纳入认证考核工作。 1.3由于基层疾控中心的临床医学检验不像医院那样,检验项目全而广,仅进行与公共卫生、传染病防治、计划免疫工作相关的医学检验。成本核算、检验项目的局限性等使得大多数疾控中心未如医院般大量购置现代化的全自动血液分析、生化分析、血气分析、免疫分析等大型仪器设备,仅有卫生部配发专用仪器、半自动老式仪器,或借助试剂盒进行手工检测,远远跟不上时代的要求。 1.4质量管理未全面规范开展,参加卫生部、上级主管部门考核项目时能按考核要求进行质控,而未参加考核的检验项目基本上仅按成品试剂盒要求进行盒内阴、阳性对照试验,无外部质控对照,无相应的质量控制规范文件、方法等。 2 基层疾控中心临床检验管理模式探索 现今的医疗环境要求实验室的工作应具有有效性、准确性、时效性、经济型和安全性,而实验室的检验项目、检验技术、分析仪器、实验人员等总是处在不断的变化之中,这就对实验室管理提出了很高的要求。 2.1建立临床医学检验实验室质量保证体系,制定实验室管理文件,定期审核和修订以保证质量体系的正常运转和不断完善。 2.1.1依据 iso15189: 2003《医学实验室—质量和能 力的专用要求》国际标准,对临床医学检验实验室进行科学的质量管理,完善临床医学检验实验室质量体系文件,积极准备参加 iso15189 实验室认可。 2.1.2结合基层疾控中心的工作实际,尽可能的将iso15189 实验室认可纳入现在疾控系统广泛开展的国家实验室认可、计量认证之中,以节约有限的人力、物力,减少浪费。 2.2积极参加临床实验室室间质量评价活动,同时完善实验室室内质控,从管理和技术两方面对实验室从分析前、分析中到分析后的全面质量控制。 2.3在人体健康的评估中,临床实验室是不可缺少的部门。如高血脂、高血糖、hbsag 携带者等往往可早期发现。 2.4在公共卫生突发事件,特别是一些传染病流行时的诊断工作也离不开临床实验室的检验。2003 年 sars暴发流行时的诊治工作就是很好的例子。 2.4.1基层疾控中心的临检实验室在传染病预防控制工作中,扮演着不可或缺的角色。流感、手足口病、麻疹、风疹、病毒性肝炎等传染病现在依然是危害人民群众健康的危险因素,因而临检实验室工作在疾控系统应得到充分关注。 2.4.2人群计划免疫疫苗接种后对传染病的防治情况如何,接种效果评价是近年来亟待开展的一项工作,疾控中心的临检实验室应尽快开展疫苗接种后产生的抗体水平滴度检测工作。 2.5资源是实现实验室工作目标的基础,没有资源作为保证,任何形式的组织目标都会成为空中楼阁。如实验室的检验周转时间工作目标非常明确,但如果没有足够的技术人员,没有自动化的仪器、设备,就不可能满足医师尽快返回报告的要求; 如果没有既了解实验技术,又熟知临床、预防医学的检验技师,就不可能达到对预防、治疗提供咨询服务的检验工作目标。没有相应的仪器设备,就无法开展相关的检测项目; 没有人、财、物等资源保证,实验室就失去了实现其工作目标的基础。 2.6实验室生物安全,是近几年被频繁提到的一个问题。我们不会忘记 2004 年实验室 sars 感染事件的深刻历史教训。临床医学检验实验室工作人员在进行标本接种、涂片、染色、镜检、培养、鉴定、生化、药敏、血清分型等不同试验操作时都会暴露于各种病原微生物及危害因子中,而且无法判断标本中所带的致病微生物种类,所以更应牢固树立实验室安全责任意识,逐渐在日常工作中形成实验室安全氛围。 3 结语 通过本文对基层疾控中心临床医学检验管理的深刻探讨,可以清楚的看到基层疾控中心的工作对临床医学检验的贡献,而如何管理好基层疾控中心临床医学检验的工作是不容小觑的。希望本文提出的一些建议能够对以后医学的发展有更大的促进作用。 关于促进医院检验医学和临床医学精密结合 随着现代医学的发展,医学的学科建设越来越规范,各科室之间的联系日益紧密。检验医学和临床医学作为现代医学的两个重要科目,发挥着越来越重要的作用。本文从两个科室的发展入手,阐述二者结合的重要性及必要性。只有加强检验医学和临床医学的紧密合作,才能促进二者的共同发展,进而促进现代医学的发展。 现代检验医学作为现代医学的前沿学科有其独特的特点:①高度的智能化和自动化;②其对病因有高度的控制性;③在检验的过程中采取多参数分析、微量化标本,检验更科学;④其检测采取床边检测与流水线检测并存,使检验更加准确;⑤最后随着现代社会的检验的需要,例如基因检测的检验项目前景应用非常广泛。现代国际社会中随着医学科学技术的的应用,意见在检验医学新方法的不断出现,使得检验医学的水平和质量得到了大幅度的提高。在现代的医院里面愈来愈多的临床医生依靠检验科室的额检验信息及结果对患者的病情进行诊断和治疗。所以现代检验医学在临床诊疗工作中的作用越来越重要。 在医院里面检验科的主要任务是为临床医生提供准确、可靠、及时的检验报告,所以检验质量的高低直接影响临床医生的工作。如果检验科提供的结果不准确或错误的话,有可能会给患者带来不可估量的损失,甚至可能会对患者的生命安全造成危害。所以检验科在平时的检验过程中要严格按照检验标准,对科室人员加强管理,对检验过程要进行全程监控。除此之外医师还要主动学习相关的临床知识,并加强与临床医生的沟通,及时接纳听取临床医生的意见,进一步提高自身的素质。而临床医生及其所在的科室也需要检验科对检验结果解释。临床科室了解了检验项目对的临床医学意义,可以在众多项目中精选更有价值的项目。因此双方沟通十分必要,是紧密结合的。 首先,从检验方法上来说,检验项目有定性法或定量法,有老方法或新方法,有生化法或免疫法等。各种方法的报告方法、灵敏度、临床意义、正常参考值都不相同。这就需要向临床医生讲明这些方法的区别,帮助医生选择适合的检验项目,准确的分析和合理使用检验报告。 其次,现代检验诊断的技术在发展过程中也面临许多挑战。这主要表现在检验指标的确定上,检验科的检验项目复杂而且繁多,但是这些检验项目对病情的诊断针对性不强,或者说是一个检验结果的得到往往需要许多项检验项目的融合,所以检验项目缺乏相对的独立性。所以这给医师的诊断造成了困难,所以检验科应该与临床医学密切的沟通和配合,进一步的整合和明晰检验项目的划分。另外检验人员作为最直接的样本接触者,必须了解检验科新项目应用的局限性及临床应用价值,以及如何正确采集标本等,以便临床医生对具体项目有足够的认识和了解,在写检验单时有全面的考虑。 再者,临床结合和检验医学还可以帮助医生判断检验结果的应用价值。例如有些肝炎的病毒目前尚无办法将其从体内去除,但是经过抗病毒治疗后可以将病毒的量控制在一定程度,此时的检验结果虽然显示正常,但医生一定要明白这种阴性并不是真正意义上的病毒清除,只是病毒侵害的量已经减少到检测不到而已。如果检验科不向临床医生说明,就会导致临床医生错误地分析检验结果,并使患者病情的得不到准确检测。所以加强检验科和临床的交流沟通是一项长远的系统工作。随着医学发展愈加趋向全面,今后二者必将得到更快更好的发展。为了提高检验结果的准确度,必需得到临床医生的支持和配合。加强检验科与临床医学的交流与沟通,才能更好地为患者服务。 最后,新技术的应用与普及以及检验方法的大量更新,使检验质量有很大提高。其中实验室认证是医学领域的一项新技术,这项技术在国际上已实施多年,但是在国内的发展还相对滞后,实现科学化的实验室技术,首先要建立一个全面的质量管理体系,用来保证实验室的检验质量。根据国外设立实验室认证的实践经验表明,其对检验科提高检验效率及检验质量作用重大。所以我们国家也应该积极引进国外先进的检验技术,根据美国实验室质量管理标准,结合自己科室的具体需要建立实验室管理标准,对检验科的检验标准实施准确的检测,确保检验科检验结果的准确性。所以说检验医学与临床医学的关系密不可分,检验科负责人应主动与临床科室交流、沟通、对话、协作。 双方的合作应从以下入手:①检验医师更应主动走出去,到临床科查看病人或病例,对检验过程中的可疑结果,进行调查核实;②医学实验室全面质量管理体系,强调医学检验的分析前、中、后全过程管理;③检验科主动参与协作,由检验医学的地位与作用,说明检验医学的任务绝不仅是被动地提供数据或结果。而是主动的参与进来。 意义:检验医学的特定地位决定了它们必须与临床保持紧密的联系。检验科室除了加强自身建设,还必须加强临床检验的意识。检验科应引进医疗系毕业生,改变现有的人才结构,或选调具有经验的临床医生到检验科工作,科室应该设置专门的检验医师岗位,使检验医学更加规范化、专业化。使得实验室与临床诊断能够更好的协调发展,从而使检验医学和临床医学共同发展。另外还存在的问题是临床医生对检验科的具体检验项目的理解深度不够,致使临床医生在选择适合自己的检验项目时无法准确选择,也就导致了不能得到准确的检验结果,进而影响其作出准确的病情诊断。所以临床医生在平时应该加强对检验知识的学习,医师之间互相沟通已达到共同促进提高的目的。另外对于刚从医学院毕业的学生仅仅只是学习了课本的专业知识,缺乏相关的操作经验,所以老医生应该定期对其进行相关的培训,以加强其实际的操作能力。 总之,检验科医师与临床医师必须随时主动沟通,互相渗透,相互学习,才能使以病人为中心的共同目标真正落实,才能更完美的实现检验医学与临床医学的共同发展。更好的为人民服务。 医学检验论文:探究我国临床医学检验的发展趋势 1临床医学检验技术涵盖的内容 现在,我们去医院检查身体,再不是过去的望闻问切了,而是基本上是采用西医的方式,用仪器进行检验,早已告别了手工操作时代。对于医院来说,也在这种趋势之中改变了原来的医用设施,原来手工作坊式的工作模式,早已是昨日黄花。目前,一般有条件一点的医院都拥有具有良好的工作组织和工作条件的现代化实验室。走的是技术化的路子,技术含量得到大幅度的提升。比如说,我们现在做临床生物化学检测技术方面的实验时,早已摒弃了原先使用的化学方法,而是采用更为精确灵敏度更高的酶偶联对比法。在检测时,引用了现在比较先进流行的方法,是酶偶联连续检测的免疫学方法。另外,在试剂的选择上,也是选了更为合适的液体双试剂,相比之前采用的冻干试剂,采用现在的试剂可以使检测结果更精确、更准确。在临床免疫学方面,检测技术也得到广泛的应用,特别是在克隆抗体出现以后,很多地方需要检测技术的应用。比如说克隆技术中需要放射性元素标记的地方很多,标记免疫学在此过程中也得到了发展。在此过程中,各种光化学免疫分析方法也得到了很好的发展和应用。这些学科的发展,使得我们在进行抗原抗体的检测中,灵敏度得到了很大的提高。。同样的,在临床微生物学检验方面,同时也渗透有检验医学的内容,也会应用到检验技术。由于检验医学的出现,各种试剂的标准化、商品化得以实现,各种培养基的质量也得到保证。 2提高临床医学检验技术的方法 2.1加强检验医学的整体协作:现在的检验医学比其他的医学专业更加注重整体协作,这是检验的医学的不同之处和优势所在。现在的检验医学,已经不仅仅是过去的尿、血、便的三大常规方法了,而是更为细致和精确的检查。现在一进医院,你会觉得不论你是生的什么病,首先面对的是琳琅满目的检测项目越来越准确的检验要求。这个过程只中的每一个环节并不是单独存在的,而是需要整体的协同运作的。检验技术中的整体协作是非常重要的,所以加强检验技术的整体协作是提高检验技术的方法之一。现在采用整体协作技术的检验技术,无论从检测结果还是涉及到标本采集时间、部位、方法确定时,都是具有十分大的优势的。检验技术应该在整体的协作中,在选择检验方法时,应该做到五个“尽量”:尽量减少不同试剂检测同一目标时的差异、尽量减少个体操作时间的差异、尽量减少不同试剂检测统一目标时的差异、尽量减少不同仪器检测同一目标时的差异、尽量减少不同实验间的差异。在这五个“尽量”中,如果其中一个环节没有做到,出现了失误,很大程度上会最终导致检测结果不准确、不客观。 2.2注重新技术在检验技术中的应用:检验医学由于出现的时间并不长,也是在新技术充斥的环境中诞生的产物。相对于医学上的其他技术来说,检验医学新技术的应用比其他专业更为敏锐。在检验技术中,学科的发展与新技术的关系更为密切,新技术应用在检验技术中可以促进其进步。比如说在生物学技术中,分子生物学中检验医学的工作范围与过去相比,不可同日而语,工作范围得到了极大的扩展。以前的检验是一种事后性的判断,是病变发生了以后,才能检测得出来。但是,现在的检验技术已经可以做前瞻性的检验了,也就说,在病变出现以前,通过检测,可以预测到以后可能会出现的疾病。由事后治疗向事先预防方向发展了,这样的检验技术使得我们的医学更加进步。它的检验范围也得到了极大的扩展,能检测的项目增加了很多。预测检测占据了扩展内容中的很大一部分,比如说有预后的评估、预测个体发生疾病的趋势、临行病学以及目前健康状态的评价等。 2.3融入自动化技术:在现在临床医学的检验技术中,检测速度也是一个很重要的因素。有时时间就是生命,早点确认检测结果,可以为病人争取时间来治疗。所以说,提高检测速度也是提高检测技术的方面之一。而在检测技术中融入自动化技术可以更好的提高检测速度。在自动化技术融入以后,临床医学实验室将面临着一个质的变化。更加快速化、自动化、一体化和智能化的检测手段,消除了原先临床生物化学、微生物学、免疫学和血液学之间存在的明显分界线。因为原先必须分离的检测项目现在可以一起检测出来,更快速的得到更全面的检测结果,分析病人或是其他实验的整体状态。 3总结 临床医学检验技术在现在的医学中显示出其极大的应用性,更方便对它的需求也是有增无减的,所以提高检验技术是医学发展的需求。检验医学作为一门交叉性的学科,要提高其技术可以从很多方面着手。在本中,笔者是从三个方面分析提高临床医学检验技术的方式的,但是,这远远是不够的。在此,笔者只是抛砖引玉,希望更多的专业人士加入其中,进行讨论,为提高临床医学检验技术出谋划策。笔者相信,随着研究的深入和各方面技术的成熟,临床医学检验技术会发展得更加成熟,会更好的服务大众。 医学检验论文:检验医学与临床沟通的必要性 由传统的经验医学向循证医学的发展是21 世纪医学发展的趋势,循证医学是以科学证据为基础的医学,加强检验医学与临床医学的联系沟通是循证医学的基本要求。检验医学通过与临床的联系与沟通,可促进临床标本的正确采集以及检验的结果的正确解释和应用,从而把单方面(实验室)的质量控制发展为全面质量保证,同时实验室也可从临床上获得许多宝贵的反馈信息,借此可进一步综合评价检验项目的方法学(特别是标本采集送检方法)及其临床价值,以不断完善操作程序并推进新方法和新项目的开展。临床医学通过加强与检验医学的联系,亦可从检验医学中获得许多有价值的临床证据和信息,提高诊断水平,指导治疗,观察疗效和判断预后。因此,加强检验医学与临床的联系时一个利在双方、益于病人的大事,应该受到我们广大医务人员的高度重视。 1 检验人员应积极主动与临床科室沟通 首先强调实验室管理的要素是交流、对话。检验技师与临床医师要共同制定、宣传和执行标本采集、转送的操作规范。检验科在进行临床标本检测的过程中,若发现异常结果应适时与临床联系,决定报告能否发出,检验科应积极参与临床对结果进行分析和解释,并指导临床。与临床医师定期交流,交换意见,这对只接触实验室标本的检验人员尤为重要,因此除了合格的标本、准确的操作外,临床用药等治疗措施也会影响检验结果。如判断血气酸碱分析结果就与病人的输液、特别是碱性液相关,不了解此情况就会做出错误的判断。又如应用过速率法座测定的检验人员都知道由于其灵敏度高于过去的赖氏法,使得临床医师很难适应,如今的血液分析仪测得的直方图、mcv、mch、mchc、rdw 等对血液病有很好的诊断意义,而有的临床医师仍仅会应用个别项目,许多药物及生理性波动对检验结果影响较大而临床医师又误认为检验结果不正确。实验室人员必须要求自己不断学习新知识,开展新的实验方法,才能在与医师对话过程中提出新观点。 此外,检验人员要多深入临床,了解临床上的一些具体情况,才能对临床提出的一些疑问做出科学合理的解释,例如:很多临床医生都嘱咐病人,第二天早晨抽血化验,第一天晚上就要禁食禁水(可能是受做消化系统b 超需要禁食禁水的影响),有的病人甚至早晨都不敢洗脸刷牙,而在制定检验参考值时并不要求禁水,再加上禁食时间过长,胆红素测定结果往往都偏高,临床误认为检验结果不正确。还有,少数不负责任的护士直接从输液管放血等都是造成误会的常见原因。 检验科应建立与临床沟通的热线,实时地与临床交流,过去那种临床医师总是处于问责地位,用曾经发生而又无法进行临床实时(现场)调查的问题,来指责检验科如何工作不到位或水平不高的局面必须改变,检验科应争取主动,与临床平等协商和研讨问题,促进临床医学和检验医学与时俱进。 2 临床医师主动到实验室与检验人员对话 让新分配的临床医师(特别是内、儿科)到实验室轮转一段时间,以了解检查项目和检验科工作特点,这是一种很好的方法,它是有助于加强医检联系的好办法。临床医师在开展科研课题时要主动与实验室人员联系,制定方案,共同努力完成。也可以邀请医学检验专家为临床开展讲座,对新开展的实验项目的标本要求、参考值、影响因素、临床意义等进行讲述。最好由临床出面邀请相关实验人员到病房参加病例讨论及查房。讨论对话不仅活跃学术气氛,也可以加深相互了解与支持,共同努力做好工作。 总之,当代医学是多门学科互相交叉渗透的、是建立在信息基础上的现代医学。它要求各医学科室应加强沟通,协同攻关,协调发展。加强检验医学与临床的联系时现代医学需要,刻不容缓,我们应在与临床的沟通联系中,促进检验医学的发展,有所作为。为此检验人员应从循证医学的角度出发与临床医师多沟通交流,临床医师也应扩大自己的知识面,以后检验医学的发展方向是检验人员不仅要会检测技术,还要会分析结果,对临床或病人要提供咨询服务。
药学仪器分析及策略透析:药学专业仪器分析实验教学改革的探讨 [摘要] 针对高等医药院校药学专业仪器分析实验中存在的一些问题,进行了初步的教学改革探讨,包括教学内容、开课模式、实验体系、教学方法等,旨在提高教学质量,培养创新型药学人才。 [关键词] 仪器分析;实验;教学改革;药学专业 仪器分析作为现代的分析测试手段,广泛应用于药物成分定性定量分析、药物作用机制、药代动力学等研究中,是对药品质量进行全面控制,确保用药安全有效的重要手段,仪器分析课程也是高等医药院校药学专业重要的必修课之一[1]。仪器分析实验是仪器分析课程中至关重要的实践教学环节,是学生了解各种仪器的结构、熟悉其基本原理和操作技能、理解消化理论知识的最重要的途径。因此,实验课程是仪器分析课程的重中之重,实验教学效果的好坏直接影响到整个仪器分析课程的教学效果[2]。如何适应仪器分析学科发展的需要,并针对药学专业的特点,优化仪器分析实验教学体系,加强教学效果,培养学生的实践能力和创新能力,已成为任课教师必须面临的重要课题。本文针对医药院校药学专业仪器分析实验教学的一些问题和现状,结合以往的教学经验谈几点体会。 1 突出药学专业特点,优化实验教学内容 仪器分析课程内容包括光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、波谱分析法等,综合性强、涉及面十分广阔。在有限的课时内,教师应针对药学专业的实际需要精选教学内容,突出药学特色,有主有次,才能达到理想的教学目的[3]。笔者认为,医药院校药学专业的仪器分析课程,其最根本的目的是使学生能够利用现代仪器从事药物的质量研究等相关工作,教学目标和重点都应与化学、化工、材料等其他领域的仪器分析课程有所不同。 首先,就目前而言,药学领域广泛使用的分析方法有紫外-可见分光光度法、原子吸收分光光度法、色谱法等,其中,色谱分离分析法的应用最为广泛,而且一般医药高校都已配备相应仪器,如高效液相色谱仪、气相色谱仪、薄层扫描仪等,因此,实验教学内容可突出其主导地位,适当增加其实验项目或学时。这样一方面可充分利用现有的设备资源,另一方面也可满足药学专业本科生日后实际工作的需要,而仪器尚未普及的方法,如核磁共振、质谱法、色谱-质谱联用技术等,可根据学校的具体情况设置为选做或创新性实验,以扩宽学生的知识层面为目的。再者,根据现代分析仪器的发展趋势,大中型分析仪器日益普及,越来越占据重要地位,因而中小型仪器的实验内容可适当缩减,如电化学分析法。另外,药学专业强调的是分析仪器在药物成分分析检测中的应用,应着重突出其实用技能。鉴于此,我们在实验教学中针对与实用相关的问题重点讲解,如仪器对不同成分类型药物的选择性、优缺点、仪器的操作技能、分析方法的建立与优化等,而分析仪器的原理、构造等内容则相应弱化。这样,讲解内容与实际应用密切联系,避免了抽象的基础理论的重复堆砌,激发了学生的学习兴趣。 2 转变开课模式,提高仪器使用效率 实验设备是实验教学的硬件保证,然而教学所需的仪器设备往往价格昂贵,在很多院校都属稀缺资源。在当前仪器设备及配套场地等比较紧张的大环境下,为改善教学效果,一方面离不开进一步的投入,另一方面也得充分利用现有的设备和场地,提高仪器使用率。目前,仪器分析实验多采用大班式实验教学,数十名学生聚集在少数几台仪器前,在数小时内完成指定操作,特别是贵重仪器的实验教学,有些环节甚至直接由实验教师操作,以致学生对仪器看得见却摸不着,对学习兴趣产生负面效应[4]。 面对这种情况,我们尝试转变了开课模式,采取循环式小组实验[5]。首先,结合学校可以利用的资源,以及实验本身的特点合理安排,在可实施的范围内尽量使每个实验小组的人数降到最少,这样不仅增大了每个学生动手操作的机会,而且提高仪器了的利用率。其次,将同类型的不同实验同时开设轮转进行,比如将气相色谱、高效液相、毛细管电泳等各种色谱分析实验同时开设,各小组分别进行不同的实验,完成后再轮转,这样一方面可节省时间提高效率,避免了一组学生实验多数学生等待的情况,另一方面,也有利于学生对同类型实验的分析比较,加深学生对理论知识的理解。 3 开放式教学,构建多层次实验教学体系 目前,仪器分析实验多为一些验证性实验,实验方法和步骤都是事先设定好,学生在实验操作中处于被动地位,仅是按照实验步骤一步步机械地完成即可,缺乏自己动脑去研究设计实验方案的阶段,因此,所学到的仪器分析理论知识与实践并未真正融合,不能达到提高学生创新能力的目的,而且在这样的教学模式中,学生抄讲义、互相抄袭实验数据的现象屡见不鲜[6]。对此,我们将整个实验体系划分为四个层次:验证性、综合性、设计性及创新性实验,其中前三个层次为药学本科生必做实验。 验证性实验以操作为主,目的是使学生熟悉基本的仪器设备,规范操作技能,培养严谨的科学态度,因此需选择一些方法成熟、应用广泛、技术上具有普遍适用性的项目来作验证,如高效液相色谱柱效能的测定。综合性实验具有一定的系统性,是将相关知识点串联起来的多维的、动态的、有机组合的系列化技能训练。如紫外分光光度法测定阿司匹林片中乙酰水杨酸和水杨酸的含量,包括仪器的校正、样品的制备、方法的建立和验证、方法的应用、结果的分析讨论等各步骤都应让学生全程参与,同时也可采用荧光光度法进行测定,不同方法间横向对比,分析其优缺点和适用性,使学生综合的接受知识。在学时分配上,综合性实验所占比重应较大。在综合性实验的基础上,可拟定1~2项设计性实验,即由教师设定题目,鼓励学生通过查阅文献资料,自行设计实验方案,独立完成实验,获取原始数据。对于同一实验项目,实验方法可不尽相同,教师应强调设计的合理性和可行性,至于是否得出满意的实验结果并不十分重要。因为面对自己精心设计出的方案,学生必定会更加认真细致地去完成,即使实验失败,学生也会主动分析原因,探究解决办法。在此过程中,学生可综合利用所学知识去发现问题、分析问题和解决问题,创新能力在潜移默化中得到了提高。 最高层次的创新性实验针对的是优秀的药学本科生,在学生自愿的基础上,选择部分学生参与,面对的仪器一般是本科生难以接触的大型贵重仪器,旨在培养学生的科研热情及创新能力。鉴于许多大型仪器同时也是教师从事药学科研的硬件支持,为了缓解仪器用于教学和科研的时间冲突问题,建议开放教师的科研实验室,以第二课堂的形式,将实验教学融入到相关仪器设备所承担的科研项目中去,在教师的指导下,于本学期内完成一个小课题。这样不仅可在不中断科研进程的情况下使学生获得更多的与仪器接触的机会,又让学生亲身参与了真实的科研工作,拓展了知识广度和深度。在此过程中,鼓励学生申报大学生创新性实验项目,即使课程结束,也可进行持续性的研究,这对于创新型药学人才的培养是至关重要的。 4 改革教学方法及考核方法 在以往的仪器分析实验教学中,我们发现传统的教师讲解、学生操作的教学模式收效甚微,因为这样的实验是教师指导下的被动实验,无法激起学生的学习兴趣,因此,我们采用启发式、讨论式的教学方法。在实验课堂中,教师并非将实验步骤一一灌输给学生,而是采用提问、讨论等互动方式引导学生思考,启发思维,一步步地让学生了解下一步该如何做,为什么这样做,过程中应该注意些什么,可能会出现什么样的问题等;特别是在综合性、设计性实验中,启发式、讨论式的教学方法尤为必要,要充分突出学生的主体地位,保护学生的积极性。 其次,对于较复杂的系统实验,仅靠口头讲解讨论难以使学生形成深刻的感性认识,然而在实验课堂中由教师现场示范难免占用大量的时间,人为减少了学生操作的时间,特别是在小组循环式的开课模式下,教师对众多小组一一演示也不现实。在这种情况下,我们充分利用多媒体技术,事先将教师演示的复杂实验录制成影像资料,实验前放映给学生预习。实践证明,这种预习方式一方面解决了学生实践学时减少,另一方面,多媒体逼真的画面能使学生直观、生动地观察实验,使学生对仪器分析实验有了初步的感性认识,做起实验才会得心应手。 在开课模式、实验内容和教学方法均有所改革的前提下,我们对实验课程的考核方法也做了相应的调整。考核成绩包括平时成绩和考试成绩,其中平时成绩占30%的比重。以往的平时成绩以实验报告为主要评分依据,报告写得越完美得分越高,这也是导致学生互相抄袭的另一原因。鉴于此,我们制定了评分细则,将分值分解到各个细目中,如实验态度、操作技能、原始数据的记录、数据处理、结果分析与讨论等。对于以培养创新能力为目的的设计性实验,着重考察方案的可行性,实验数据不要求完善精准,即使实验失败,但如果分析讨论部分能给出合理解释,找出失败的原因,亦可得到较高的评分。 5 小结 对于药学专业仪器分析实验教学中存在的一些问题,我们针对以上几个方面提出了几点建议并进行了初步探索,目的是提高教学质量,培养学生的创新能力。当然,教学改革是一项多方面的、长期的任务,我们需要在现有的基础上继续深化改革,不断实践、总结、修正,才能培养出适应社会需求的药学人才。 (收稿日期:2011-01-11) 药学仪器分析及策略透析:高职药学类专业仪器分析课程教学改革 摘要:从仪器分析课程现状入手,依据高职教育培养一线生产技能型人才的培养目标,提出对课程进行理论内容、实验教学模式、教学手段及校企合作方面的改革,使高职教育真正能提高办学质量,办出特色。 关键词:高职教育药学类专业仪器分析教学改革 仪器分析是药学类专业如中药学、药学、制药专业等所开设的一门专业基础课,主要培养学生实际仪器操作技能和各种分析计算能力,是各专业后续核心课程学习的重要基础。该课程在课程建设中占有十分重要的地位。 1.课程现状分析 仪器分析是以物质的物理性质或物理化学性质为基础,通过精密仪器测定待测物含量的一门学科。该课程主要介绍仪器的结构、原理、操作使用及各种分析方法,具有知识技术密集、多学科交叉、实践性强、应用面广等特点。该课程教学主要采用理论教学和实验教学相结合的方式,目前教学中主要存在以下问题: 1.1理论教学内容与岗位技能“脱节” 从目前大多数学校来看,高职教学的理论教学内容其实是本科教学内容的“压缩”或与本科教学内容相同,教学内容过于“宽泛”,没有针对高职药学类专业的特点,与学生毕业后所从事的岗位技能存在严重“脱节”现象,使学生毕业后总是觉得自己“什么都不会”,同时企业也对高职学生不予认可。 1.2实验内容和教学形式过于陈旧 在实践教学中,往往选择一些容易开展、成功率较高的实验,而没有考虑到学生真正需要什么样的岗位技能,并且在实验过程中多采用传统的教学模式即实验教师将实验内容在黑板上写好,然后按照现成的实验目的、原理、步骤、注意事项等给学生讲解,学生按照老师规定的内容与步骤操作,这种教学方式使学生的思维能力和创新能力均受到了限制,不利于学生创新能力的培养和综合素质的提高,使得学生毕业后在没有实验老师的指导下,一旦丢掉实验书本就手忙脚乱,不知所措,根本不能真正培养学生的实际动手能力。 1.3教学手段单一,教学效果欠佳 在教学中,学生往往感到仪器分析这门课较为抽象难懂,特别是仪器的内部结构和原理不易掌握,教师口头描述起来也比较困难,多数教师还采用以往“一支粉笔,一张嘴,从头讲到尾”的单一教学手段。久而久之就会造成学生不愿学,教师抱怨难教的教学局面,使教学效果欠佳。 1.4校企合作落实不到位,工学结合无法开展 “校企合作,工学结合”是高职教育提高学生实际岗位技能的重要方式和途径,虽然教育部[2006]16号文中明确提出高职教育要全面开展“校企合作,工学结合”,为企业培养一线技能型人才,但大多数学校没有真正落实到位或尚停留在较浅显的层面,离深度合作还有相当一段距离,使工学结合其实无法真正进行。因此学校领导和教师有必要探索一条校企合作的新路子,使“校企合作,工学结合”真正落实到位。 2.改革方法和措施 高职教育作为高等教育的一种类型,是以就业为导向,面向生产第一线,培养具有一定理论知识和较强动手能力的高级技能型人才。因此,在高职的专业建设和课程建设中始终要思考这样的问题:怎样使我们的教学与学生毕业后的岗位和所需技能相联系?怎样才能满足就业岗位对学生专业知识、专业技能的要求?笔者根据自己的教学经验并结合一线生产实践经验和企业调研的结果提出以下改革方法和措施: 2.1理论教学内容的改革 2.1.1优化理论内容,突出教学重点 笔者仔细研读了常见的几个版本高职仪器分析的课本,内容大多与本科院校的仪器分析相似,均出现了在内容设置上没有针对高职教育需求这一问题。教师在教学过程中如果不进行内容的遴选而把所有的内容都灌输给学生,无疑最后的结果会使学生“丈二和尚摸不着头脑”,学生面对着“丰富”的内容而感到不知所措。笔者认为在教学内容的选取上应重点选择高职高专药学类学生毕业后所能用到的仪器和分析方法作为教学重点,比如在药品检测中常用到的紫外-可见分光光度法、原子吸收光度法、高效液相色谱法、气相色谱法,而对于一些不常用的红外分光光度法、质谱法、核磁共振法等可以少讲或不讲,这也是很好的贯彻了教育部[2006]16号文精神,理论知识以“够用”为度这一要求。 2.1.2教学内容应以学生毕业后所从事的岗位技能为依据 传统的仪器分析教材都是以电化学分析法、光学分析法、色谱分析法等分类方法来设置教学内容,这种分类方法虽然科学但没有针对药学类专业就业特点。高职教育培养的是面向生产一线的技术人才,笔者认为如果能以学生毕业后所从事的岗位技能为驱动来设置教学内容,无疑使教学更具有针对性,更能使学生为以后的工作岗位和技能做到“心中有数”,也更能激发学生的学习动机,同时使学生毕业后能很快胜任自己的工作。比如中药专业的学生毕业后到中药饮片厂的QC(药品质量控制)岗位工作,那么测定中药材的灰分就是学生必须掌握的技能之一,这就必须要用到马弗炉(高温炉),而传统的仪器分析书本里并没有讲到这一仪器,所以这就要求从事仪器分析教学工作的教师在充分调研企业岗位技能的基础上重新整合编写更适用的教材。 2.1.3教学内容应与专业的后续相关课程相联系 仪器分析是药学类专业的专业基础课,是为相关后续课程服务的,所以要求教师在讲授这门课时,一定要了解与该课程关联较大的后续课程,比如《药物分析》、《制剂分析》、《中药化学》、《天然药物化学》等,最好能熟悉这些后续课程的教学内容及教学要求,这样在教学过程中就能够做到“有的放矢”,同时在教学过程中也可以提前向学生介绍专业课程上的实例。比如在讲到紫外-可见分光光度法时要向学生介绍该方法在药物分析中的应用,例如氢化可的松片、醋酸地塞米松片等的含量测定,这样仪器分析教学内容不致于“干瘪”,也增加了学生学习兴趣,同时也使该课程与后续课程连贯性增加。 综合上述三点,笔者认为目前的当务之急是仪器分析教师要在充分调研企业岗位技能的基础上,结合各专业的后续核心课程的内容重新编制出新的仪器分析理论教学大纲和理论教学内容,使教学更有重点更有针对性。 2.2改变传统的实验教学模式,采用“任务驱动”式实验模式 所谓“任务驱动”式实验模式是指教师根据岗位技能只给某次实验的“任务”,先让学生设计实验的步骤,教师进行指导和点评,然后和学生一起讨论确定合理的实验的步骤,提醒学生实验中需要注意的问题,再让学生自己动手做实验。例如教师给定“任务”――维生素B12吸收光谱的绘制,先让学生经过思考理清实验思路,制定实验步骤,如果学生制定的步骤不完全正确这时教师应加以引导,即要采用启发式使学生一步步理清思路,知道自己错在那里或有哪些地方没有考虑到。比如该实验应按照这样的思路进行:先配制某一浓度的维生素B12溶液从某一波长开始每隔一段波长测出该溶液的吸光度,记录不同波长处的吸光度值以波长为横坐标,以吸光度为纵坐标将测得逐点在坐标纸上连成光滑曲线,即得吸收曲线。在这些实验步骤中要提醒学生注意为了不偏离郎伯-比尔定律所配的溶液要是稀溶液即一般小于10-2mol/L,另外要告诉学生维生素B12溶液的吸收波长大于200nm,所以让学生从200nm开始每个10nm或20nm测量一次。 这种实验教学模式,教师在整个过程中仅仅是实验的参与者而不是主导者,这样不仅能充分发挥学生的主观能动性,使学生变被动为主动,而且学生通过思考可以加深对实验的认识。通过这种实验教学模式的教学,学生可以学会自己主动尝试解决以后在实际生产中遇到的类似的问题。 2.3采用多媒体教学和传统教学相结合的教学方法 针对仪器分析这门课较为抽象难懂,特别是仪器的内部结构和原理不易掌握,并且在实际操作中精密仪器不能随意拆卸给学生讲解这一特点,采用多媒体教学是非常有必要的。多媒体可以将文本、图形、图像、声音、动画有机地融合起来,把抽象难懂的问题变的形象易懂,比如在讲解色谱法原理时就可以利用Flash动画演示植物色素在装有碳酸钙的色谱柱中分离过程,从而将抽象的描述转化为直观生动的动画,能引起学生的注意力,达到很好的教学效果。但是在讲到每种分析方法时有时又牵涉了大量的计算,而此时传统的黑板式教学又显得特别重要了。因此在教学中应采用先进的多媒体教学和传统教学相结合的教学方法。 2.4加强校企合作,坚持“请进来”和“走出去” “请进来”即学校要经常请企业有经验的技师走进学生的课堂和实验实训的场地与学生面对面的交流,传授学生实际生产中的知识和技能,对学生学习中遇到的实际问题进行答疑;“走出去”即学校联系生产企业,让学生进入企业生产的一线进行参观学习,提前感受企业生产的氛围,这样不但能提高学生的学习兴趣,更能学习到书本上没有的实际操作技能和经验。学校领导和老师应该积极探讨一条企业和学校互惠互利的校企合作之路,校企合作只有找到了利益的共同点,合作才有基础,才有正确的方向。学校可以聘请企业有经验的技师为学校的兼职教师,并给予这些教师一定的资金补助,也可以让学生利用周末和暑寒假进入企业进行顶岗实习,给企业提供人力支持;另一方面,要明确企业与学校责、权、利的划分,签订校企合作协议使校企合作透明化,做到事事有据可依。总而言之学校要想尽各种办法使“校企合作,工学结合”真正落到实处。 3.结束语 笔者相信,在高职药学类专业的教学过程中,如果能真正从理论内容,实验教学模式、教学方法及校企合作方面进行改革,那么我们一定能培养出企业所需要的一线技能型人才,一定能使高职高专的教学办出特色提高质量,一定能为高职教育交一份满意的答卷。 药学仪器分析及策略透析:药学专业仪器分析课程实行双语教学的意义探讨 【摘 要】仪器分析课程是众多领域培养复合型高层次专业人才必不可少的学习课程,也是药学专业的重要基础课程之一。培养创新型和复合型人才是国家发展高等教育的一项重要方针,仪器分析课程实行双语教学是这一方针指导下的一项教学改革措施。真正认识和深刻理解在仪器分析课程中实行双语教学的重要意义是推动双语教学和仪器分析教学改革顺利进行的前提和基础。本文主要对仪器分析课程实施双语教学的意义进行了分析和探讨。 【关键词】仪器分析 双语教学 教学改革 意义 双语教学,是指用非母语进行部分或全部非语言学科的教学。教育部在关于双语教学示范课程建设的相关文件中明确定义:双语教学是指将母语外的另一种外国语言直接应用于非语言类课程教学,并使外语与学科知识同步获取的一种教学模式。实施以双语教学为主要形式的双语教育是高校在新形势下适应社会对人才需求、培养新型综合性人才的重要措施。[1~3] 在中医药院校,仪器分析是一门重要的专业基础课。随着各门学科的交叉结合以及新的分析技术的快速涌现,仪器分析方法在科研和生产中占有越来越大的比重。对于药学专业的学生来说,仪器分析课程的主要任务是使学生熟悉药学领域常用的仪器分析方法,掌握这些分析方法的基本原理、仪器的基本组成和基本操作技能,了解常用的分析方法在医药学领域的最新发展和实际应用,为专业技能的学习和发展以及综合素质的提高奠定良好的基础。仪器分析课程实行双语教学是学科开展教学改革的一项重要措施,只有深刻认识到仪器分析课程实施双语教学的重要意义,才能保证这一教学改革的顺利进行。以下主要对仪器分析课程实施双语教学的重要意义进行了探讨。[4~6] 一、激发学生的学习兴趣 药学专业的学生学习任务普遍较重,仪器分析课程介绍性内容较多,知识点比较琐碎,学生的学习兴趣会受到一定的影响。如何培养和提高学生学习这门课程的兴趣也是众多高校教师一直关注和研究的问题之一。要想激发学生的学习兴趣,只限于向学生传授书本上的理论知识是远远不够的,课程的内容还必须体现出仪器分析领域最新的理念、最先进的仪器设备及其应用研究,尤其是仪器分析方法和技术在医药学领域中的应用。大部分科学研究和技术成果都是通过英文文献报道的形式公布于众,同时,各种大型仪器的使用方法、技术参数都采用的是英文表达的形式。作者发现,大部分学生面对实验操作和讲解时,都显得很迷茫,这从一定程度上对学生的学习兴趣产生了负面影响。仪器分析教学实行双语教学则能使学生在巩固理论知识的基础上,充分涉猎国内外前沿的分析仪器,促进学生根据切身体会深刻认识现代化仪器分析技术在实际生产和科学研究中的重要作用,从思想认识的层面真正激发学生学习这门基础课程的兴趣。大部分学生对英语的学习非常重视,每天都要花费一多半的时间进行英语各方面的训练。实施双语教学的初始阶段,部分学生是以学习英语为主要目的。一段时间后,学生学习英语的兴趣未减,更重要的是他们对仪器分析课程的学习热情比以往明显增高,能主动查阅相关资料,和老师进行探讨或者参与小组讨论。通过仪器分析课程双语学习,大大丰富了学生的英文词汇量,提高了学生的英文运用能力。可见,实行双语教学能促进英语和专业课学习的相互促进和有机结合,使学生在双语教学过程中同时体会到学习英语和仪器分析知识的双重快乐。 二、培养国际化和复合型人才 随着经济全球化的发展,高等教育国际化成为不可避免的趋势。很多高校在学校发展定位与规划中,纷纷突出国际化办学特色,着力于国际化人才的培养。同时,在当今国际就业形势严峻的形势下,高校复合型人才由于具备多种知识结构和技能,思维开阔而倍受人才市场的青睐。我国高等院校,经过近十年的大规模战略性调整和硬软件的加强,为国际化和复合型人才的培养创造了有力空间。在这一背景下,双语教学是从微观层面引入和改革的教学手段,对于培养国际化和复合型人才具有非常重要的意义。仪器分析是一门实践性较强的课程,学生不但要掌握基本的分析方法,更要学会使用和操作常用的分析仪器。目前众多大型仪器都是从国外进口,而操作界面和使用说明都采用英文,这给学生应用分析仪器完成药物等样品的分析测定,更好地解决实验操作过程中存在的问题带来了很大的困难,也给学生毕业后从事相关科研和生产工作带来诸多麻烦。在本科仪器分析教学过程中实行双语教学是解决这一问题的最有效途径。经过双语训练,学生进行仪器分析实验时,不再是迷茫地面对一些外文符号而不知如何对仪器进行设置和调试,学生的实验操作能力和解决实际问题的能力得到真正提高,也为以后走上工作岗位打下良好的基础。实施双语教学在引导学生主动学习仪器分析方法和技术的同时,开阔了学生的视野、发散了学生的思维,使学生的学习向国际化水平迈进。一位已经毕业从事药物研发的学生说,双语教学的训练给了他很大帮助,对他的研发工作和国外培训都有很大的启发。双语教学的实行,使学生受益的不仅是专业知识技能上的提高,更重要的是观念的转变与更新以及综合素质的提高。仪器分析双语教学是培养学生跨文化和跨学科交际能力的途径之一,对高校培养国际化和复合型人才具有重要的意义。 药学仪器分析及策略透析:药学专业仪器分析课程“气相色谱定量分析”说课 摘要:从教材分析、学情分析、教法设计和学法指导、教学程序的设计以及课后反思等方面,对药学专业仪器分析课“气相色谱定量分析”一节的说课进行了探索。笔者结合自身的教学感受,在全面分析教材内容、充分理解学生认知水平和心理特点的基础上,精心安排教学过程,突出“以学生为主体,教师为主导”的教学理念,以提高教学效果,提高学生的学习能力和综合素质。教学实践证明,取得了良好的效果。 关键词:教学;说课;仪器分析;定量 一、说教材 1. 教材内容 “气相色谱定量分析方法”选自普通高等教育“十一五”国家级规划教材,全国高等医药院校药学专业第6轮规划教材之一《分析化学》的第十九章第三节。教材内容丰富,具有权威性。本次课安排1课时,教学内容包括相对重量校正因子的测定,归一化法,外标法和内标法。 2. 教材的地位与作用 本次课承接上节课“气相色谱仪的一般流程和定性分析方法”,以概论部分“色谱流出曲线基本术语和概念”为知识基础,对常用的定量分析方法一一进行了详细介绍,从而为具体的实验设计和定量计算做好准备。实际生产和科学研究中,对样品组分的定量分析是主要工作,“气相色谱定量分析方法”能够帮助学生顺利完成实验和工作中的定量分析和计算。 3. 教学目标 根据教学大纲的要求、教材内容和特点以及学生的实际情况,确定本课程的教学目标为:①知识目标:掌握归一化法、内标法和外标法的定量分析方法;理解各种定量方法的特点及适用范围。②能力目标:培养学生对所学知识归纳总结、举一反三、融会贯通的能力;培养学生认真仔细、定量计算的能力;培养学生学以致用、活学活用的能力。③情感目标:使学生树立积极主动、认真严谨、实事求是的科学态度。 4. 教学重点与难点 明确教学内容的重点和难点,能够从整体上认识和把握课堂教学。[1,2]①教学重点:定量分析方法以及适用范围;确定依据:定量分析是对气相色谱数据结果的分析和处理,要得到准确可靠的分析结果,必须使用可靠的定量分析方法;学生实验"气相色谱对霍相正气水中乙醇含量的分析测定"要根据内标定量分析方法对实验进行设计,对数据结果进行处理和计算;“高效液相色谱”这一章中,定量分析方法教学内容和本节基本相同,学生实验“芩连片中黄芩苷的高效液相色谱测定”也要用到外标法对实验数据进行处理和计算。②教学难点:重量校正因子的理解、各种定量分析方法的特点及灵活运用。确定依据为:重量校正因子的含义较为抽象。每一种定量分析方法由于原理不同而有着各自的特点,因此难点在于使学生充分理解校正因子以及各种定量分析方法原理,在此基础上,根据分析工作的实际要求灵活选择合适的定量分析方法。 二、学情分析 本课程是药学专业大二下学期的基础必修课。学生在大二上学期已经学习了分析化学的基本知识和一些分析方法,结合具体的实验训练,对分析化学这门课程的特点和要求也有了一定的认识和体会。通过本学期仪器分析“色谱概论”章节的学习,学生初步掌握了色谱分析方法的基本知识。大部分学生都已经认识到仪器分析课程的重要性,因此对新的知识领域充满强烈的求知欲和探索兴趣。药学专业的学生在大二期间基本上还是以基础课的学习为主,课程任务比较繁重,而仪器分析课程内容较为琐碎,讲述性内容较多,学生普遍缺乏总结概括的能力,对所学的前后内容不能做到较好地融会贯通,课堂所学知识不能较好地运用到实验设计和操作当中。因此,在教学中,需注重鼓励学生主动思考和归纳总结,灵活运用多种学习方法,理论联系实践。 三、教法设计和学法指导 本节内容采用课堂讲授为主,结合讨论法、练习法、任务驱动教学法等多种教学方法相结合,[3,4]以启发式教学作为各种教学方法的指导思想,因材、因人施教,科学组织教学内容,设问解疑,激发学生的求知欲望和思维活动,使教学方法富有启迪学生智慧、培养学生科学思维及分析、解决实际问题能力的活力,使学生在丰富多彩和轻松活跃的教学氛围中得到知识的熏陶。 上节课结束后,要求学生对本节课程内容做好预习,并利用网络资源,以“气相色谱、定量分析、中药”为关键词查阅文献资料,初步了解文献中所用到的定量分析方法,并作为教师举例和学生讨论的主要内容之一。教学过程中,教会学生充分联想旧知识,由旧达新,以新固旧,做好知识的衔接和过渡。指导学生对几种定量分析方法进行对比、归纳,总结出每一种定量分析方法的特点以及适用的对象和范围。以“气相色谱对霍相正气水中乙醇含量的分析”为具体的实验内容,进行简单的课堂练习,对教学内容进行总结,使学生当堂消化所学的内容,再结合学生课前查阅的科学文献,举一反三,学以致用。要求课后学生以小组为单位实施讨论,进行具体的实验设计,在实验设计的过程中巩固知识,培养综合素质,并做好实验课的预习工作,使学生养成良好的学习习惯。 四、教学程序 1. 课题引入 鼓励学生大胆联想学过的旧知识,教师给学生展示一张完整的色谱图,并提出疑问“应用气相色谱仪得到色谱图,色谱峰的峰面积是定量参数,可由仪器软件自动计算得到。那么如何根据峰面积的大小对目标组分进行定量分析呢?”,引发学生思考。解答后可知,峰面积和组分的量成正比关系,根据比例系数引出定量分析中校正因子的概念,使学生明白测定校正因子对于定量分析和计算的目的。教师通过设置疑问,抓住学生的注意力,将学生的思维引入课堂。[5] 2. 新课讲授 讲授新知时,既重视知识内容的科学性和逻辑性,又要依据学生的认知水平和心理特点,采用循序渐进的方式,富有启发性地叙述、解释、推论、传授知识、阐明概念、论证公式,一步步引导学生主动分析并探索解决问题的方法,避免出现教师满堂灌、学生被动听的局面。比如,定量校正因子的准确测定是下一步对组分含量进行分析的前提和基础,引入定量校正因子以后,教师引导学生分析测定绝对定量校正因子时存在的问题,从定义和测定公式入手,首先判断绝对定量校正因子可否由实验准确测定得到,然后分析不能准确测定的原因。紧接着教师提出疑问,启发学生大胆思考解决这一问题的方法,进而引出相对定量校正因子的概念以及测定方法。 药学仪器分析及策略透析:PBL教学法在药学类专业仪器分析实验课教学中的应用 [摘 要]目的:探索适合药学类专业仪器分析实验课教学的方法。方法:在我校药学类专业仪器分析实验课中研究和实践PBL教学法。结果:PBL教学法在仪器分析实验课教学中获得良好的效果。结论:PBL教学法在应用中可激发学生的学习热情,有助于提高学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。 [关键词]PBL教学法 仪器分析 实验课教学 [作者简介]冯旭(1975-),男,广西南宁人,硕士研究生,广西中医药大学副教授,研究方向:高等教育教学改革,中药学。覃洁萍(1962-),女,广西南宁人,教授,研究方向:仪器分析。 PBL教学法即以问题为基础的学习,是一种有别于传统教学的新教学模式,是由美国神经病学教授Howard Barrows于1969年在加拿大麦克玛斯特大学医学院首先试行的一种教学方法。目前很多院校采用了PBL教学法进行实验教学,取得了良好的效果,但尚未见到PBL教学法在药学类专业仪器分析实验课教学中的应用报道。限于实验条件,我校HPLC、GC等大型实验仪器数量不足,仪器分析实验课教学中存在以示教为主,“老师讲,学生听”的现状。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》要求“把提高质量作为教育改革发展的核心任务”。为提高仪器分析实验课程的教学质量,我们运用PBL教学法作了一些有益的探索,旨在转变教学模式,提高教学效果,形成新的教学理念,深化教学改革。 一、对象与方法 (一) 对象 2008、2009级药学类专业学生,6个班共398人。 (二)方法 1.设立对照组与实验组,将学生按自然班随机分为对照组与实验组,2组的实验题目相同。对照组采用传统教学方法授课,实验组采用PBL教学法授课。 2.选择适合学生能力的、方法可行的、有代表性及实用性的实验内容。本研究以“穿心莲片中有效成分的含量测定”和“中药冰片中有效成分的含量测定”2个实验为主要内容。实验组在理论课上向学生提出实验题目, 介绍相关的理论知识,并提出实验任务和要求及需要弄清楚的几个问题,对实验的原理、方法和步骤不做具体交代。让学生自由组合,以4个同学为一组,由学生根据所学的知识,围绕“穿心莲片中有效成分的含量测定”和“中药冰片中有效成分的含量测定”这两个问题,选择实验方法,自行查找资料,设计合理的实验方案。 3.教师对每个小组的实验设计方案进行评审,内容包括实验原理、实验试剂和材料,对照品和供试品的制备方法,实验具体的操作步骤以及实验结果的处理方法等。教师对学生小组的实验设计提出问题,考查学生对理论知识与实验内容的掌握程度。实验设计合格者方可进行实验研究。 4.实验课上实施学生设计合格的实验方案,教师为其实验提供服务。 5.成绩评定采用将实验设计、提问回答情况、实验的实施情况及实验报告结果分析等因素相结合的方法,综合评定学生的实验成绩。 6.对照组按照传统教学方式,在实验课上向同学们介绍仪器和方法,进行演示性实验。 7.采用问卷调查的形式对PBL教学法的必要性、对PBL教学法的实施情况、PBL教学法对学习积极性的提高、所学知识的掌握及对知识的理解应用等多方面内容进行综合评价。同时,对照组和实验组各抽取20人进行实验内容的考核,考查学生对实验原理和实验方法的掌握程度。 二、结果 1.本次调查共发出问卷260份,回收260份,回收率100%。详细调查结果见表1。 2.对照组考核的平均成绩为73.2分,实验组考核的平均成绩为84.7分。 三、讨论 1.从调查结果上看,PBL教学法在仪器分析实验课教学中应用能有效提高学生的学习兴趣和学习积极性,同时学生对于知识的掌握比传统教学方式更好。实验课教学的重要目标是培养学生的创新精神,通过教学实践环节逐步培养学生的创造性解决实际问题和创新性思维的能力。这正是PBL教学法的特征之一。实施PBL教学法后,认为提高学习积极性效果好和较好的占84.4%,提高解决问题能力效果好和较好的占83.1%,提高归纳总结能力效果好和较好的占68.6%,对学习内容的掌握程度好和较好的占77.7%,对提高所学知识的理解和应用能力效果好和较好的有占93.2%。以上结果证实了PBL教学法对实验课教学是有帮助的,对提高学生的学习兴趣和积极性有较好的效果,大部分的学生对于PBL教学法是认可的,教学效果良好。 2.《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》要求“优化知识结构,丰富社会实践,强化能力培养”。因本校实验条件有限,本校HPLC、GC等大型实验仪器数量不足,在传统的教学方法中,仪器分析实验课教学过程中存在以示教为主的情况:实验题目的选择、实验步骤的制订及所用仪器设备等均由教师安排,实验时由教师进行详细讲解和操作示范,而不需要学生主动思考,学生只要按部就班地进行操作即可。这种“灌输式”教学方法不利于培养学生的思维能力和创造力。PBL教学法的应用使实验课教学以学生独立活动为主,查找资料、实验设计、进行实验以及实验结果的统计处理都由学生自行完成。PBL教学法把创新能力的培养纳入了实验教学内容体系。PBL教学法的应用使得教学内容发生了改变,减少了演示实验,增加了研究性、设计性和综合性实验。这样不仅增加了学生主动参与实验和动脑思考问题的机会,使学生将以前学过的知识应用到具体的问题中,带入实验里,真正做到学以致用,同时大大提高了学生的学习积极性。 3.PBL教学法的应用对教师的业务能力和教学水平提出了更高的要求。PBL教学法的应用需要教师具有激发学生求知欲,引导和鼓励学生主动探索、积极探索的能力。在PBL教学法的实施过程中,教师还要具有观察和及时发现问题的能力,能灵活处理学生实验中遇到的困难和提出的各种问题,要求教师全面了解学科的发展动态,具备广博的知识,帮助学生对所学的知识进行融会贯通。 四、结语 PBL教学法是一种新颖的教学方式,可以促进学生对理论知识的掌握,并根据实验目的,运用所学到的知识去解决实际问题,促进了知识的融会贯通,提高了学生知识、能力和素质的提高,也是提高教学质量的有效方式。今后,如何继续改进这一教学模式,推广教学应用的范围,都有待于进一步探索。
电子测量论文:电子测量仪在船舶计量中的应用 [摘 要]随着我国社会经济的快速发展,船舶运输行业也取得了巨大的发展与进步,鉴于此,就针对船舶做好相关的计量工作也越来越重要。而传统所普遍采用的测深钢卷尺计量方法,因受到测量器具与人为性操作因素的影响而导致各种误差情况时有出现,因而随着我国船舶运输行业的高速发展,在进行计量操作时亟需采取相关的电子测量仪器。本文就基于对电子测量仪的构造及其原理的分析与探讨,来进一步阐述了其在船舶计量当中的具体应用情况。 [关键词]电子测量仪;船舶计量;构造;原理;应用 近些年来,在船舶计量方面所采用的测量仪器发展迅速,尤其是以电子测量仪器为代表的计量设备在国外已经得到了大规模的推广应用。而我国在这一方面的应用水平还相对较为滞后,完全无法满足于快速发展的船舶计量需求。为了提高我国船舶计量管理的水平,我们不但要尽快加强对有关计量技术的学习,同时还应引入先进的电子测量仪器,尽快追赶上国际水平,以实现对企业效益的有效维护。 一、仪器构造及原理 本文就以美国霍尼韦尔公司(honeywell)所生产的HERMetic UTI2000 TOUCH电子测量仪器为例,详细介绍了这一电子测量仪器的仪器构造及原理。这一测量仪器目前在船舶计量方面有着十分广泛的应用,主要被用作于大型容器当中的液体空距、温度和底水计量方面。其可借助于尺砣上的电子传感探头,依据声波位于不同介质环境下传播速度差异来实现对于液面的精确定位,同时通过超声波的传输时间长短来就超声传感器和被测量介质之间的位高情况,具备一体化的测量效果,可实现智能化的自主校正,具备良好的测量精准性与稳定性。 (一)仪器构造 1、电子传感探头 这一部分内容就包括了导电性、温度传感设备、剩余空间、参考高度等内容,其还具备一项磁性开关,在将探棒伸入进储油罐内实施测量作业之时在通过两处位于存储罐底端位置的磁铁之时便可将探棒当中的电源开启。 2、电子终端 此部分仪器就包括有指示灯、显示屏、键盘、蜂鸣器、变压器等。其作用价值主要是通过将由传感器所获取到的信号转换成为蜂鸣器声响,同时指示灯发出闪烁并将数值读出并显示。将所测量介质的温度、稳定性、导电性及相关信息显示于显示屏之上。 3、存储管 这一仪器主要是通过不锈钢所进行制造的,在操作的过程当中可对传感探头发挥出较好的保护效果,在存储管当中安装了快速连接探头,仪器设备能够十分高效的被安装至船舱计量口阀门位置,其上端安装有顶盖,能够在不应用时对传感探头起到一定的固定及保护效果。 4、不锈钢卷尺 不锈钢尺是传感探头和显示单元信号传输与地线连接的重要中间介质,在卷尺的两面都印有一定的刻度值,其中一面为公制刻度另一面为英制刻度,在进行船舶计量时通过观察其刻度数值便能够准确的了解到反应点与读数标识间的距离,卷尺读数窗口具有明确的读数指示与视窗刷;其中所预先设置的清洁器能够有效的预防运输介质被吸入外壳当中,在清洁器上设置了两个开关按键,另外还有一个专门用作维护的工具。 (二)仪器原理 仪器传感探头即为不锈钢管,在其末尾出封闭有PFA头,主要是应用在对于高、低粘性液体的测量过程当中,其具体涵括有温度传感器、超声波液位传感器、导电电极等设备。能够通过一次测量便可完成对于船舱以及储藏罐体静态容器空高液位、温度、底水等四方面指标的测量。 仪器空距感应设备主要是采用两项压电陶瓷板以及电子电路所共同构成,在感测探头一端被浸入至石油液体当中,接收器即可获取到所发射出的超声波信号,同时将其所测得的各类信号及编码发送至接收器来引起蜂鸣器的持续声响,进而便能够实现对于空距的测量。通常在设备出厂之前已经对于传感器进行了校对验证,因此在投入应用之后的具体操作过程当中已经无需再对其空间与界面进行调节处理。 温度传感设备是由铂电阻温度检测设备所构成的一种元器件,其更多的情况下是被安装于温度电极当中,为了能够将测量反应时间尽可能的减短,在此电极当中便添加了一种导热体,能够将温度检测元器件所发出的信号转换为数字信号,此传感器电阻式温度检测器元件电阻值对于温度特性曲线均会存储于传感器存储器当中,且由于船舶发生偏移或是漂移等情况而产生出的误差值均可通^安装于传感器探棒当中的微处理器来予以校对与补偿,微处理器能够将更多的数据信息予以串行化同时将之显示于控制面板,将所测得的数据如实的显示出来。此时若要对传感器亦或是卷尺再进行更换也无需再次予以校对验证。空距、温度转换和设定等相关操作均可借助于控制面板来实现。 在对介质界面进行检测之时,主要是利用单个测量电极与接地电极间的导电性来对液面分界点进行测量,在仪器通过非导电液体空间进入至导电液体空间之时,传感器导电电极和与之相关的电子电路编码信号便会将蜂鸣器声响从长时间的持续,转变为中间存在一定间隔的声音,进而便能够完成对于介质界面的精确测量。 二、在船舶计量中的应用 (一)参考高度测量 在船舱计量口阀门处正确连接仪器,同时做好对地线的连接工作,卷尺清洁器应被设定为关闭状态,开启舱计量口阀门同时启动电子测量仪,之后将不锈钢尺的把手旋转按钮松开,持续放入到船舱罐体当中,促使传感器能够完全浸入到所要测量的介质当中,在传感器触碰到基准底板后,按下开启按键,把仪器转换为浸入与温度存储单元,其中“+”键能够切换出仪器的浸入功能,在此过程之中偏移量往往采用毫米为单位而展示于显示屏上,同时蜂鸣器每间隔2s鸣响1次。持续下放传感器直至其触及基准板蜂鸣器连续鸣响即可逐步将卷尺卷收直到蜂鸣声完全停止,在此过程之中要做好对显示高度的记录工作。 (二)空高测量 使卷尺清洁器处于开启位置,同时卷回直至蜂鸣器每间隔2s鸣响1次。而后关闭卷尺清洁器在传感器和船舱储罐当中的存储介质发生接触后,对蜂鸣器采取适当的控制措施将会即刻使其转变为持续性的蜂鸣,此时应当位于反应处逐渐下放传感器以确保能够实现更加精确性的测量,相应的这时面板当中所标识出的数值即为剩余的空间高度。若仪器数值标识与剩余空间高度存在出入时,应当对读数采取及时的更正处理。 (三)温度测量 在对船舶存储舱体空高完成了测量工作后,即可调整仪器至温度测量处,依据空高测量数值来选取适宜的温度测量点,将曲柄把手旋转按钮松离,持续下放卷尺促使传感器可进入至规定液位高度,将传感器在这一液面高度进行摇晃,以保障温度探棒能够逐渐测得附近介质的平均温度。温度对于介质稳定性的影响信息会交替显示于仪器面板,在其所显示的数值趋于稳定后便可进行读取并予以记录。 结束语 总而言之,在日常的工作实践中,应用便携式电子测量设备,不但具备先进的技术优势,且其功能种类十分多样,操作起来也十分便捷,同时还可极大的提高测量作业的安全性,有助于降低油耗及污染情况,可大幅度的提高计量工作的精确性,能够同时实现对介质温度、液位与底水的精确测量,在船舶计量方面作用价值巨大。 电子测量论文:浅谈电子测量的应用 【摘要】 随着科技的不断发展,国家的科技力量也不断增强,计算机、通信技术等高科技产业也不断的更新换代。与此同时,“电子测量”这一名词就出现在我们大众的视野。并且也作为一门课程进入到各大高校,之后就不断的被运用到各大领域中。电子测量技术凭借自身的优势,在科学技术领域具有重要地位。下面我们就电子测量技术进行深入的研究。 【关键词】 电子测量 应用与发展 虚拟时代 一、电子测量 如果我们想要对研究对象进行定量评价,就必须通过测量来实现,而在所有的电子技术中,能对研究对象作出中肯的分析和评价的只有测量。那么电子测量到底是什么呢?电子测量是以电子技术为基础手段的一种测量技术,也是测量学和电子学相互作用下的产物。它主要运用电子科学的原理、方法和设备等对各种电量、电信号的性能进行测量,而且也可以通过各种传感装置对非电量进行测量。 二、电子测量的特点和作用 电子测量被广泛的应用,其自身肯定具备了其他技术所没有的特点。首先就是电子测量的测量量程广。量程,就是仪器测量范围上限值与下限值之差,而我们所要测量的大小差距较大,这就对测量的要求更高,量程广就是电子测量技术的显著特点。其次是电子测量的测量速度快。因为电子测量是通过电子的运动和电磁波的传播来进行工作的,所以测量速度是其他技术所不能比拟的。当然不止这两个,例如测量准确度高、频率范围比较宽等也同样是电子测量的特点。 电子测量不仅在科技领域有很大的作用,在我们日常的实际生活中也有很大的意义。电子测量的出现使人们认识了电磁波,对波的了解更加深入;显微镜的不断换代,使人们发现了生命活动的基本单位――细胞。“没有测量,就没有科学”,门捷列夫用这句名言肯定了电子测量的作用,可见电子测量在科学发展中至关重要。 三、应用与发展 电子测量可以通过传感器将非电量变为电量进行测量,这也就是广义上的电子测量。而狭义的电子测量则包括更多的方面,如能量的测量、电路参数、信号特性、设备性能的测量等。电子测量的出现也使一大批电子测量仪器出现。这些仪器经历了从模拟仪器、数字仪器、智能仪器,最后到虚拟仪器的发展过程,到达了二十一世纪电子测量发展的前端。随着科学技术的不断发展,这也就对电子测量提出更高的发现要求,所以应该致力于电子测量技术的深入研究。在未来的发展过程中,电子测量的发展方向有以下几点: 1.加大与计算机、通信技术的融合。计算机、通信是这几年来发展速度飞快的信息技术,电子测量依然是其重要的组成部分。利用先进的科技手段,使电子测量技术与计算机、通信的应用更好的结合起来,相信在未来的发展中可以看到电子测量技术在计算机、通信行业中的应用有更好的发展。 2.制造技术趋于现代化。针对电子测量所研究制造出的测量仪器也不断的发展,但应该加快其发展。在国外,EDA、SMT等制造技术,大大提高了产品的制造质量。而我国也应大量采用CAD、等技术,实现技术的“模块化”,使测量仪器的研究周期不断缩短,这样就是电子测量仪器更新换代加快,有效的提高我国在电子测量领域的发现水平。 3.电子测量仪器的通用化。传统的测量仪器过多的依赖于硬件性能,这就使电子测量仪器在科技领域中的发展受到了限制。硬件性能的操作、控制等在一定条件下会使电子测量仪器不能正常的使用,从而对相关产业的发展产生影响。我们可以根据电子测量的需要,把控制性能与其紧密结合,改变软件的设计从而达到改变测量仪器的功能,使得一台测量仪器可以同时实现多种功能,增加测量仪器的用途。 4.测量平台的扩大化。国家在前期的发展中着重制造业的发展,通过制造业的壮大来提升我国的实力。但随着电子测量的出现,我过也开始发展能为电子测量提供平台的服务行业。但是目前来说服务业的发展数量并不能很好的满足电子测量的发展,所以我国在今后的发展中要大力发展服务业,鼓励那些经济实力雄厚的电子仪器高新技术企业更好更快的发展,给予他们更多的政策支持,促进电子测量技术的发展。 四、虚拟时代 二十世纪八十年代,第一台虚拟仪器在美国诞生。随后就在全世界范围内引起一系列的效应,各国纷纷开始朝着虚拟化方向发展。虚拟仪器产品在全世界所占比重在不断增加,我国也正积极的投入到虚拟仪器的研究中。想要打破国外企业的垄断局面,促进电子测量仪器虚拟化的快速发展,从而带动国内企业的发展,进一步提高自身实力。 结语:第三次科技革命以来,我国科技发展水平走了质的提高,电子测量技术在我国的发展成效也特别显著。但是,未来电子测量技术的发展依然是科技发展的重要部分,而我们更是要实现“兼容性,模块化,软件化”三位一体的发展模式,才能使电子测量技术得到更好的发展。总之,电子测量技术是多领域共同发展的结晶,电子测量技术的发展也必然推动着国民经济的发展,提高我国的国防实力。 电子测量论文:基于项目教学法和微课在《电子测量与仪器》实验教学中的应用 摘要:随着我国电子测试技术进入标准化阶段,企业要求从事电子测试的人员的实际能力也在不断的转变,而目前高职教育中《电子测量与仪器》课程的实验教学由于实验项目缺乏创新,还是以课本理论实验传授为主的模式,很难适应现代化企业对电子人才的要求,因此本文讨论了项目教学法和微课在电子实验教学中的必要性,并提出了项目教学法和微课在实施过程中的几点思考。 关键词:电子测量与技术;实验教学;项目教学法;微课 0. 引言 人们通过测量来认知世界,揭示世界运行的客观规律,从而拥有改造世界的能力,可以说没有测量就没有科学,而电子测量的应用在科学技术发展过程中几乎涉及到所有的技术领域。《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修核心课程,其实验教学环节对学生掌握常规测量仪器的原理、选用原则、如何进行电子产品调试和测量等方面起到至关重要的作用,实验教学有利于提高学生思考问题、解决问题的能力,更好的培养学生专业职业技能及实际动手操作能力[1,2]。 而目前国内许多大中专学校都存在实验教师队伍人员缺少、人员能力的不足、实验室管理体制不健全、实验设备过于成就和实验项目缺乏创新等情况,同时在电子测量与仪器的实验教学中,由于传统的实验教学模式与教学方法的限制,往往学生们在实验室所做的实验跟不上实际企业的需求,存在着严重的滞后问题,已经很难适应现代化社会发展对电子人才的需求[3]。 一般的电子测量实验教材理论分析较多,针对具体的问题的测量方法介绍较少,且实验过程也相对枯燥,往往学生们面对实验元件没有头绪,不知从何先手,所以需要更多的实践教学实验[4]。 1. 当前《电子测量与仪器》实验教学中问题 《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修核心课程,其实验教学环节对提高的实践动手能力和电子测量水平对至关重要。笔者通过查找和参照相关的的文献,并结合自身多年的电子测量实验教学经验,归纳和总结了当前《电子测量与仪器》实验教学中的问题,主要有以下几点[5]: (1) 实验教学资源的匮乏 高职教育一般比较注重理论的教学,侧重于基本知识的传授,往往不重视实验室的建设,而《电子测量与仪器》是一门突出实践性和应用性的课程,重在培养学生的技术能力和创新性,但受实验室管理体制不健全、软硬件资源的缺少,教师队伍建设不足和实验项目缺乏创新等方面的限制,许多实验教学不能实践性地进行操作,只能进行理论知识的讲解,导致大部分学生不能准确把握知识点,难以理解电子测量实验的技术要点。 (2) 内容有些枯燥乏味。 实验教学课程主要内容是关于各类电子测量仪器及系统的工作原理与应用,如模拟式电压表的检波器基本原理与结构,数字式电压表中A/D转换器的的分类及主要原理框图组成,万用表的组成原理等,都涉及了许多基础电路图和原理框图,内容比较枯燥乏味,难懂不易理解,学生易产生抵触厌学情绪。 (3) 测量仪器分类较多,但实验教学课时有限。 随着电子产品新材料、新工艺、新制造技术的不断更新发展,大量新的一代电子元器件诞生,电子测量仪器功能越来越丰富,技术指标和性能也不断提高,用于特定的测量对象和测量条件的电子测量仪器也越来越多,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势,测量仪器分类越来越多。 2. 项目教学法和微课的实验教学实践 在理论基础欠缺的情况下实施项目教学法,完全由学生独立设计与实施显然是不合适的,可先在老师的指导下,通过针对实验教学中某个实验任务,由学生和老师共同制作实验室微课,加快学生得到新知识和新技能的储备过程,然后实施项目教学法,加深学生对理论知识点理解,提高实际操作能力,最后让学生以自己的视角设计实验并制作微课视频,通过PDCA循环进一步的改善实验教学效果。 (1)项目选择 由于《电子测量与仪器》这门课程与工程实践应用密不可分,因此老师在实验授课时通过播放与实验相关的微视频来缩短理论知识讲解时间,如某型号信号发生器的演示视频,基于虚拟仪器的电压测量系统等等,经实践证明,通过微视频的播放,能极大的提高学生的学习兴趣,吸引学生的注意力,加快了学生的理论知识的理解和储备。 (2)项目设计 项目设计的目的为了让学生更好的掌握理论知识点,以工程实践需求对实验教学内容进行设定,项目的具体任务要让学生结合自身的知识素养和能力而定;项目设计时,不一定要涵盖所有实验知识点,但重点知识必须涵盖;根据实验项目总体要求,把实验教学内容隐含在具体的项目,让学生在执行的过程中自己提出问题,提高综合解决实践问题的能力。 (3)项目实施 首先老师可结合该项目才工程实践中的应用,讲解项目的目的和要求,让学生对整个项目有个总体的了解,其次,老师应确定好项目的分组情况,由项目小组成员共同推荐项目负责人和各个成员的职责。 (4)目评价 项目的评价可分为三个阶段:自评、互评和综合评价。自评是在项目负责人的主持下,项目小组成员通过反思在项目实施过程中遇到什么样的问题,怎样解决的,解决效果怎样,最终实验成果是否符合要求等方面,明确项目的得与失,并探讨失败的原因和改进的措施。互评是在老师的主持下,各个项目小组负责人展示自己实验项目的成果,然后通过公开答辩,且其他小组成员均可以对该项目提出问题,以评价促进学习,大家共同提高。综合评价是老师总结各个项目小组完成情况,给出的完成类似项目应该具备的理论知识和技能要求,且老师应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励,全面综合评价学生能力。 3. 总结 微课作为一种新出现的教学方式,很适合在《电子测量与仪器》实验教学中开展,结合项目教学法,可构成PDCA循环圈,且在整个循环圈中,学生都是直接的参与者,不仅培养了学生的思考、分析、解决和创新等综合能力,更可让学生明白团队的能量。通过实践证明,项目教学法和微课相结合的方法,必将极大的推动《电子测量与仪器》的教学效果,同时,也更加的切合专业技术培养方向,为学生以后就业、创业和发展创造了条件。 电子测量论文:我国电子测量技术的发展 [摘 要]随着世界经济的发展,计算机技术和通信技术也在不断的发展着,电子测量仪器的准确性和速度以及检测的功能都在迅速提高,对这些方面的要求也在不断提高,电子测量仪作为测量的重要仪器,他的准确度也在一定程度上反映了国家科学技术的水平,所以,我们应当顺应时代的发展,了解电子测量技术的发展、技术指标、结构特点等等全方面了解电子测量技术,对现有电子测量技术通过运用先进的技术,对电子测量技术不断创新发展,做出更大贡献。 [关键词]电子测量技术 发展 现在世界的发展主要依赖于科技的发展,要想在现在世界中立足,必须发展自身的科学技术,满足现代社会工业化和现代化的发展要求。但是,随着社会发展的日新月异,社会生产以及创新的日益发展,对电子测量仪器的发展不能满足现代社会的需求的现状是对电子测量技术的一个重大考验,电子测量仪器需求不断的更新换代,并将软件技术、虚拟技术和无线通信技术等新技术应用到电子测量技术中,使电子技术在智能化、精确化、简约化和多功能化等多方面得到提高,同时,这也是未来电子测量技术的发展方向和发展趋势。同时,应该注重对这些方面的创新,如果出现了现在的技术条件不能满足电子测量仪器的要求的情况,通过这些时间也可以为后续改良电子测量设备的做出积累,我们要结合现代社会对电测测量仪器的需求和专业的电子测量技术的知识,对未来电子设备的发展做出贡献。 1.电子测量仪现状 1.1 多功能化 现有电子测量仪器应当和以往的传统电子测量仪器不同,原有测量仪器仅仅只是依靠硬件设备发挥检测的功能作用,这一测量方法限制了测量设备的用途,现在已经发展成为了对一些有特殊要求的测量任务,现在通过对测量仪器的改进,让一台电子测量仪同时可以完成几种任务,不仅仅是针对单一的任务,大幅度的提高了电子测量仪的使用率,实现了电子测量仪的多功能化。通过对任务的整合转换,使电子测量仪能够同时实现热能、光能、电能等多种能量之间的转换,使电子测量仪对多种数据进行测量,从而使电子测量仪具有多功能化的特点。 1.2 模板化 模板化,指的是设计技术采用功能模板化。通过对测量仪器的模板化进行调整,对测量仪器起到及时配置的要求。在对测量仪器的性能上实现模板化的调整,将模板化技术运用在电子测量仪器中,⒋蠓度的缩短创建一个新模板、新系统的时间,减少了新建的测量步骤等等。在电子测量仪器的更新上,我们也可以运用到模板化设计理念和模板化技术,能够辅助测量仪器的更新,使测量数据更加精确,保证了在测量中数据的准确性,所以模板化理念和模板化技术将是电子测量仪器未来发展中一个具有较好发展势头的一个新兴技术、 1.3 多技术综合化 电子测量仪器技术的发展理念是智能化控制,通过相互结合多项技术,对设计理念、生产工艺和发展模式等多项技术进行改进,使电子测量技术更进一步。可以将技术应用在电子测量技术中,例如在电磁检测仪器中,通过对无线通信技术、超导体传输技术、微电子设计和纳米技术的结合,使测量仪器成为具有现代化技术的创新性技术。除此之外,还可以把大数据计算和传统的电子器件测量仪器相互融合,测试人员能够在最短的时间内得到电路的测量转换数据,加快工作效率、减少数据获取的时间,在最短的时间内对电路做出调整。 2.未来电子测量技术的发展 2.1 软件技术 软件技术指的是将微管理芯片技术这一软件技术应用在电子测量设备中,这种方法受到了大家的好评。从上世纪80年代起,软件技术就已经开始被专业的一起技术研究者使用。随着科学技术的迅速发展,在20世纪90年代时,DP结合软件技术组合成的虚拟电子设备新兴软件技术出现,软件技术在电子测量仪器中的运用一直持续到现在任然被认为是一个可以长足发展的技术,有越来越多的软件技术被应用到电子测量设备的设计中,例如RC-42、CIB、USB等许多的新型电子技术都被运用到测量仪器中,这样的设计为设备的测量功能提供了标准的结构器件,例如将计算机软件技术应用到仪器中,我们就能通过对计算机的windows页面进行操作取得测量结果,有计算机的操作系统和统计系统对测量数据进行收集、排列、整理、计算和统计,然后将数据但应到显示页面,增强了仪器的说一句管理的性能,所以,软件技术是新一代电子测量仪器中是一个很大的进步,我们在未来的发展中应该更多的应用该技术,使电子测量技术做出进步。 2.2 虚拟测量 虚拟测量是属于一种数据精确度较高的测量技术手段,虚拟测量技术在电子测量技术中的应用将会带动电子测量技术的发展,但目前虚拟测量技术并没有得到较好应用,虚拟测量技术对测量仪器的要求较高,要作用虚拟测量技术,必须提高当前电子测量仪器的质量。虽然目前虚拟测量技术没有得到应有的重视和应用,但任然有技术专家对该技术进行测量应用,并且取得了一定的发展进步,为未来虚拟测量技术的发展打下了坚实的基础。在对电子测量设备的研发中,在各类传感器、元件和技术中的研发条件下,研发出了各种适用于不同类型的专业、迅速、智能化的专业仪器。虚拟测量技术是未来电子测量仪器发展的重要特点,我们应该对此加以研究,获得更准确地数据。 2.3 无线通信 无线通信技术指的是将无线信号传输到与各个地区相互联系的互联网进行综合应用的新型移动网络技术,是属于未来通信设计中一种重要的手段。现在的无线通信技术应用广泛,例如WiFi,WiFi技术是一种盛行于全世界的无线网络技术,WiFi技术是由世界以太网络兼并组织命名的一种专业的网络术语。WiFi技术也是一种短距离的无线信号运输技术,指在几百米的范围类电子设备可以通过与互联网相互连接获取无线信号。WiFi技术仅仅只是无线通信传输技术中的一种技术,除此之外,还有许多的远程无线网络技术也可以在电子测量设备设计中被推广。例如,现在光纤远程信号传输技术属于比较新型的网络技术,能够在较远的距离之间进行信号传输,也能成为一种远程监控的无线网络技术。所以,我先通信技术也是我国未来电子测量仪器中一种比较特殊的应用,将成为新一代电子测量设备的技术特点。 3.结语 在科技飞速发展的今天,电子测量仪器也在不断的发展。在21世纪中,我们对于电子测量仪器的需求量越来越大,电子测量仪器的市场需求也在不断增加,在市场竞争激烈的现在,对电子测量设备的设计技术奥球也越来越严格。要具有兼容性、精确性高和稳定性强的电子测量设备才能满足现代工艺、生茶和生活的要求,我国目前的电子测量设备具有了一定的先进技术,为我国的电子测量设备市场输出了许多先进的设备,但是任然存在着巨大不足,尤其是现在技术不能满足高速变化的技术和要求,在电子科技技术水平这一方面任然还存在着许多的不足,有着较大的进步空间,所以,我们在对电子测量设备进行设计时,必须和想在发展技术相结合,明确我国电子测量技术的特点,结合创新研制出世界领先的电子测量设备。 电子测量论文:电子测量误差分析研究 摘 要:如今人们的生活中,电子测量仪器的应用已经十分的普遍,但是在实际的测量中很容易受到其他外界因素的影响,就使得测量的结果存在误差,难以进行我们之后的数据需求。在文章的讨论中,主要就电子仪器测量中存在的误差问题进行分析,从电子测量误差的概念进行出发,分析了造成电子测量误差的原因,并且针对这些原因,提出了一定的建议,希望能够在之后的测量中减少误差,提高我们测量的精准度,更好的应用于生活中。 关键词:电子仪器;测量;误差分析 前言 现在生活中的技术已经渗透到我们生活的方方面面,可以说其中的电子测量是无所不在的,在我们的生活中处处都有着应用,给我们的生活带来了极大的便利。例如我们经常使用的电子秤,测量中使用的电压表、电流表等,都涉及到电子技术的应用。但是在电子的测量中,由于它们的灵敏性,往往不规范的操作或其他原因的影响就会造成实际测的数据具有偏差,给我们接下来的数据应用造成严重的影响。所以在接下来的分析中,主要就电子仪器测量中的误差问题进行分析,保证能够对测量中的误差降到最低,从而更加准确的反映出我们所测量数据的准确性。 1 电子误差存在的类型 电子仪器测量中根据造成误差的原因不同,大概将这些误差进行了简单的分类,在之后的降低误差中能够有着更好的针对性。由于电子测量中所应用的计算数据思路存在着一定的偏差,难以对数据准确的进行计算,这属于系统误差;接下来就是在实际的测量中,由于操作过程中,每次的实际操作不能够完全一致,这就使得在所得到的数据上有着一定的不同,这类误差一般为随机误差,可通过多次测量,减少其误差;同时由于在实际的操作中,由于操作人员的操作流程不够规范,并且可能在读数中有着人为因素的影响,造成了测量的结果与实际值有着较大的偏差,这种误差被称为疏忽误差。在这几种误差中,有的可以通过人为的进行多次操作或者规范操作将误差降到最低,增强电子测量的数据的准确性。 2 电子误差产生的原因分析 2.1 测量设备的误差 测量的设备存在`差主要是所使用的测量仪器的附加件引起的误差,一般是由于仪器的读表精确度较低、仪器表的固定不够严谨或者仪表的零点存在问题、刻度不准等等问题。同时仪器所使用的电压不同、电流不稳定等情况都会给电子仪器的测量结果带来影响,造成所测得的结果不够精准的情况。这些由于电子仪器所存在的问题造成测量结果的误差是较少的,但是在实际的应用中,由于它在不同环境下的存放问题,也会产生一定的误差影响,不过这种误差可以通过对仪器的校准的方式对其进行降低,保证能够更好的为数值的测量提供依据。 2.2 人为使用的误差 人为误差主要是相关的测量工作人员在实际的测量操作中造成的影响,一般是由于测量人员的分辨力、视觉疲劳或不良习惯等造成的,同时不否认部分测量人员缺乏责任心使得测量的结果存在问题,同时不好的操作习惯和对于刻度读错也是其中重要的问题之一。并且对于仪器的应用操作中所使用的规范程度也会给测量的结果造成巨大的影响,或者说在测量中没有按照操作规范进行预热、调节和校准等工作,都会给接下来的测量造成误差。同时在不同的人员进行测量中,不同人员之间的差异也会造成读数的误差,使得测量的结果出现不同,造成数据的不准确,给接下来的数据的使用带来困扰。 2.3 外界环境影响的误差 对于不同仪器所使用的环境也是不一样的,在实际的测量操作中外界环境的影响也是巨大的。外界环境中的温度、湿度、电磁场和外界振动的影响对于仪器的测量要求条件的不一致性也会引起对于测量结果的误差。同时在校准的过程中,对于所需要的外界环境的达不到规范的要求,就使得仪器在首先的校准中就造成了误差,这样的结果对于仪器测量结果的影响是显而易见的。所以在实际的电子仪器的测量中,外界环境的因素对其影响是不容忽视的,这就需要引起我们密切关注。 3 减小误差的主要方法 3.1 对设备误差进行减少 不同的仪器设备有着不一样的测量精度,在这样的测量中能够保证测量的数据的准确性,并且在每次的测量中,都需要对仪器进行校准,保证仪器的准确性。同时对于一定时间内不使用的仪器,需要对其进行定期的检测,减少仪器本身的问题所带来的误差,这样才能够在一定程度上提高测量的准确度。因此在对仪器的问题提高测量的准确度的时候,需要尽量将被测量出现在接近仪器表满刻度的区域内,这样便在一定程度上增强了读数的准确性。同时在使用之前对于仪器的校正更是十分必要的,要求能够将仪器的刻度、指针等问题进行准确的校正,同时需要保证仪器的附近没有磁场等严重干扰物的存在。对于仪器所存放的环境也需要进行一定程度上的保证,这样也不会对仪器造成损坏,在之后的使用中出现误差等问题。 3.2 规范人们的操作方法 对于仪器的使用,都是会经过人工的测量,在人工进行测量中,相关测量工作人员的操作方式对于测量的结果也是有着较大的影响的。对于人为因素所产生的误差,大多是由于人们在实际操作中没有按照规范的操作流程进行测量,这样便不能够有效的保证测量数据的准确性。需要注意的是,纵使有些电子仪器设备在实际测量中严格按照操作的规范进行测量,对于仪器的不同,也会存在着一定的误差,这也是需要人为进行注意到的。并且在对数据进行读数的过程中,需要提高工作人员的责任能力,准确的对这些数据进行记录,保证为接下来的数据处理提供更好的数据。同样为减少误差的出现,我们在进行读取数据和记录中,可以通过多次进行记录或者采用多人对同一数据进行记录,最后求得其平均值,增强数据的准确性。 3.3 降低环境对设备的影响 对于电子设备对数据的测量中,外界环境的影响虽然比较难以注意到,但是经过实际的评定,电子仪器外界环境对测量数据的影响也是十分巨大的。首先对于电子仪器的调节,需要保证外界环境符合电子仪器校准的要求,这样才能够更好的保证仪器在接下来的使用中测量的更加准确。同时环境中湿度、温度、电磁场和热源的影响对于仪器的考验也是比较大的,在外界环境多变中进行存放测量的设备,肯定会对设备造成一定程度上的损坏,在之后的测量应用中,不能够准确的进行测量的工作。并且在电子仪器进行实际测量中,需要特别注意周围电磁场的影响,因为电磁场的存在会严重影响到小磁针的指示,这样纵使操作再规范,也难以保证读出精确的数据。所以在电子仪器的测量中,需要特别注意外界环境的影响,增强测量的准确性。 4 结束语 在如今的生活中,电子仪器应用的十分普遍,但是对于影响其测量精准度的影响因素也是很多的,同时由于测量的方式,不管通过怎样的测量方式,多么先进的测量设备,测量结果存在误差是难以避免的,但是在实际的测量中,我们可以通过对出现误差的原因进行分析,在一定程度上降低误差,使得测量的结果更加的接近准确值,在最大程度上反映出测量的本质属性,以满足人们的需要。同时对于影响电子仪器测量的分析,这样便能够对我们之后的测量方式进行调整,采取一定的措施减少误差的影响,避免不必要的误差产生,提供测量的精准性,提供可靠的数据来源,方便人们的研究工作。 电子测量论文:数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用 摘 要:数字信号处理技术在电子仪器测量中是非常重要的,人类社会的发展是离不开测量的,电子仪器在使用的过程中主要的作用就是要进行相应的测量,因此,将数字信号处理技术应用到电子测量仪器领域就变得越来越重要。本文就是对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行分析,为相关的研究提供借鉴。 关键词:数字信号处理技术;电子测量仪器;应用 数字信号处理技术就是指利用计算机或者是其他的信息设备来对相应的信号进行分析和处理,从而得到有用的信息的过程的一门技术。数字信号处理技术可以将同一类型的信号转变为数字信号,这样计算机就可以进行相应的处理。目前,人们对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行了大量研究,数字信号处理技术对于电子仪器的测量有着非常重要的意义,必须要重视数字信号处理技术。 一、数字信号处理技术的重要性 (一)测量的作用 测量也可以使得生产活动的行为更加规范,在机械零件制造的过程中,已经生产完成的机械零件必须要进行相应的检查,判断这些零件是否符合相应的标准,而且通过测量也可以了解相应零件的各个环节是否符合零件的使用要求,工作人员对于零件的参数进行充分的了解,才能够在生产制造的过程中落实到每一个生产环节。 (二)数字信号处理的意义 测量技术在不断地发展,目前测量工作使用的都是电子测量仪器,电子测量仪器的应用使测量结果更加精确,也提高了测量的效率,但是电子测量仪器的测量结果都是利用电信号的形式来进行表示的,这样测量人员就很难对测量结果进行相应的分析,但是数字信号处理技术可以将电信号进行转化,转变为数字信号,这样工作人员就可以利用数字信号处理技术来对相应的数字信号进行分析,保证了后续工作的稳定运行。在电子测量仪器测量的过程中,如果使用的是直流电压,那么就要进行数模转换,如果使用的是交流电压,那么就要先进行交流电压和直流电压的转换,之后再进行数模转换。这样就可以使得测量的结果更加准确。通过相应的实验可以发现数字信号在利用的过程中可以对整个电子测量仪器的测量过程进行简化,这样复杂的问题简单化,就使得工作人员的工作效率提升,减少了各种因素对于测量结果的不利影响。 二、数字信号处理技术在电子测量仪器领域的应用 (一)在发生器上的应用 发生器就是信号源,这是一种十分重要的电子测量设备,发生器使用的是频率合成技术,但是无论是直接的数字频率合成技术还是间接的锁相式频率合成技术,都必须要利用低通波滤器来完成相应的测量工作,数字信号处理技术的主要内容就是进行滤波,而合成信号源能够克服晶振仅仅能够提供特定频率的相应缺陷,提高了信号输出频率的准确性和稳定性,还能够使得输出信号频率达到与基准频率相同的高度,在这样的情况下,数字信号处理技术就能够提高发生器的功能,使得信号源变得更加稳定。 (二)在电业测量中的应用 电子测量的过程中,电业测量是非常常见的,也是最为基本的测量方式。电业测量的机理就是将测量的电压转变为直流电压之后再进行相应的测量。目前电业测量已经被数字化,数字信号处理的过程中涉及两个核心的问题:一个是交流电压和直流电压转换之后再进行A/D转换,另一个就是在得到了直流电压的时候直接进行A/D转换。但是无论是哪一种转换,A/D转换所包括的量化和取样都是数字信号处理技术中非常基础的环节。在实际的应用中,将这两者应用在了电压表上,这样电压表的测量准确性就得到了一定程度的提升,测量的范围、抗干扰能力和分辨能力都得到了提高。 (三)在示波器中的应用 示波器是一种利用波形硐允静饬拷峁的一种电子测量仪器,被测量的信号必须要将电子束打在相应的荧光物质上,这样屏幕上就会显示出相应的图像,工作人员就可以对所显示的图像进行分析和解读。如果使用的是常规的电量,那么示波器均能够进行相应的显示,例如频率、峰值、电流和电压。但是如果遇到了特殊的电量,就要通过一定的调整才能够利用示波器进行测量,例如调幅度和相位差等。示波器是一种常见的电子测量仪器,但是示波器在使用的过程中必须要符合相应的规范,如果违背了相应的操作要求,就会导致测量结果出现偏差。在正常的情况下,示波器设备所显示出来的图形能够准确地描述出被测量的信号,以下就是对数字信号处理技术在电示波器中的应用进行分析: 如果将示波器设备当作是信息系统,那么就可以得到相应的关系式:s0(t)=s(t)*h(t)。 其中,s(t)是我们需要测量与观察的相应信号,s0(t)是在示波器上所显示出的相应的波形,*是一种卷积运算的符号,h(t)是指已经输入的信号源。因此为了保证测量人员所观察的信号和示波器上所显示出来的信号的契合度较强,那么就要保证示波器的输入激响能够满足迪拉克函数的要求。这一函数为h(t)=δ(t)。 只有这一函数成立的时候,s0(t)与s(t)才能够相等,按照斯彭斯的信号理论可以得知,如果上述的说法要想成立,那么就示波器的宽带就要无限大,但是在实际的应用中,这一条件是无法达到的。而且示波器在使用的过程中,还会受到相应的3db带宽的影响。进行估算的时候,使用的是方根原则,而且被测量的信号就是高斯信号,而且高斯信号也是方根原则能否成立的关键,在实际的应用中,高斯信号极少,这样就导致了高斯信号与示波器之间会出现较大的误差。要想减少这一误差就要利用数字信号处理中的反卷积技术,相应的关系式如下:s(t)=s0(t)(l/*)h(t)。 在这一公式中,l/*就是指反卷积计算,在这对关系式中可以将误差缩小,这一计算公式在过去仅仅是在理论推力中得到广泛的应用,而在实际的应用中很少被应用。但是在科技不断发展的今天,通过数字信号技术就可以将这一理论应用到具体的项目测量中,使得电子测量仪器的应用范围更加广泛。 假设使用一个标准信号,将其输入到相应的示波器中,并且将这一输出信号设定为s(k),在这样的情况下,就能够准确地计算出示波器对于信号的离散型算式h(k),在对这一离散型算式进行存储的过程中,需要加存一个信号重构的反卷积算法,在这样的情况下,就可以得到以下的结论:无论示波器达到了什么样的标准,信号是否存在着失真的现象,都能够根据现有的信号进行重构,从而得出我们想要得到的信号。这样,进行电量信号的观测便无须再受到示波器的限制。 结论 人类社会发展的过程中永远离不开测量工作,其是社会生产实践活动的重要基础,而电子测量技术与电子测量仪器则是当前测量工作所使用的高级手段,为实现测量工作的精确化提供了重要保障。通过上文我们可以看出,数字信号处理对于提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用,甚至能够让电子仪器测量的性能提高至原效果的数倍以上。虽然当前该种方式仍然存在着一定的问题,但这也为我们的研究提出了更加丰富的思路,让我们可以进一步在科学的高峰上继续攀登。 电子测量论文:虚拟电子测量仪器技术 摘 要 近年来出现的虚拟仪器突破了传统仪器的束缚,是仪器发展史上的一次革命。虚拟仪器技术是以计算机为核心的测试测量仪器组建技术,由计算机操纵,利用高性能的软硬件平台及模块化硬件板卡,结合高效灵活的应用软件,完成各种测量、测试任务。 【关键词】虚拟仪器 测量 LabVIEW 1 虚拟仪器概述 虚拟仪器(Virtual Instrumentation)是一种计算机控制的仪器系统,以通用化计算机作为核心的硬件平台,由使用者自己设计定义,具有计算机操作界面,测试功能由软件来实现。它通过应用程序,将通用化计算机与功能化硬件相结合,这样使用者可以通过友好图形界面,自己操作计算机,完成对被检测量的采集、判断、分析、显示、存储数据等功能。 1.1 虚拟仪器与传统仪器的比较 虚拟仪器是以计算机为基础的软硬件测试平台,它可代替传统测量仪器并自由构建专有仪器系统。传统的测量仪器受到硬件的限制不能发挥很大的互联。而虚拟仪器将仪器硬件搭载到计算机平台,再加上应用软件,将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合,大大缩小硬件成本和体积,通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理。 1.2 虚拟仪器系统的构成 虚拟仪器系统由硬件和软件构成,硬件是基础,软件是核心。基本硬件是计算机和信号采集调理部件。计算机自身包括微处理器、储存器、显示器等部件;信号采集调理部件为GPIB仪器控制模块,VXI/PXI,仪器模块/总线标准模块以及数据采集卡。软件构成主要有开发平台软件和用户应用软件。目前使用最多的计算机语言是美国国家仪器公司(national instruments,NI)的LabVIEW。LabVIEW全称laboratory virtual instrument engineering workbench(验室虚拟仪器集成环境),是功能强大灵活的仪器和分析软件应用开发工具,图形化,用图标来代替文本行,创建应用程序。 LabVIEW具有以下主要特点:图形化的仪器编程环境;高效内置的程序编译器;灵活的程序调试手段;数据采集与仪器通信应用的支持;数据处理和分析函数库;支持多种系统平台;开放式的开发平台等。LabVIEW程序包括三个部分:前面板、框图程序、图标和接线端口。前面板模拟真实仪器前面板;框图程序利用图形语言控制前面板上的对象;图标和接线端口把LABVIEW程序定义成子程序,实现模块化编程。 2 虚拟电子测量仪器概述 2.1 传统仪器测量系统概述 传统电子测量仪器,如信号发生器、逻辑分析仪、示波器、频谱分析仪等,都是硬件化的技术方案,因其结构上的先天局限性,决定了相互之间没有令人满意的互联与通信机制,不能实现充分的信息与资源共享,所以在不改变设计思路的情况下,难以组建成综合测试系统或电子测量平台,也就不能完成对被测系统的综合分析、评估,进而得出准确判断。 2.2 虚拟电子测量仪器集成系统设计概述 虚拟仪器技术是以计算机为核心的测试测量仪器组建技术,由计算机操纵,利用高性能的软硬件平台及模块化硬件板卡,结合高效灵活的应用软件,完成各种测量、测试任务;除信号的输入输出外,测量、控制、分析、变换、显示等功能均由软件来实现。 2.3 虚拟仪器与传统仪器测量系统比较的优点 虚拟仪器技术的优势是,使用者可以自定义专用仪器系统,功能灵活容易构建,应用面广。它符合“硬件软件化”发展趋势,被称作“软件仪器”。它的功能齐全且多样化,价格合理,因此具有很强的竞争力,在仪器计量领域有很大的发展空间。它主要有以下特点:软件是虚拟仪器的核心;性价比高;缩小仪器厂商与使用者之间的距离;扩展性强,开发维护费用低,可配置性强;有良好的人机交互界面;信息量大,测试过程完全自动化,数据可编辑、打印、存储,有完整的时间记录和测试说明;通过软、硬件的升级,可便捷地提升测试系统的水平和能力;信号电缆少,故障率低,有操作保护;系统开放、灵活,功能可更改,技术更新快;可以和其他设备互联;软、硬件都具有模块化、开放性、可重复使用及互换性等特点。 3 虚拟电子测量仪器设计原理 虚拟电子测量仪器的软件应用程序,由LabVIEW编程环境开发,动态链接库通过CLF节点调用,达到与USB控制器的互联通信。LabVIEW程序编写分为前面板和后面板,前面板有登陆界面和各个虚拟仪器界面。后面板是编程程序框图,对前面板的各个模块进行编程,再把它们整合在一起,组成一个大的、整体的程序框图。 程序设计中,使用软件模板提供的旋钮、按钮、开关、数字显示、图表、图形等控件,在前面板设置输入输出对象,按照使用者的实际需求,设计图形化交互界面。框图程序设计是图形化程序的源代码,与前面板一一对应,使用软件提供的结构控制、数值运算、字符串运算、数组运算、布尔运算、信号分析、波形处理、文件输入输出、仪器控制等控件,按照使用者的需求,控制和分配前面板的输入输出。程序中的数据信号根据程序逻辑关系,沿数据线流动,满足“数据流驱动”。 在虚拟电子测量仪器中,硬件部分由USB控制卡,信号发生卡和信号采集卡组成。12V电源供电,通过USB2.0连接到计算机,与软件连接相通。 作者单位 榆林职业技术学院神木校区 陕西省榆林市 719300 电子测量论文:与时俱进优化电子测量实验教学 【摘要】电子测量是获取信息的重要手段,是一切科学的依据,本文从电子测量的发展趋势和当今高校电子测量实验教学的现状出发,依据多年教学经验,对如何优化电子测量实验教学进行了探讨. 【关键词】电子测量 虚拟仪器 互动 开放 杰出科学家门捷列夫曾说“没有测量,就没有科学”。电子信息科学是现代科学技术的象征,它的三大支柱是:信息获取(测试/测量技术)、信息的传输技术(通信技术)、信息的处理技术(计算机技术),三者中信息的获取是首要的,因为测量是获取信息的重要手段,因此,国内外许多高校的许多工科专业,尤其是电子信息类专业,都把“电子测量”作为一门十分重要的技术基础课程。 电子测量是现代科学获取信息的重要手段,是从事现代电子科学研究的必备基础,也是培养学生实践动手能力的重要标志性课程。其特点是综合性强、实践性突出、应用面广泛、更新迅速。 电子测量包括测量仪器和测量理论两部分。当前电子测量仪器已经经历了由模拟仪器发展到数字仪器,又由数字仪器发展到智能仪器阶段;现在电子测量仪器的发展,主要呈现以下几个趋势: 1)量限扩大化趋势 2)集成化、模块化趋势 便携式仪器越来越多,使用者要求集成化、微型化,例如简单的数字温度计、湿度计等,成本低,可靠性高;仪器模块化,可以方便安装选件,可以方便升级,可以方便故障诊断和维修。 3)智能化趋势 具有很强的自校准、自诊断、自补偿功能;很强的存储、计算、报表输出功能;很好的用户界面,使用户很方便使用。 4)数字化趋势 无论高档还是低档仪器,数字化越来越普及。随着微电子技术的发展,数字电路的成本越来越低;随着各类仪器装上了CPU,实现了数字化后,软件上投入了巨大的人力、财力。今后的仪器归纳成一个简单的公式:“仪器=AD/DA+CPU+软件”,AD芯片将模拟信号变成数字信号,再经过软件处理变换后用DA输出。 5)虚拟化趋势 虚拟仪器的构成:计算机+软件+硬件(用于解决信号的输入输出) 虚拟仪器的特点:性价比高,传统仪器贵,虚拟仪器便宜。传统仪器功能固定,虚拟仪器改变软件即改变了仪器,可根据使用的需求随心所欲地组成仪器。 6)网络化趋势 通过局域网或INTERNET来控制和使用电子仪器,使工程师远在千里之外仍能遥控仪器和获取结果。 7)跨专业多功能化趋势 一台仪器,可测量多种参数,具有多种用途,而且这些参数是跨越传统上我们认为是不同的计量专业的。好处是节约投资,节省空间,携带使用方便。 而测量理论也由经典测量理论发展到经典测量理论与现代测量方法相结合、传统的测量技术与最新的信息科学技术相结合的新时期下的新的测量理论:如误差理论与测试信息论的结合、测试与控制工程结合的测控技术、测试与计算机技术结合的自动测试系统技术、测试与软件和信息处理相结合的虚拟仪器、测试与通信和计算机网络结合的网络化测试技术等。同时,与其他相关课程内容(如模拟数字电路、信号和系统、微机原理和接口技术、通信与控制等)的处理上,充分体现出了本课程与其他课程内容的有机联系和综合应用。 然而现状却是: 1、测量课程的理论内容相对独立。在好多电信学生的心目中,测量课程是独立的,实验更是由于本课程的特点即与其他课程内容的有机联系和综合应用,使得学生容易产生误觉,好象在重复其它课程的实验,无太大新意,而变得好象索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。而使得学生对此门课程兴趣不大或兴趣全无。其实不然,测试一直贯穿于学生的整个大学阶段。刚入校时所学的高数是测试技术的理论依据;计算机是现代测试的重要工具;电路、低频电路、高频电路就是讲解的测试电路;信号与系统、数字信号处理、信息论与编码讲解的就是测试原理。也就是说学生的知识不应是孤立的,而应有机的联系成一体。 2、学时数日渐减少,与其在电信专业里的重要性不相符合。一般高校的测试技术在非电信专业大概就是30―40学时之间,在电信专业为30―60学时之间(还包括实践教学),实验学时就更少的可怜了,对于学生的理论知识的掌握和实践上的应用及创新思维和能力的培养远远不够。 3、随着高校教学改革的深入,虽然每个院校都购入了一些测量仪器,但跟扩招的学生数相比,却还是不够,当然这也与每个学校办学经费紧张有关,但毕竟对于提高学生动手能力和将隐性知识变为显性知识颇为不利。 4、实验孤立,与实际应用之间的联系好象不大。现有的测试技术的实验不外乎是一些测试仪器的使用,非常片面。其实测试技术应该贯穿于整个电信专业的实践当中。在电路实践中反应的是实验仪器的使用;在低频电路、高频电路的实践中反应的是实验电路;在信号、电子测量、传感器中反应的是实验原理;在大学生课外科技活动、电子设计大赛、数学建模、毕业设计中反应的是其综合应用。即其实验的体系结构应以实验仪器为基础、以测量方法为线索、以误差分析来提升、以实际应用为归宿。 故而要优化电子测量的实验教学,必须从现有的这些问题入手,提出相应的改革与整合方法,提高学生的学习兴趣,培养学生的综合能力。可以从以下几个方面入手: 1、研究电子测量实验可与其他课程实验的整合。 测量在电信工程专业中起着举足轻重的作用,并一直贯穿始终。无论是从高数、计算机基础到电路、低、高频电路,再到信号与系统、数字信号处理、信息论与编码;从微机原理、单片机到EDA、MATLAB、DSP、ARM,无不与测试技术相关。高数是测试技术的理论依据;测量电路与系统由各种电路、传感器和计算机构成;测量仪器的使用和测量电路的设计与调试过程中可利用一些计算机语言进行辅助设计和仿真。测量技术的讲解可以站在信号的高度上讲解,使得学生起点更高,更能充满信心的找到自己未来的人生目标。故而可将学生四年的实验课统一安排,统筹规划;先从实验仪器的基本使用,到应用实验仪器测量基本电路及其电参数,再到实验仪器的熟练使用、扩展使用;最后到自行选用实验仪器,计算参数,构成测量电路,设定实验步骤,完成各种任务。这样即可合理安排学时,避开学时压缩对课程带来的不利影响;又可避免重复劳动所带来的厌倦心理;还方便开设一些综合性课题。 2、提高学生的学习兴趣。 我总认为:“兴趣是学生最好的老师”,在多年教学中发现,如若学生对某一课程兴趣盎然,则其学起知识来必然事半功倍,在学习中能够化繁为简,化难为易,记忆力增强,跳跃性思维活跃,即其学习的主动性、独立性、积极性、批判性、创造性大大增强。 (1)模块化、多层次教学方法:多年来,我们在如何更好的实现学生能力培养方面进行了一些有益探索,我们认为,学生能力培养需 电子测量论文:电子测量与智能仪器课程教学与实验改革探索 [摘 要]针对目前电子测量与智能仪器课程在教学与实验过程中所存在的不足,课题组依托河南理工大学国家级实验示范中心和省级重点开放实验室平台,分别从教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践。对该课程进行的“自主、探究与合作”模式下的教学与实验改革,在培养学生自主学习,提高学生综合能力方面取得了很大成效,为工科课程教学改革提供了很好的借鉴。 [关键词]教学方法;教学手段;实验;改革 电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。 针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。 一、 注重课堂教学改革 (一)更新教学内容,改进教学方法 针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。 (二)教学手段多样化 电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为: 1.多媒体课件动起来 在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。 2.SAKAI网络平台用起来 随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。 三、实验实践改革 作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。 四、考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。 (一)平时成绩考核 平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。 (二)期末卷面成绩 期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。 (三)实验成绩 实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。 (四)课外活动成绩 该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。 五、总结 本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。 电子测量论文:电子测量与仪器课程的教学方法探索及考核方法改革 摘要: 深化中国大学课程教学方法和考试考核方法的改革是保障大学教学质量、提高人才培养质量的重要方面。针对目前电子测量与仪器课程在教学中的不足之处,我们进行了教学方法和考试改革的探索和实践,同时通过考试环节的完善和创新,力图达到提高学生的分析能力和综合素质的目的。本文系统的阐述了电子测量与仪器课程教学方法的改革和考核方法的改革思路,并取得了一定的效果。 关键词: 电子测量;教学方法;考核改革 0引言 教学方法由于是决定教学效果的十分重要因素而被人们所重视,教学方法的改革也就理所当然地成了教学改革中的重要一环。课程考核评价系统,是教学过程中必不可少的重要环节,贯穿于教学的全过程,课程考核的结果不仅可以反映教与学的实际状况,对学生各阶段乃至整个学习阶段有一个明确的评价,更是衡量学校教学质量的重要依据。然而,目前的课程考核评价系统只是通过单纯的卷面成绩考核,并不能真正衡量学生的综合能力。下面以《电子测量与仪器》作为试点课程,在测控本科专业的教学过程中,详细阐述该门课程的具体教学方法和考核方式的改革。 1电子测量课程的特点 电子测量是测控专业的一门专业必修课程,内容包括:电子测量的基本原理和基本的测量方法,常用的电子测量仪器的基本组成和工作原理,仪器的操作和应用。要求通过该课程的教学培养学生理论联系实际和动手能力以及解决问题的能力。该课程涉及比较深奥的理论,算法比较抽象且难懂;同时电子测量与仪器课程涉及面很广,它的应用包括了整个电子、通讯、自动化等多种学科的很多领域,比如取样、信号合成、自动化等多种技术都在电子测量中得到应用,因此教学中还要涉及如何把电子测量理论与实际应用相结合的应用问题。 2教学方法的探索及改革 针对《电子测量与仪器》这门课程的特点,基本拟订了改革的方法如下: 2.1 增强学生参与性。不同于以往的一味灌输的教学方法,在讲解了某种仪器的基本原理以及功能和操作后,要求学生以各种途径查询资料,并以报告的形式写出目前最新的技术指标,之后要抽点学生下一次课上来讲解,学生可以选择自己喜欢的一种型号产品为例子来写报告,同时,将学生分成几个小组,每个同学在组内都要讲解他说查到的仪器资料和型号,以及这个仪器的特点,阐明电路结构并进行分析性讲解,这就使得学生要了解这类产品的技术指标,必然在课后就要去查询相关的技术原理,小组讲解使得每个同学都有参与,所以每一个学生都会去查找资料并准备讲稿,比老师单纯的对仪器知识的理论灌输有效果,这样的方式,给学生学习上带来了一定的主动性和积极性,增强了参与性,同时,也培养学生对仪器学习的兴趣。 2.2 围绕教学大纲,把握住理论教学的方式方法,讲授方面从易到难,让学生逐渐对仪器建立起兴趣爱好。但大学的教育也必须注重理论环节,这和实践环节有等同的重要性,在某一种仪器以及电子测量方法介绍完后,要求学生自己拟出一个题目来讨论,将所有学生进行分组,比如,10人一组,共8个小组,最后,一个小组拟出一道题目。 2.3 测量技术发展很快,电子测量仪器在不断更新,这就要求适应形势,适当调整教学内容,将一些现代的电子测量手段以及先进的仪器作为例子引入到课堂上来,激发学生的学习兴趣。 2.4 结合实验教学,不再完全理论和实验脱节,理论讲解的时候,就要结合实验例子讲解。有某些理论课程可以到实验室进行讲解,让学生更加直观的理解仪器特点,真正做到教与学结合。由此,可以增强学生的参与意识,激发学生创新思维。 3考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,采用了平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩。平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%。 3.1 平时成绩考核30%,由考勤,实验成绩,讨论答辩成绩共同来决定。考勤和作业占到平时成绩的30%,实验成绩占到平时成绩的30%,讨论答辩成绩占到平时成绩的40%。 第一部分是考勤和作业,在教学过程中,根据课程教学进程,要求学生完成的学习任务,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,将学生的出勤情况记录在“点名册”内。最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是实验成绩,是结合实验具体操作情况来打分的一项成绩。 这一项成绩在一定程度上反应了学生具体动手能力和操作能力情况。第三部分是讨论答辩成绩 ,这项成绩通常是在小组学习的基础上,大家共同完成一个课题、一个论文或一个项目,然后通过演讲答辩的方式,向全班同学作介绍。小组外的全体同学还要提出各种问题请小组答辩的成员回答。最后以小组答辩和工作完成的水平和质量作为依据,决定每个人的成绩,由小组外的其他同学和教师评价给出。 3.2 期末卷面成绩以教学大纲为参考,覆盖面广,考题可以灵活多样,以闭卷为主,可以考核一些新的仪器技术,另外,增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考核出学生的真实能力以及全面系统的考核学生系统掌握课程知识的能力,该项成绩占到70%。 4总结 现代大学教学方法,应该是能够激活师生思想、情感、潜能、智慧,发挥师生积极性、主动性、创造性的教学方法;而考核方式的改革依赖于教学方法的改革,我们将继续努力并研究该门专业课程的特点,通过不断的改革和改进,摸索出一套有效的教学方法,这样,才能做到考核方式真正有效的改革。 电子测量论文:仿真软件在电子测量学教学中的运用分析 【摘 要】近年来,测量学在社会诸多领域得到了广泛应用,在提高测量准确性等方面发挥着积极作用。但受到客观条件的限制,无法通过实验将实际电路组成展示给学生,导致学生无法深入理解测量学知识和理论。而仿真软件不受时空限制、便于检测,能够为电子测量教学提供更多支持。文章分析仿真软件概念及其对教学产生的积极作用,最后提出在电子测量教学中的运用策略,旨在为我国教学实践提供参考。 【关键词】仿真软件;电子测量学;教学活动;运用 信息时代背景下,计算机技术与教育教学深度结合,形成了很多教学软件。其中仿真软件能够克服客观条件,充分展示学习内容。电子测量作为一门具有实践性、抽象性特点的课程。当前教师在教学中采用传统教学模式,向学生传授的理论知识过于抽象,不够具体,无法帮助学生日后形成完善的理论知识结构。利用仿真软件开展电子测量教学活动,不仅能够提高教学活动效果和效率,还能够增强学生对教学内容的印象。因此加强对该问题的研究具有非常重要的现实意义。 一、仿真软件概述 所谓仿真软件,是指建立在集成电路、计算机技术基础之上的一种高级、快速的电子设计自动化工具。其融合了数据库、图形学及计算数学等学科形成一种通用性软件包。现有电子类仿真软件有View logic、OrCAD等,其中Multisim是国内外最为常用的DEA仿真软件。在实践应用中,不同仿真软件各具特色,如PSpice功能较为强大,适合对复杂电路进行分析和优化,而Protel综合性能较好,且使用范围非常广,能够将电路仿真及PCB设计有机整合到一起,提高仿真效果。 将仿真软件引入到电子测量教学中,能够突破传统教学抽象、枯燥教学方式,将教学内容以动画、图文等多媒体视听形式呈现出来,在轻松、愉悦的氛围中进行自主探究学习。电子测量技术试验需要设备投入非常大、且难度较大。如果引进仿真软件进行模拟操作,能够节省更多资源投入,且达到预期的教学目标,为师生交流提供良好的平台。总而言之,将仿真软件引入到实践教学中非常必要,不仅是教育教学现代化改革的需求,也是提高教学质量的有效手段。 二、仿真软件在电子测量教学中的运用 1.开展演示教学 在实践教学中,教师可以将仿真软件虚拟设备引入到课堂教学,帮助学生理解和消化理论知识。如果条件允许,可以配合电子白板进行师生互动,使得演示更加形象、具体,以此来调动学生学习热情。如在进行函数信号发生器相关内容教学中,可以借助虚拟设备进行仿真。经过仿真处理的信号发生器,图形更加逼真、形象,无论输入、还是输出端口都能够完全呈现出来。不仅如此,点击鼠标能够对设备进行操作,与真实的设备操作具有一致性。如选择输出波形、频率。在此基础上,教师组织并引导学生进行相关理论的讲解,然后操作控件,最后与真实的设备进行对比,以证明演示教学具有较强的说服力。 2.简化实验过程 众所周知,电子测量具有实践性特点,单纯依靠理论讲解远远不够,需要借助实践操作进行相应的补充,以此来达到预期的培养目标。以往试验教学中,教师需要搬运设备,不仅对设备性能产生诸多不良影响、缩短设备使用寿命,且使得演示操作过程繁琐、麻烦。对此,教师可以积极引入仿真软件,以此来简化实验过程。如利用示波器跟踪测量信号波形、测量电路等,在有限的时间内获得最佳教学效果。此外,教师还可以向学生介绍仿真软件操作方式和方法,使得学生进行独立的操作。 3.实现远程控制 现阶段,在实际教学中,我们不仅能够在智能设备中应用,还可以与计算机连接到一起实现远程控制目标。如在具体教学中,数字存储示波器作为一部重要的设备,对其进行讲解时,该设备自带STO实时监控软件,与计算机连接后,我们能够在电脑仿真界面上对设备进行针对性操作,如信号输入、探头衰减倍数的设置等。采取这种方式,能够对传统教学过程进行补偿,且能够帮助学生感受到对设备的真实性操作,增强学生对知识的体验,循序渐进地形成完善的理论知识体系。 4.加强课程设计 目前,社会对电子测量人才提出了更高要求,尤其是人才的实践能力。但现行教学活动中,往往侧重课程知识的讲解,实践课程相对较少,不利于学生创新意识及动手能力的培养。对此,基于仿真软件教学,我们将电子测量学与其他课程结合到一起,如模拟与数字电子的结合,设计出详细的虚拟电路图,然后进行波动监控、数值测量等相关知识的分析,计算并获取数据,为具体的安装、焊接等活动提供科学依据。上述过程,教师都可以引导并组织学生参与其中,给予学生更多自主权利,进行自主探究学习,跟随知识发展脉络开展实践学习。采取这种方式,既能够为学生提供动手机会,还能够培养学生实践综合能力。 不可否认,仿真软件对于电子测量教学具有促进作用,但从本质上来看,仿真软件的应用是一种教学辅助工具,不能够一味地使用,教师要注重虚实结合,兼具理论与实践,设置趣味性课堂,不断提高教学有效性。 三、结论 根据上文所述,仿真软件作为计算机技术发展的产物,是多学科共同作用下的结果,在提高教学质量、培养学生实践能力等方面占据非常重要的位置。因此在教学中,教师要加强对仿真软件的认识与分析,熟练掌握软件操作方式,并立足于电子测量教学内容,将仿真软件运用其中,构建趣味性课堂,调动学生积极性,优化课程设计、开展展示教学,深化学生对教学内容的理解,不断提高教学质量,从而促进电子测量教学持续开展,为社会培养更多专业人才。 电子测量论文:《电子测量技术》课程中应用Proteus仿真的教学改革实践 【摘 要】分析目前高职《电子测量技术》课程教学中存在的问题,研究将计算机仿真技术应用于课程教学中去,采用项目教学法,使得学生加深对基本知识的理解,提高学生的动手能力和研发能力,培养学生成为与时俱进的创新型人才。 【关键词】电子测量技术;Proteus仿真 1 电子测量教学中存在的问题 《电子测量技术》是高等职业院校电子信息类专业的一门专业课,其目的在于使学生理解常用电子测量仪器结构、原理,会正确选择和使用电子测量仪器进行测量,培养学生成为具有电子信息技术基本技能和综合职业能力的,在电子信息领域适应生产、建设、管理及服务第一线工作的高级技术应用型人才。该课程传统的教学方法多采用老师首先讲授理论,然后再实验室验证性实验的方法,随着现有高职生源水平的下降,传统的教学方法已经不能取得良好的教学效果,这就要求教师要根据实际情况,利用先进的教学手段和技术条件进行教学方法和形式上的改革。 多媒体技术是现代教育的一种有效的教学手段,教师可以将晦涩难懂的理论知识利用图片,动画等多种形式演示出来,既能引起学生兴趣也能使学生更容易理解知识。但是单纯的图片或者动画演示对于《电子测量技术》这门课程显然的不够的,它涉及到很多具体电路和仪器的工作原理,这些仪器的构成原理和使用方法较难理解。 2 Proteus仿真在电子测量教学中的应用 计算机仿真技术已成为现代工程中的一种有效手段,所以我们在教学过程中使用了电路仿真软件Proteus。Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的一款EDA工具,它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。 我们以信号发生器为例,将计算机仿真技术应用与教学中来,采用项目教学法,让学生利用之前所学的电路知识设计信号发生器。 信号发生器总方案如下: 信号发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件,也可以采用集成电路。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,如首先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可以首先产生三角波―方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生正弦波波―方波,再将方波变换成三角波的电路设计方法。由RC桥式正弦波振荡器产生正弦波,经过迟滞比较器产生方波,再由积分电路产生三角波。 学生通过设计信号发生器的电路了解了信号的发生器的结构原理,也对振荡器,延迟比较器和积分电路原理和应用有了更深的掌握。而且通过计算机仿真软件来设计和搭建电路也节约的时间和硬件等资源,同时也避免了搭建实际电路时,由于焊接水平影响而出现的一些问题和故障。 3 总结 将Proteus仿真技术应用于《电子测量技术》这门课中,不仅使教学方式和考核方式多样化,也激发了学生对学习的兴趣和主动性,提高了教学效果和实践能力,也有助与学生在国家电子类各项竞赛中取得优异成绩,对毕业设计,创新项目和课外活动也起到了一定作用。 电子测量论文:微课在《电子测量与仪器》课程教学中的应用研究 摘要:目前在电子测量与仪器课程的教学过程中,正面临着种种难题亟待解决,如教学内容枯燥乏味,知识点多但是课时有限,学生的学习主动性不高等等。近年来,随着微课这一新的教学方式的出现,为提高《电子测量与仪器》的教学效果提供了希望。本文通过对微课和《电子测量与仪器》的特点分析,简要探讨了将微课应用到《电子测量与仪器》的教学过程中的前景。 关键词:电子测量与仪器;微课;教学方法 一、引言 对于我国高等院校的各电子类专业,如电子信息工程、电子科学与技术等而言,电子测量与仪器这门课程由于其独特的特性,对于学生专业技能的培养以及实际动手操作能力的提高具有重要的意义[1]。但是由于传统教学方式的限制,使学生在听课过程中经常感到枯燥无味,并缺乏学习热情。为了激发学生的学习欲望,提高授课效果,需要授课老师不断提高自身业务能力,改变传统教学思路,寻找更为新颖、高效的教学方法,为学生创造轻松、愉快的课堂氛围。 近年来,伴随着微课的兴起,为电子测量与仪器课程教学方式的改革提供了新的思路与方法[2-3]。本文将结合微课与电子测量与仪器这门课程的特点,对微课在电子测量与仪器课程教学过程中的应用前景进行重点讨论。 二、什么是微课 1.微课简介。微课(microlecture),顾名思义,指的是一种长度较短的教学过程,时长通常为5~8分钟。它以视频为主要载体,围绕着某一具体的教学知识点展开。“微课”最早是由美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)提出的,一经引入,就迅速在我国的各中小学以及大中专高等院校中推广开来,并引起了众多教育工作者广泛的研究热情[4]。 微课的核心是关于某个知识点的课堂教学视频,同时还包含了与该知识点相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容。教师在编制微课课件的过程中,可以将教学内容以动画的形式形象地展示给学生们,引起学生的学习兴趣,同时还可以添加音频内容,将对该知识点的点评加入到课件中去,使学生在学习时同时受到视觉和听觉上的刺激,由于此时学生的注意力较平时更为集中,因此会使教学效果大幅提高。 2.微课的特点。微课经过近几年的不断发展,逐渐形成了如下几个自己独特的特点: (1)短小精悍。在传统的教学过程中,对某一具体知识点的讲解可能需要10~20分钟的时间,包括板书、PPT等教学资源的使用,但收到的效果却是一般。而微课虽然长度只有短短的几分钟,但是它以更为直观形象的方式将教学内容传递给学生,辅以声、光等多种感官刺激,势必取得更为良好的教学效果。 (2)重点突出。由于微课的时间短,因此它所包含的内容都是经过精挑细选的,并且都是与教学内容的主旨密切相关的,这就使得教学内容的重点更为突出,便于学生接受与掌握。 (3)素材丰富。微课的教学素材来源丰富,并且形式多种多样,除了传统的图片、视频等,目前还有各种专门用于制作微课课件的软件,如可以进行屏幕录制的Camtasia Studio,制作交互式视频课件的Adobe Ultra、Adobe Captivate,以及对视频进行后期处理的Adobe Premiere等,这些都为微课课件的制作提供了大量新颖的素材,是微课质量的重要保障。 (4)学习时间灵活。借助现在发达的英特网,只要将微课课件上传至指定服务器后,学生们就可以在任何时间访问这些课件并进行自主学习,而且由于时间短、重点突出等这些特点,学生在进行微课学习时不易疲惫,并且会迅速掌握教学内容的重难点,取得事半功倍的效果。 三、目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题 《电子测量与仪器》该课程处于电子类专业课程中的后继阶段,是其他基础课程和专业基础课程的综合应用,对学生提高实践能力和电子测试水平至关重要。笔者通过近年来对《电子测量与仪器》课程的教学授课经验,并结合查阅相关的文献,对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题进行了归纳总结,主要有以下几点: 1.部分内容枯燥乏味。在《电子测量与仪器》这门课程中,前期内容主要是关于各类电子仪器的原理性介绍,如示波器中示波管的结构与各部分功能,各种类型的模拟信号发生器的组成以及内部的主要模拟电路等,都涉及了大量的电路图和原理分析,需要耗费大量的课堂时间对其进行详细讲解,容易使学生产生枯燥乏味的厌学情绪[5]。 2.知识点多但课时有限。随着电子技术和大规模集成电路技术的不断发展,现阶段的各种电子测量仪器正逐步朝着多功能的方向发展,各种性能不断提高,各种新颖的功能也层出不穷,直接导致了该门课程知识点的迅速增多。仅以数字示波器为例,在课堂讲解时不仅要对各按钮、按键的功能进行说明,还要针对不同形式的波形信号的具体调节进行讲解才能使学生对该仪器有一个全面的了解与掌握,这就会占据大量的课时资源。在上实验课时,由于学生数量较多,因此不可能对学生进行逐一辅导,直接导致了事倍功半的教学效果。 3.学生缺乏学习主动性。《电子测量与仪器》课程的开课时间一般是在大三的上学期或者下学期,此时的学生经过两年大学生活的洗礼,逐渐产生两级分化,有的学生保持了高中阶段好的学习习惯,能够积极主动地进行学习,有的学生则放松懈怠,上课时注意力不集中,自然得不到好的学习效果。 综上所述,针对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学所面临的种种问题,需要授课教师不断探索,寻找一种更为新颖有效的教学方式来提高学生们的学习积极性与学习兴趣,才能从根本上保证该门课程的教学效果。 四、微课在《电子测量与仪器》中的应用研究 由于《电子测量与仪器》这门课程与实际应用密切不分,因此笔者在授课时经常会找一些与授课内容相关的小视频播放给学生观看,如某型号数字示波器的演示视频,基于应变片的自动测试系统等等。通过观察笔者发现,学生们对这些视频的兴趣很高,通过播放短片能够极大地吸引学生们的注意力,此时学生们认真听讲的程度较之传统的语言讲解高了不止1~2倍。 微课正好拥有这种短小精悍的特点,而且它本身作为一种特殊的视频资源,能够极大地引起学生们的学习兴趣。将微课这种新颖的教学方式引入到《电子测量与仪器》课程的教学过程中来,必将取得良好的效果。 同时,《电子测量与仪器》这门课程本身所具有的一些特点,也特别适合进行微课的开展。在这门课程中,不仅包含了各种电子仪器,如示波器、信号发生器、电压表、万用表等的使用方法、注意事项,还包含了自动测试系统的组建和实现,以及虚拟仪器的使用,这些教学内容都特别适合使用微课来进行展示。例如,可以将基于LabVIEW的虚拟仪器的组建和演示过程用屏幕录像软件进行录制,然后通过后期的处理,添加一些动画特效,将其制作为一个5~8分钟的微课课件。不仅能在课堂上对学生进行演示,还可以使学生在课下进行随时的观看。这样的教学方式,不仅新颖,而且收效更好。 五、总结 作为一种新出现的教学方式,微课正在因其自身的各项优点引起诸多教育工作者的关注。本文通过对微课的介绍,以及对《电子测量与仪器》这门课程现阶段所面临的各种问题的深入分析,对微课在《电子测量与仪器》中的应用前景进行了简要探讨。经过分析笔者得出结论,由于《电子测量与仪器》本身的一些特点,特别适合进行微课的开展,通过对微课的合理利用,必将对提高《电子测量与仪器》的教学效果起到极大的推动作用。 电子测量论文:模块化设计在电子测量与仪器实验教学改革中的应用 摘要:电子测量与仪器是测控专业的重要课程。针对以往该课程实验教学中存在的不足,结合专业实际情况,提出了模块化设计的改进思路,并以计数器实验为例,阐明了模块化设计的实现。在实验教学过程中,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;模块化设计;计数器 一、引言 电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。 该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表(电压表、示波器、计数器、信号源等)的使用[2],掌握仪器仪表工作原理,学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量,能根据所学知识综合设计简单的测量电路。 二、实验教学过程中的不足 以计数器实验为例,计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法,掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中,直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理,但学生往往只记住了通用计数器的操作方法,即如何测量频率、周期和频率比,而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样,实验效果大打折扣,学生的认识还只是停留在表面,没有自觉的深入探讨工作原理,理论与实际没能结合到一起。 三、改进思路 针对这个问题,可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高,思考方法的训练,知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器,当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上,而又重新忽视了测量原理。因此,在细节的划分上要有一个折中,模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目,制作了实验板,将通用计数器内部的主要模块分离出来,体现在实验板上。 计数器测量信号频率的原理框图如图1所示,其中,fA为被测信号,经过放大整形后变成标准的方波。门控电路产生门控信号,控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现,门控信号为低电平时,与门关闭,方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开,方波信号能通过,此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数,并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。 将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号,而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg,此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样,在fA的方波高电平持续期间,fg信号可以通过闸门,计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间,若高低电平时间相等,那么fA的周期应为N*tg*2。 计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示,fA与fB为不同频率的两个输入信号,假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端,而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时,在fB高电平持续期间,fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数,计数的结果是fB的半个周期内(假设fB的正负半周期相等)通过的fA的脉冲数,因而频率比为计数结果N*2。 根据以上的分析,测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此,设计图3所示的电路模块。其中,计数器及门控电路由单片机构成,可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现,要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线,搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间,要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录,进一步领会相应的测量原理。这样,学生面对的是这几个抽取出来的主要模块,对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识,能够将注意力放在测量原理上。 四、结论 该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面: 1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来,屏蔽了一定细节,减少了学生的重复劳动,有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来; 2.同样的几个模块,连接方法不同,实现的测量目标(测频、测周、测频率比)也不同,有助于学生灵活运用所学知识,提高动手能力; 3.通过使用示波器测量各个连接点的波形,有助于学生理论联系实际,提高电路调试能力。
基础化学论文:PBL 教学模式在基础生物化学实验教学中的应用 pbl教学(problem-based learning)是以“问题为中心”的教学模式,①是美国教授barrows于1969年首次采用的一种新教学手段。与传统的教学方法(lbl,lecture-based learning)相比有很大不同。其特点在于提倡“以学生为中心”的教学理念,注重把课堂的主动权交给学生,强调教师对学生的指导和评估作用,有利于培养学生发现问题与解决问题的综合能力。②③其精髓在于将学生的自学与教师的引导教学紧密结合。 1 研究方法 1.1 准备阶段 选择4学时的两个实验项目(本文由论文联盟//收集整理蛋白质含量的测定方法和酶的性质)采用pbl教学模式进行。随机选取4个30人左右小班,共计124人,分成2个大组,一组实施pbl教学法,另一组实施lbl教学法,每组均由同一位教师指导,两组都分别再分成若干个小组,每组5~6人,各组选出一位组长。 准备阶段是pbl教学环节中最重要的环节之一。以蛋白质含量测定实验为例,在生物化学实验技术中,蛋白质含量的测定方法很多,根据不同蛋白质的性质合理选择测定方法是这一环节中的重点。首先按照教学大纲的内容,设计选择不同难易程度的实验材料,在实验前对学生进行简短讲解。教师在课前根据教学大纲的安排,找出能基本涵盖相关知识点的实验材料。 1.2 课前设计 pbl组上课前将教学内容的主要目标交给各小组组长,问题设置具有引导作用,要求学生预先进行小组讨论并提出与本实验内容相关的问题,并指导学生利用图书馆和网络信息资源来回答问题,通过此种途径使学生在课前即获得实验所需的相关知识,最后撰写小组讨论成果以及实验方案,在课前一并交给任课教师。 1.3 实验教学 pbl组和lbl组的任课教师、教材以及教学内容均相同。在pbl组教学中,教师先集中讲授学生撰写的实验方案中出现的共性问题,然后将问题进行分类,并以此为依据进行分组实验,再根据实验中每组学生出现的不正确操作和不理想的实验结果,再次提出问题,促使学生独立思考并找出问题所在,最后,由教师对本次实验进行全面分析和总结,并将学生的发言记录保存。在lbl组教学中,首先由教师按照教材讲授实验目的、原理、操作步骤以及实验中的注意事项,然后学生按照教师的讲解逐步进行实验内容。实验结束后,两组学生完成实验报告。 1.4 总结分析 实验结束后,由教师对本次实验的重点内容进行综合阐述,对学生在实验中仍然不清楚和操作中考虑不全面等共性问题做出重点分析,并且再次提出实验操作中需要注意的各种问题,对两组学生的综合表现进行适当的点评。 1.5 效果评价 实验教学结束后,教师对两组全部学生同时进行实验成绩的比较分析,并对pbl组和lbl组学生迸行调查问卷。内容从学生自学能力、动手能力、对所学理论知识的理解和应用、语言表达能力、创新能力的培养、团队合作意识以及拓展知识领域等多个角度进行,每个问题为是、否两个选择。结果数据运用spss11.0 软件进行数据处理和统计学分析。 2 结果 在上述教学效果评价的基础上,考察学生对pbl教学手段的看法和感受,与传统教学方法比较,学生有什么样特殊的收获。本次共发放问卷62份,收回62份,结果见表1和表2。从调查的结果可以看出:学生对pbl这种教学方法之前不甚了解,但是通过这次尝试,pbl组中有79.03%的学生愿意接受pbl教学,对此教学反映良好;75.81%的学生认为该教学模式适合自己,并对此产生了浓厚的兴趣;对自身素质培养的调查中有72.58%的人认为能够提高组织和语言表达能力;半数以上的同学认为pbl教学模式给予了主动学习的机会,激发了想象力,对培养创新能力和开拓精神有很大帮助。从教学效果来看,pbl教学法在提高学习积极性、独立分析和解决问题能力及开拓知识视野等方面具有积极的作用,④pbl组均优于lbl组。但也有个别学生对该教学模式没有兴趣,认为对自己的学习效果没有明显的改变。 3 讨论 由于采用pbl教学涉及到教学方法和考核等方面的变化,在执行中可能会遇到一些问题。所以,教师应该以学生为中心,引导学生提出与教学内容相一致的问题,使学生带着浓厚的兴趣进行学习,引导学生自己找到疑难问题的答案,让学生学会自主学习,顺利完成教学内容,所以教师应该扮演一个指导者的角色。 此次pbl实验教学,根据实验成绩并结合调查问卷结果表明,学生对pbl教学由不清楚到产生一定的兴趣,认为pbl教学有一定的新意,能够提高学习热情,有利于加强枯燥的生物化学知识的学习和理解。同时pbl组同学认为与传统教学的不同在于,pbl通过提出问题引发学生学习的主动性。回答问题的过程中不仅局限于教材,而且可以充分利用网络上信息的优势。在解决问题的过程中,需要学生综合相关方面的知识。因此,有利于学生将各方面的知识融会贯通。在实验操作过程中,采用pbl方法,使学生对于实验现象和结果有了更好的理解,更有利于加深对理论课所学知识的掌握,加强理论联系实际,并激发了学生对新知识的兴趣和探索。以小组为单位的新形式促进了学生之间的交流和沟通,培养了学生的团队精神与合作意识,也为学生提供了一个利于自主学习和自我发展的良好平台。加之教师的参与,更利于课堂教学过程的灵活多样和激发学生的参与意识,使教学更具有目标性和方向性。 pbl教学模式以提出问题为核心,为基础生物化学的实验教学提供了新的思路。但pbl的开展还刚刚处于起步阶段,目前在具体实施过程中还存在一些问题。首先,无论学生和教师两者对 pbl 缺乏足够的认识,教师在教学中很难真正地“隐退”, 学生对pbl的内涵缺乏深入的了解,无法找到真正的学习方法,因此,很难真正发挥pbl教学模式的优势作用。正如问卷结果显示,有少数学生认为高校课程较多,四年的时间有限,应用pbl进行教学对学习效果不会有太大的帮助,对课程的某些细节还有可能遗漏,特别是基础生物化学这类重要的基础课。而传统教学的系统性较强,具有全面讲解、重点突出等特点,正好弥补了pbl教学中的不足。其次,pbl教学模式对师资状况提出了更高的要求,要求有足够的教师和实验人员来匹配。但目前我校的师资状况难以满足pbl这一需求,同时,pbl教学对教师的理论基础与深度提出了新的挑战,新的教学经验还需要不断摸索,教师传统教学思维的转变还需要一个过程。再次,对教学效果的正确评价仍缺乏有效的手段。本次pbl实验教学采用的调查问卷与成绩考核,只是初步的尝试,还不能准确、全面地反映教学效果,还需逐步建立定量和定性相结合的客观有效的评价方法。 因此,根据我校的实际情况,将pbl这种新的教学模式引入到基础生物化学的实验教学中,并与传统的lbl教学进行有机的结合是很有必要的。一方面发挥pbl教学以学生为主体,以重能力培养替代重知识传授的优势,提高学生学习积极性,提高学生解决问题和实践能力。另一方面也发挥传统教学讲解系统性强的优点。本课题中我们选择已经在理论课学习过蛋白质化学及酶学的有关章节,开展蛋白质含量测定方法及酶的性质方面的讨论,这样有利于学生加深对酶性质的理解,并了解和掌握蛋白质含量测定方法的广泛应用,对理论课的学习起到一个很好的复习和巩固作用。生物化学是高等农业院校培养学生基本实验技能和实践能力的重要的基础教学环节,为后续专业知识的学习奠定基础。通过开展本课题发现,目前pbl教学可以应用于本科生的基础实验教学中,符合现行教育体制下教学改革的主导思想。但不能完全否定lbl传统教学,应结合本校的实际情况,逐步开展pbl教学改革,即充分发挥pbl教学模式的优势,也保留传统教学的特点,建立一个适合我校实际情况的、有特色pbl教学体系,使基础生物化学的教学质量有一个新的突破。 基础化学论文:现代技术在基础化学实验中的应用 摘要: 基础化学实验是化工类专业的实验基本技能,是其研究问题、解决问题的能力的重要基础。在基础化学实验中采用网络和计算机技术辅助教学,提高了基础化学实验课教学效果,是实验教学手段的改革发展方向。 关键词: 基础化学实验;网络;计算机技术;多媒体 传统的基础化学实验课教学,都是由指导教师在学生实验之前进行实验的原理、操作步骤、注意事项等等进行讲解,然后学生做实验。由于教师表达方法和学生听讲的注意力,以及学生的记忆等的限制,学生在进行实验的时往往对所做的实验一知半解,在实验中出错率较高,消耗了学生进行理解和思考的精力,进而达不到预期教学效果。随着科学技术的进步,教学手段得到不断地更新,网络和计算机技术应用于教学之中,使教学效果得到较大幅度的提高。利用网络和计算机以及多媒体技术进行辅助实验课教学,是未来实验教学手段的改革发展方向。 1.网络技术在基础化学实验教学中的应用 2012年大连工业大学教学研究项目《基础化学远程教学平台的建设》完成时建成了基础化学实验教学中心网页,在网络平台上传了自主研发的无机与分析化学、有机化学、物理化学实验预习课件,无机与分析化学实验课件突出了化学实验的基本技能操作二维动画,学生在预习时可以直观地了解操作要领,有机化学实验针对有机化学实验的特点研发了自测式实验预习软件,要求学生在进行实验之前预习解答,达到成绩要求的学生方可进行实验,取得良好的教学效果。物理化学实验的预习课件,则是三维动画形式演示了实验的整个过程。网上预习课件的使用,为学生预习实验提供了多元化的手段。目前,基础化学实验教学中心正在进行虚拟实验的建设,在2017年中央与地方共建项目的支持下,大连工业大学基础化学实验教学中心将建设智慧化实验教学管理系统,建成时将拥有自己的网络服务器,方便师生之间沟通,共享网络先进教学资源,现代网络技术基础化学实验教学中将发挥更大的作用。 2.计算机技术在基础化学实验教学中的应用 基础化学实验,如:物理化学实验由于实验仪器使用量大,许多实验装置现在都具备了计算机数据采集条件,物理化学实验中的“燃烧热的测定”,“二元合金相图”都是采用了计算机采集实验数据,计算机采集实验数据提高了数据的精确性,降低了学生做实验和处理实验数据劳动强度。同时,物理化学实验数据处理多数是作图取直线的斜率、截距,学生一直是手工采集和绘制,既不准确,又费时费力。在一定程度上影响了学生学习实验课程的积极性,也浪费了学生大量的宝贵学习时间。应用计算机进行绘图、处理实验数据,学生可以快速准确地得出数据的线性关系,见图1。不仅节约了学生处理实验数据的时间,提高了实验结果的准确性,还增加了实验的趣味性,对学生也是另一种能力的培养。在学生的毕业环节、研究成果的学术论文的撰写中都是有实际意义,可以说这方面的能力也是学生实验技能中的重要部分之一。 3.多媒体教学手段在基础化学实验教学中的应用 多媒体辅助教学手段如今已广泛应用于理论课教学之中,其信息量大、生动真观的优越性提高了教学效果。在基础化学实验课教学中多媒体将充分发挥其在教学中的辅助功能,提高了实验教学效果。2015年中央与地方共建项目《基础化学实验教学平台的建设》的实施,在基础化学实验教学中心建成了三个多媒体实验室,将多媒体辅助教学手段应用于实验课教学变成了现实。在多媒体进行辅助教学中,实验指导教师用三维动画制作出生动形象而又直观的实验信器及操作过程,让学生清楚地了解实验的细详操作流程,加上教师的讲解,大幅度降低了学生实验过程中的出错儿率。使复杂而抽象的问题简单化、形象化,便于学生理解和掌握。根据不同课程教师采用了不周形式的多媒体教学方式,例如无机与分析化学实验,面对的是一年级学生,实验基础差,教师讲解之后,将教学课件打开在大屏幕上,便于学生在实验过程中遇到问题时翻阅查看,见图2。 有机化学和物理化学实验,则由于实验原理和操作比较复杂,指导教师一边实验操作演示,一边用多媒体讲解实验过程中的具体步骤和注意事项,这种多媒体和实际操作相结合的教学方法,降低了学生实验的出错率,促进了学生学习的积极性。见图3。 4.展望 现代网络与计算机技术在基础化学实验教学中的应用,使基础化学实验教学效果有了大幅度的提高,我们的工作只是刚刚开始起步,教学研究有广大发展空间。计算机采集和处理实验数据已成为基础化学实验中的必要手段,多媒体辅实验教学的优越性被广大师生普通认可,使用更方便的触摸式一体机在实验中被广泛采用。目前,利用网络技术建设智能化实验教学及管理平台,在国内一些高校已经开始运行。在2017年中央与地方共建项目的支持下,基础化学实验教学中心将进行智能化教学及管理平台的建设。基础化学实验智能化教学及管理平台的建设,一方面可以使学生接触最新的实验仪器,采用现代数据收集及处理系统。使基础化学实验室与科研工作实验室相接轨。另一方面,在教学过程中,能够加强学生与教师之间的交流,能够在有限的时间内达到最优的教学效果。引进智慧化工的解决方案并融入实验室中,结合学校现有配套设施,将实验室中的一组或多组实验设备实现互联互通,状态感知,实现有线无线综合接入,呈现扁平化的承载网,完成数据端到端的传送,从而可进行互动交流教学,实验室环境智能控制,学生实验情况实时了解,以数据分析为基础实现大数据挖掘后的辅助教学分析等,从而提升学生对于实验过程的感知,建立与教学大纲相符的基础化学智慧实验室。可以预见,现代技术应用于基础化学实验课教学中,实验教学效果将会得到大幅度的提升。 作者:宋文静 王岩 单位:大连工业大学轻工与化学工程学院 基础化学论文:水产专业基础化学教学改革探索 摘要: 针对当前水产专业基础化学教学所遇到的主要问题,本文通过分析课程体系、精选教学内容、分层次小班教学、创设教学情境、加强实践教学环节等一系列措施进行教学改革与探索,以期提高基础化学教育教学质量和水产专业学生的综合能力。 关键词: 水产专业;基础化学;教学改革 基础化学,是无机化学、有机化学、分析化学等知识融合在一起形成的一门综合课程,是水产专业的基础课程之一,旨在夯实学生的基础知识,满足后续专业课程的学习要求。近年来,基础化学发展十分迅速,课程内容越来越丰富,而教学体系中课堂容量又十分有限,加上传统的教学模式已不能满足水产专业人才培养质量的要求,导致各种矛盾日益突出。为化解矛盾,提高基础化学的教学质量,对这门课程进行教学改革与实践探索,势在必行。 1基础化学课程教学中遇到的主要问题 1.1“重专业课,轻基础课”的观念大有存在 大部分学生认为化学基础课程不重要,跟以后从事的水产工作似乎也没什么直接联系,导致学生不重视基础课程的学习,甚至觉得学习这门基础课是在浪费他们短暂的大学时光,于是把精力放在专业课的学习或考相关的执业资格证书上。这种急功近利的心态,很容易使学生的知识链断裂,继而影响后续专业课的学习。 1.2教材没有针对性,内容繁杂,讲授课时数不断缩水 目前,高校水产专业的基础化学课程使用的主要教材有黄月君、曹延华主编的《无机及分析化学》(华中科技大学出版社,2010年版)和汪小兰主编的《有机化学》(高等教育出版社,2005年版)。但这些教材偏重化学原理及反应机理,缺乏专业针对性,不能突显水产专业特色,导致教学内容与水产专业人才培养目标脱节。随着教学改革的不断深入,基础化学课时量不断缩减,由原来的总学时180学时(每周6学时)变为52学时(每周4学时),由2学期压缩为1学期。随着化学学科迅速发展,新知识大量涌现,基础化学课程内容多而学时数少的矛盾日益突出。 1.3学生化学基础参差不齐 水产专业生源类型多,生源素质差异较大,有相当一部分属于对口招生,他们在高中阶段基本上没学过化学,基础薄弱。若还按照统一教学目标授课,就会造成部分学生感觉课程内容简单,失去学习激情,部分学生觉得难度太大,产生厌学情绪。而且一直以来化学基础课大部分采用大班授课模式,无法结合专业开展针对性教学,教师也不可能顾及到每个学生,导致教学效果差。 1.4教学方法过于单一,不够科学 由于课时数缩水严重,教学内容繁多,为了完成教学任务,“满堂灌”的教学方法普遍存在,部分教师授课中过多依赖多媒体课件等现代技术手段,整节课都在播放PPT,内容信息量大,学生被动跟随幻灯片。这种单一的教学方法造成师生之间缺乏互动交流,学生主体地位被削弱,学生的学习积极性下降,不利于学生思考分析、创新探究能力的培养。 1.5实践教学环节薄弱 在基础化学教学上偏重理论知识,忽略必要的实验实训环节,忽视培养学生的实践技能,客观上造成理论与实践脱节,导致教学与水产市场需求脱钩。而且已有的基础化学实验课,教学模式单一,学生都是照本宣科做实验,不能培养学生的动脑动手能力,使学生缺乏创新性。加之实验教学设备落后,人均资源不足,造成部分学生无法参与实验,感觉无所事事,一无所获。因此,针对以上问题,结合水产专业特色,对基础化学课程进行积极改革及探索,以提升基础化学课程的教学效果。 2基础化学教学的改革与探索 2.1分析水产专业课程体系,扭转急于求成的思想 基础化学是水产专业的公共基础课,通过本课程的学习可使学生系统掌握化学基础理论知识,培养学生的实验技能和独立操作能力,可为养殖水环境化学、水产动物营养与饲料学、鱼类增养殖学、水产动物病害防治学等后续课程的学习奠定基础。因此,在开课之前,向学生讲解水产专业的课程体系,重点讲解该课程在整个教学体系中的作用,让学生了解该课程与其他水产专业课程之间相互依赖、相互衔接的关系,强化该课程在水产专业人才培养中的关键地位,从而让学生在思想上重视该课程的学习,转变“重专业课,轻基础课”的观念。 2.2结合水产专业,精选教学内容 依托市场调研,根据水产相关行业企业对人才知识结构的需求,参考水产专业职业技能培训及工作岗位技能要求,以“加强基础、重视应用、提高素质、培育潜能”为原则,对传统的教材结合水产专业进行梳理整合,精选出适合水产专业的基础化学教学内容,这也是解决课程学时压缩和教学内容增多这一矛盾最直接最有效的办法。删减与水产专业无关或关系不大的章节,如无机化学中的物质结构、化学反应中的能量关系和反应速率,有机化学中理论性过强的反应机理等;侧重讲解分析化学中溶液的四大平衡及四大滴定的应用,为后续养殖水环境化学课程做好铺垫,如测量天然水体的硬度、碱度,养殖水体的pH、COD等;有机化学中碳水化合物、氨基酸蛋白质等章节与水产动物营养与饲料学课程有着千丝万缕的联系,可以适当展开,卤代烃、杂环化合物等章节可以在培育池消毒药物、渔场各种人工催产药物、池塘养殖肥料等方面进行加深和拓展。除此之外,教师应站在化学的前沿,密切关注该学科的发展动态,及时对教学内容结合水产专业进行完善和更新,使学生了解最新知识,适应时代进步。 2.3针对学生基础差异,采取分层次小班授课 首先,在新生刚入校时,对学生进行摸底测验,了解学生的化学基础知识水平,对每个学生的基础做到心中有数,在此基础上把学生划分为不同的层次,然后按层次将学生分成30-40人小班授课,最后将教学目标按不同层次不同班级重新设计,或提高难度,或降低要求,进而实施分层次教学。分层次教学可避免学生“吃不饱”或“消化不良”情况的出现,小班授课便于任课教师具体了解每个学生的学习掌握情况,同时也可以缓解实验室压力,让每个学生参与实验课中,两者结合从而提高教学效果。 2.4创设教学情境,最大限度发挥学生能动性 针对教学方法过于单一的现象,可通过创设教学情境改善。创设教学情境其实是在模拟生活,使课堂教学更接近现实生活,使学生如临其境,加强感知,突出体验。基础化学教学中,要从学生现有的知识水平和切实的生活体验出发,通过演示化学实验,设置化学问题,展示图片、模型及影像资料,譬如介绍化学相关的有趣故事、科学史实、新闻报道,带领学生进行调查与实践等,将抽象的教学内容设计成为生动、具体的教学情境,调动学生的学习兴趣,为学生的思维提供形象支撑,让学生在真实环境中感悟和体验知识,降低学生学习的难度,实现教学目标。比如在学习“溶液的渗透压”时,可以联系水产日常现象,如海水鱼不能在淡水中生存,如鱼鳞片脱落、表皮擦破后,体内渗透压调节失去平衡,降低了鱼苗对疾病的抵抗力。总之,良好的教学情境,能够让课堂变得生动,让学生变得主动,从而收到事半功倍的教学效果。 2.5加强实践教学环节,培养学生创新能力 打破原有的旧实验课程体系,构建与理论课相适应、与水产专业密切结合的基础、专业、创新“三位一体”化学实验课程新体系。首先,加强学生基础技能训练,将基本操作和基本实验作为重要部分,培养学生基本操作规范化,如酸碱滴定实验、紫外分光光度计的使用等。其次,重视学生专业能力训练,加强实验内容的应用性,所选实验内容尽量接近水产专业,如设置水质检测,定量分析鱼饲料各种组分等实验。最后,加大学生创新能力培养,鼓励学生参与教师科研、大学生科技活动、实验操作技能大赛、职业技能培训等,培养学生的想象力和创造力,有利于创新能力的提高。 3结论 紧紧围绕水产专业应用技能型人才的培养目标,精选基础化学教学内容,采用更为科学的教学模式,灵活运用现代化的教学手段,充分调动学生的学习积极性和能动性,提高学生的创新能力和综合素养,进而探索出一条适合水产专业人才培养的基础化学课程教学之路。 作者:刘俊 杨东辉 周本翔 郭旭升 单位:信阳农林学院水产学院 河南省渔业生物工程技术研究中心 基础化学论文:化工类基础化学实验教学改革 摘要 按照应用型人才培养目标,将基础化学中的无机化学、分析化学、有机化学、物理化学课程涉及的实验内容作为一个整体统筹安排、内容合理衔接,避免了实验内容重复,减少了验证性实验项目,增加了综合性、设计性实验项目,开设了化学虚拟仿真实验,突出了实验的应用性教学。通过基础化学实验,使学生掌握了基本的实验技能,培养了学生动手操作和分析解决实际问题的能力。 关键词 化工专业;应用型人才培养;化学实验;化学虚拟仿真实验;实验改革 化学学科是化工类专业的主干学科,化学类课程是培养化工类专业应用型人才的基础核心课程,化学类实验教学是培养高水平应用型人才的重要环节。在化工类院(系)中,一般把化工类专业开设的无机化学、分析化学、有机化学、物理化学课程称为基础化学(又称四大化学)课程,基础化学课程都是地位非常重要、实践性非常强的核心课程。长期以来,在化工类专业人才培养方案中,基础化学的理论课和实验课缺乏整体考虑,基础化学的理论课和实验课各自独立设置,缺乏有机联系,部分内容重复;每门课的理论课和实验课分工太明确,相互融合和贯通不好,实验内容零散[1]。基础化学实验教学在基础化学教学过程中占有很重要的地位[2]。要培养出高水平、高质量的应用型人才,在基础化学实验教学中不仅要注重学生动手能力的培养、注重分析问题与解决问题能力的培养,还应加强学生工程能力的培养以及对新型科学仪器、新技术的详细了解和掌握[3]。为了更好地发挥基础化学实验教学在化工类专业应用型人才培养方面的独特作用,我们对基础化学实验教学进行了大幅度改革,并开设出了化学虚拟仿真实验,这些改革明显地提高了基础化学实验教学水平和学生工程能力。 1基础化学实验改革的必要性 以前,原基础化学实验教学各成体系,存在着内容重复,例如天平的使用、酸度计的使用、分光光度计的使用等内容在无机化学和分析化学实验中均有,在实验学时压缩的情况下,必须避免低水平的重复;基础化学实验课中验证性实验项目较多,综合、设计性的实验很少,对应用性实验教学重视不够,学生训练的机会很少,这种传统的实验体系已不能满足应用型人才培养的需要;在制订新的实验教学大纲时,虽然将分析化学实验在原有的容量分析实验基础上增加了仪器分析,但总体上仪器分析学时较少,仅开出酸度计、分光光度计、气相色谱等3个实验项目,无法满足学生对现代仪器使用的需要,远远不能跟上科技进步和仪器发展的步伐。近年来,在全球范围内明显重视化工环保和可持续发展问题,特别是中国政府提出现代绿色化工、化工清洁生产、循环经济的新理念,化工领域要突出做好绿色环保、节能降耗、减排增效和可持续发展的工作[4]。基础化学实验中存在着危险性、污染性、高成本、不直观性等问题,使很多基础化学实验过程难于在实验教学中具体实施或者即使进行实验也很难看到现象的本质。同时,实验中涉及的大型仪器设备造价昂贵、运行成本高,在教学中难以广泛使用,而且绝大多数仪器核心工作部件封闭,在工作状态下不可以观察其工作过程。随着科学的迅猛发展和人才培养质量要求的不断提高,基础化学实验教学的内容愈来愈丰富,要在有限的实验教学学时下扩充实验教学内容,提高实验教学质量和效率,必须对传统的基础化学实验教学内容和方法进行改革。目前,先进的网络和信息技术已将化学领入了信息时代,随着现代教育技术的发展,采用模拟仿真技术,计算机图形图像技术等生成逼真的实验场境,在虚拟的情境中完成真实情况下难以甚至不能实现的实验已成为可能。化学虚拟仿真实验作为真实实验的重要补充可扩展,具有仿真性、沉浸感、安全等特点,与实物实验有机结合,可以使学生获得全面的训练,对培养学生动手能力、观察能力、独立思考能力和创新能力具有重要意义。 2基础化学实验改革的做法 根据现代化学实验教学需要,在反复论证利弊的基础上,成立了“基础化学实验教学中心”、“化学虚拟仿真实验教学中心”。首先,及时调整了部分实验仪器设备的管理和使用,合并了无机化学、分析化学、有机化学、物理化学的天平室,将原有的天平集中管理和使用。调整的结果完全能够满足基础化学实验的需要,且基础化学实验教学中心的天平室还可对其它学生实验开放,既避免了重复购置,又提高了天平的使用率。总之,显著地提高了基础化学实验室和仪器设备的利用率,为基础化学实验教学改革打下了良好的基础。其次,加强了基础化学实验主讲教师的力量,采取从事理论教学教师都要担任实验主讲教师,新到校的青年教师直接先到实验室专职做1年以上的实验主讲教师,充分发挥任课教师参加实验教学和实验教学改革的积极性。基础化学实验教学实行主讲教师制度,实验主讲教师负责实验课教学内容的改革与修订、实验教学过程的把关、实验教学考核的实施;对首次指导实验的新教师和首开新实验的教师,实行试讲试做工作制度。加强师资力量和提高实验教学水平为基础化学实验教学改革提供了有力的支撑。第三,将无机与分析化学、有机化学、物理化学课程涉及的实验内容作为一个整体统筹安排,对基础化学实验内容进行重组,使实验内容合理衔接,删除内容存在低水平重复的实验,突出基础化学实验的应用性,减少了验证性实验项目,增加了技能性、综合性、设计性实验项目。第四,按照应用型人才培养定位,化学虚拟仿真实验教学已基本构建了两大层次教学资源:第一层次———以强化双基教学为主导的基础化学虚拟仿真,该层次的虚拟仿真实验课程设置主要以无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等基本实验的实训,设置目的是让学生系统学习化工类专业的基础实验知识,掌握基础技能,强化基本操作能力训练。同时培养学生独立思考、团结协作的精神,加强分析问题和解决问题能力的培养,从而达到提高学生专业学习的兴趣。根据虚拟现实教学的特点,深化改革,加强课程建设,对实验基本操作类内容加强练习,保障学生动手能力的培养是实物实验的安全。本层次为学生开设虚拟仿真实验内容有:化学实验基本操作与实验室准入、无机化学虚拟仿真实验、分析化学虚拟仿真实验、有机化学虚拟仿真实验、物理化学虚拟仿真实验。第二层次———以强化应用能力为主导的大型分析仪器虚拟仿真,该层次的虚拟仿真实验课程设置主要以化学相关的仪器分析课程为主,包括电化学分析、色谱分析、光谱分析及其它大型仪器等实验项目的设置,设置目的是培养学生的查阅、动手、观察、记忆、思维、想象和表达等能力,促进学生的全面发展。具体到教学内容上则是重在使学生掌握常用大型分析仪器的结构原理、基本操作及应用等,掌握仪器分析中仪器维护、样品处理和处理数据的基本方法,了解仪器分析领域的最新发展动向及其趋势,巩固课堂所学理论知识,培养学生发现、分析、处理、解决问题的能力,加强学生素质教育,激发学生的创新精神,把学生培养成为适应化工行业发展要求的新型人才。 3基础化学实验课程体系的构建 构建了与理论教学相结合的实验教学体系及其实验教学内容,实现实验教学与理论教学紧密结合、实验教学内容与工程应用能力培养紧密结合。按照“强化基础、循序渐进、逐步提高、注重应用”的原则,构建注重全面素质、突出应用能力培养的实验教学课程体系,改革现有实验教学内容,减少重复内容,增加接续性实验;减少演示性实验、验证性,增加综合性、设计性实验,开发新技术实验内容,增加了化学仿真实验。将过去单独开设的无机化学实验、分析化学实验完全融合统一考虑。在实验教学中,实验课为60学时,与改革前两门实验课的学时总和相同,但在实验内容上进行了重新安排。在定量分析的实验方面,使学生能够熟练掌握像分析天平、酸度计、电导率仪等常规仪器的正确使用,精选了实验内容与阴、阳离子定性分析鉴定相结合的元素性质实验,目的是使学生在了解典型元素不同价态化合物的酸碱性和氧化还原性的同时,能利用其化学性质进行分离和鉴定。开设了多个综合性实验及1个初步的设计性实验,以培养学生分析和解决问题的能力。在实验教学方面,除无机化学实验、分析化学实验进行了大幅度改革外,有机化学、物理化学方面实验也进行了有效改革。物理化学实验新开出了燃煤质量测定1个综合性实验项目和乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定、二元液系相图及工作曲线的绘制2个设计性实验项目,着重培养学生的实践动手能力、知识应用能力。十分注意将基础化学的理论课和实验课统一考虑,有一些理论课内容与实验课内容联系紧密,放在实验课上讲,让学生边学理论边做实验,既丰富了实验内容,又缓解了理论课时间少内容多的矛盾。化学虚拟仿真实验教学结合应用型人才的培养定位,分别构建了基础化学在线虚拟仿真实验、大型分析仪器虚拟仿真实验。充分利用虚拟仿真的优势和特点集中解决各部分在实物实验中的瓶颈问题,仿真实验与实物实验相互搭配,形成虚实结合、动静结合、理论与实际相结合的有机整体。突出了虚拟仿真实验的灵活高效性、安全环保性,以及涵盖面广和成本低廉的特色。首先,在基础化学虚拟仿真实验阶段,利用虚拟仿真实验具有的可重复型的特点,学生在虚拟实验工程中,可以反复练习,不拘泥于实验时间、仪器设备和药品的限制,更好地强化了学生的基本操作,解决了学时与学习效果之间的矛盾;利用虚拟仿真实验的可视化特点,使学生在虚拟实验中观察到经典化学实验难以跟踪、肉眼甚至仪器无法观察的分子微观变化以及相互作用,更真实和形象的描述化学反应的过程、揭示化学的本质,丰富学生的想象力和领悟力,激发学生的创造力;利用虚拟仿真实验绿色环保、仿真度高、交互性强的特点,突破传统实物实验的限制,达到实验过程绿色化、实验手段现代化和实验结论科学化的效果,让学生在安全、低毒、环保的实验环境中获取知识。其次,在化学实验仪器工作过程中仿真及虚拟操作训练,突破封闭化仪器设备内部结构及运行机制的不可视化,有利于学生对仪器设备的掌握和深刻理解。因为大型科学仪器设备价格和运行成本昂贵。同时,大多数仪器核心工作部件封闭,特别是在工作状态下不可同时观察其内部工作过程。这些特点严重制约学生对仪器工作原理、运行机制的理解和掌握。而即时学生实际能够上机操作,时间也非常有限。化学虚拟实验利用计算机仿真,以仪器原理的逻辑顺序为依据,以可视化的反应仪器工作过程,增强学生对仪器原理和工作过程的理解,提高了大型仪器的操作能力和仪器利用率。虚拟仿真实验的引入,大大提高了实验的效率,解决了设备不足的矛盾,降低了成本,增强了学生的积极性和创造型,达到事半功倍的效果。 4基础化学实验改革的效果 基础化学实验的教学改革,经过实践、完善、提高,广大师生对实验教学改革持赞同和支持的态度。教师一致认为,基础化学实验课开设技能性、综合性以及设计性实验,有利于调动学生主动学习的积极性,有利于锻炼动手能力,有利于应用型人才培养。根据现在社会对毕业生的要求和国家教育部开展的应用型人才培养要求,必须要开出综合性实验、设计性实验,这样才有利于学生素质和知识应用能力、工程实践能力的培养。学生对基础化学实验改革参与的积极性普遍较高,在对学生毕业前的调查中,学生认为收获较大。化学虚拟仿真实验是实物实验的补充,仿真实验与实物实验相互搭配,形成虚实结合、动静结合、理论与实际相结合的有机整体。突出了虚拟仿真实验的灵活高效性、安全环保性,以及涵盖面广和成本低廉的特色,以虚拟实验作为一种新型知识载体和实物实验的补充和延伸,通过强化虚拟实验与实物实验协同培养化工类人才,利用课内外一体化的实验教学模式,探索了虚实结合的化学实验新途径。近年,在化学工业出版社出版了无机与分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验3部特色实验教材,已应用于化学实验教学中,学生、教师反映良好,并被评为学校优秀教材。 5结语 基础化学实验教学是高等学校化工类专业实现应用型人才培养目标的重要环节,它对提高学生的综合素质,培养学生的创新意识与创新能力,培养学生的知识应用能力和实际工程能力,有着非常重要的作用。加强实验教学中基本技能和综合实验的训练,对实验内容、实验的方法等方面实行全方位的优化。增加综合性实验数量,并不断将最新的科技成果引用到实验教学中,提高实验教学水平。开放实验室,加强学生的独立思考能力、动手能力和科学研究方法的培养和训练,以适应面向现代企业发展的要求,培养出高水平的应用型人才。加强基础化学实验项目绿色化建设,从实验药品与溶剂的选用、原子经济反应、产品与工艺的安全性等方面考虑,对已开出的实验项目进行全面改造,真正达到绿色化要求,增加绿色实验项目,增强学生的环保意识。按照现代实验教学理念以及当代先进科技水平,建设高度仿真、极具代表性的化学虚拟仿真实验,丰富实验教学资源,降低实验教学成本,提高实验教学水平,更好的完成工科学生的工程实践能力、创新能力的培养。实现“虚实结合,相互补充,能实不虚,以虚补实”,对代表性的过程,要尽量建立“实物”,通过实训阶段,实现“虚实结合”,强化学习效果。对于复杂过程,以虚补实,实现“虚实互补”。 作者:沈国良 张梨黎 朱海峰 赵文凯 侯玲 薛斌 张静 单位:沈阳工业大学石油化工学院 基础化学论文:基础化学实验教学改革思路 摘要: 随着社会不断进步发展,很多行业也越来越需要一些动手能力强的专业人才,尤其是在医药类、或是工厂化验类单位,更需要技术工人不仅具有丰富的专业知识,还要有丰富的实验经验,能够熟练使用实验器材,检验和分析一些产品是否合格。很多职高也为学生开设了化学实验课,帮助学生更好学习。基于此,本文将探讨职高专基础化学实验教学改革中存在不足与改良意见。 关键词: 职高基础化学;化学实验 现在教育制度越来越看重学生实践能力与创新能力。而化学课程是一门可验性强的课程,在理论基础上,提出假设进行实验验证,通过实验比较不同种族元素在于同一物质反应时有何异同。传统教学模式中并不看重实验教学,这种做法阻碍了学生将教学理论与实际相联系,对于学过知识似是而非,缺乏动手能力与创新精神,不利于学生以后发展。 1实验教学在化学教学中的优势 1.1提升学习效率 传统教学过程中,教师在课上通过PPT,让学生记录知识点,缺乏互动性,使学生很难将理论与试验现象联系起来。由于不能亲自操作,使学生对于一些实验现象容易记混,而且对于实验室操作规程,仪器使用常识也不熟悉。而开设实验课让学生亲手操作仪器,通过观察实验现象,比较元素间差异。对化学有了更系统的认识,在以后学习中,也能想起实验结论,温故知新。 1.2提高学生自主学习性 实验课的开设让学生一边做实验一边学习,在试验中遇到问题时,通过查书或是请教教师克服困难。在做实验时,也会对实验内容进行思考,这都有利于化学学习。在实验过程中,学生是实验室主人,这种自主学习模式,让学生在不知不觉中增加了学习兴趣,在课下也会找课外知识补充,提升自己知识储备[1]。 1.3多方面培养学习能力 通过做实验,学生培养了动手能力;由于实验中需要分析一些实验现象及实验数据,培养了学生分析能力与发散思维,学生通过解决试验中的问题培养了学生自主学习能力,与创新能;通过互相配合完成实验任务,也培养了学生间团队合作能力。这些能力发展,在帮助学生完成学习任务同时,对其将来走向岗位也有积极影响。 2实验教学中存在的不足 2.1实验内容单一 教师在布置实验过程中,偏重于知识重点而不注重操作过程。这就导致实验任务单一,不能将整个单元串联起来,构成完整知识框架,学生学习缺乏整体性。再者有些实验为理论而设,与实际联系不大,学生在以后工作生活中都很难用到。还有一些试验,操作过程比较简单,只需要学生进行适时加热即可,跟本不能培养到学生实验分析能力与实验仪器操作能力。这些内容上的单一都不能是学生很好通过实验过程学习知识[2]。 2.2实验课管理不足 虽然实验课对于学生化学学习有很大帮助,但是学校在课程设置上,并没有给予充分重视。首先,实验课次数太少。实验课一般都是相关课程的辅助课,教师在开课前会告诉学生这学期有两个实验,要求班干部与实验室老师商量时间安排课程。这种设置模式,使学生平时很少有机会进实验室做实验[3]。还有一些学校,很多实验仪器由于时间过长已不能使用,或测量不精准。还有一些试验药剂,已失去效果,这些都会影响实验课进行。 2.3教师占主体地位 由于学生平时不接触实验,在实验课时,也是由教师规划实验步骤,学生按部就班完成实验。这种过程不能培养学生创新与反思能力,使学生在学习过程中不能够举一反三,加深理解。 3建议措施 3.1增加综合性试验 教师应增加自身修养,在教学过程中抓住各个知识点的联系,为学生设计综合类实验,帮助其归纳整理知识系统。如有机化学中烃、酸、醛、酯可以经过一系列反应互相转化,其生成产物也具有各自特点,教师可以以此设计综合实验,不但有助于学生熟记化学方程式,其中像酯化反应这种有操做技术难度的反应,还能帮助学生熟悉仪器操作。通过综合实验,帮助学生看到知识点间相互联系,相互影响,提升知识是转化能力。 3.2改革实验课体系 学校应改革实验室管理制度,增加开放次数。让教师依据一些知识点与日常生的联系,为学生布置一些小实验如NaCl提纯。让学生多多接触实验室,提高动手能力。可以电自管理实验室,学生在使用时只需提前预约,就可以进行试验。同时学校也该定期检查实验室仪器使用情况,维修老旧仪器,更新实验药品。确保实验设施与课程内容相配套,方便学生使用。学校还可以设置电子实验室,扩大学生试验内容,增长化学知识[4]。 3.3教师改变教学模式 教师在实验课教学中,也该以引导为主,而不是全权为学生实验设计。在为学生讲授充足理论知识后,要求学生自己设计一些中等难度试验,并在旁给予指导。在实验报告中,要求学生加大创新与反思篇幅,引导学生多出几种假设,并进行验证。在这种比较过程中,找到最适合研究方法,为其以后实验过程了积累了实验经验。 4结语 化学是一门较为繁杂的科目,由庞大知识系统构成。为了明确学习这些物质,又将他们按照各自特性进行分类。这就有许多概念产生,加之不同反应配以不同化学方程式,及其实验现象,这些专业知识都需要学生牢记。真是由于这些特点,学生更加需要借助实验来加深理解和记忆。通过改正实验课中的不足,让学生充分感受化学魅力,进行更深一步学习。 作者:张海玲 单位:乌海职业技术学院 基础化学论文:临床医学基础化学教学探索 1TBL教学法 以团队为基础的学习(Team-basedlearning,TBL)是一种有助于促进学习者团队协作精神、注重人的创造性、灵活性与实践特点的新型成人教学模式。团队是有5~7人组成一个学习小组,为一个共同的学习目标,共同去研究探讨,以完成该学习任务。在这过程中,教师由领导者转变为指导者及参与者,学生由被动学习转变为主动学习。其内容主要分为三个阶段:第一阶段为课前准备阶段,主要内容为教师提前确定教学内容和要点,给学生下发学习任务,让学生做好课前阅读和准备;第二阶段为课堂教学阶段,主要将课堂教学时间用于个人预习测试、团队预习测试、应用性练习等;第三阶段为总结评价阶段,主要是组内成员互评,教师进行总结。 2研究方法 釆用类实验性研究。对临床医学专业同一年级不同班级整群抽样,通过抽签法分为干预组和对照组。干预组采取TBL教学法,对照组采取传统LBL教学法。干预组和对照组分别由若干个5~7名学生组成的小组构成。 3实施步骤 第一阶段:(1)根据性别、性格、年龄、兴趣爱好等因素分好小组,每个小组5~7人,各小组选出一个小组长。(2)由教师确定好教学内容,提供教学大纲,小组成员根据教师提供的教学内容和要点进行课前预习,通过查找文献、网上搜索等方式加深对知识点的理解,并针对教师提出的问题进行相关资料的收集和整理。在预习过程中,将疑惑之处做好标记,方便在课堂上小组讨论解决。第二阶段:(1)在课堂上由教师出题进行课堂测试,每个人独立完成。(2)按小组的形式坐好,把教师提出供小组讨论的问题拿出来与小组成员互相讨论,说出自己的思路和看法,向组内提出个人不理解或无法解答的问题,看看小组内其他成员有何种见解并虚心请教,同时自己也要思考其对错。在小组讨论时,难免会有一些“跑题”的现象,就是组员们的注意力没有完全集中在讨论问题完成任务上,所以这时候小组长就要负责把所有人的注意力和讨论的重心转移回来。在组内讨论时记录好讨论的结果,讨论好之后每组派一个代表发言(若内容有些错漏则可由组内成员进行补充)。(3)由教师对各组代表的发言进行点评纠正,对所提出的问题给出正确答案,解决同学们心中之惑。(4)教师布置课堂作业,由组内讨论解决并自己总结。第三阶段:(1)小组内对各成员的贡献度互相评分,还有个人自己对自己的表现评分(评分要求真实、合理)。(2)教师对本次课的课堂表现进行总结。通过课堂表现、课堂测试的结果和组内评价得分做出综合评价。 4实施效果 通过干预组与对照组之间学生成绩的比较、自我导向学习能力的比较、批判性思维能力的比较等,发现使用TBL教学法的一方比较占有优势。通过课程反馈评价结果和教师访谈结果来看,同学们多数支持采用TBL教学法来授课,有部分同学认为采取该教学法花费精力大,投入时间多,仅适宜作为基础化学课程主要的教学方式的补充。 5TBL教学法的优点 (1)有利于提高基础化学教学质量,有利于培养学生交际能力和团队合作精神。在传统教学模式的引导下,同学们大多都是各有各的学习方法,不在意别人怎么样,自己学得好就行。这样的心理容易导致同学们的成绩及各方面的能力出现两极分化,导致整体的教学质量不高。在TBL教学法中,要求学生互相学习互相帮助,最终意见达成一致。这要求团队的每个成员都要对知识点充分掌握,不仅要完成好个人任务,还要帮助队员完成任务。通过队员们的互相帮助,互相学习和借鉴,不仅增进了学生之间的情谊,还有利于培养学生的交际能力和团队合作精神。学习能力较差的学生能通过队员的辅导提高自己的学习能力,而其他队员也可以加强对知识点的记忆,这样下去,学习成绩可以得到提高,教学质量自然提高。(2)增强了师生互动,能够活跃气氛,增加了学生语言表达的机会,提高了学生的沟通能力。在传统教学模式中,同学们与老师交流的次数较少,只有在遇到不懂的地方,才去请教老师。有些同学甚至从来没有与老师有过面对面的交流,师生关系非常紧张。课堂上都是教师讲,学生听,学生在课堂上的参与度不高,有些同学甚至自己玩手机或做其他事,根本不理会老师,整个课堂非常沉闷。而TBL教学法能够改变这个局面,把每一位同学都予以课堂主人这一地位,使得同学们不得不参与课堂,把注意力转移到课堂上来,与老师沟通,与同学交流。这样课堂气氛自然活跃起来,师生关系也得以向好的方面发展,学生自身的表达和沟通能力便渐渐得以提升。(3)改变了传统教育以教师灌输为主,学生陷于被动接受知识的局面。传统教学模式采取灌输式教学,以教师为中心,学生在课堂上的主要任务就是听课和做笔记。这样的教学模式使得学生在学习上处于被动地位,完全依赖老师,不会自己主动地对知识点进行分析,而是一味地接受老师给予的理解。被动学习就像是赶鸭子上架,结果只能是学生对学习产生厌倦。而TBL教学法则以学生为中心,没有教师一层层对知识点进行讲解,只有通过自己主动地学习,自己思考,才能获取知识、完成任务。在这样的学习过程中,学生占据主动的地位,愿意主动学习,不仅提高自身学习的积极性,还提高学生自主学习的能力。 6TBL的不足 由于小组讨论占用了课堂大部分的时间,使得整个流程的进行变得有些仓促。再者,虽然这种教学模式让同学们兴趣盎然,但同时也将同学们的注意力由互相学习转移至完成任务,使同学们不太在意互相学习的过程,而是只看重任务是否能够完成。第三,由于时间短,任务重,这需要同学们课前做好充足的准备,而准备过程需要投入的精力大,花的时间多,这不免会使同学们对TBL教学法产生抵触心理,一旦这种抵触心理产生,那么学生对基础化学这门课程的学习兴趣及效率多多少少都会有一定的降低。从TBL在基础化学课程的实施过程和效果来分析,我们不难发现,真正能从TBL教学法收益的都是那些自律性较强、自主性较高的学生,对于那些学习态度较为被动的学生来说,这种教学方法无疑加重了他们的学习负担。每种教学模式都有好坏两面,虽然TBL教学法在应用上具有一定的挑战性,但其能激发学生的学习兴趣,提高自主学习和团队协作的能力,这些优点是值得肯定的。只要了解TBL的本质和优缺点,懂得选好合适的教学内容,熟悉其应用技巧,在TBL不足的地方搭配上其他的教学方式,不断地研究和改进,那么提升教学质量,达成教学目标便不足以成为难题。 作者:黄晶莹 黄锁义 陆海峰 钟兆银 单位:右江民族医学院 基础化学论文:实验教学基础化学实验论文 1精选实验内容,新编实验教材 我们把“溶液的配制”放在最前面,以训练学生称量、固体溶解、量取液体体积等基本操作。实验七“酸碱标准溶液的配制与标定”,可使学生初步掌握电子分析天平、滴定管的正确使用和滴定操作技术,巩固移液管、容量瓶的正确使用方法。在实验十一“水的总硬度测定”中,进一步巩固滴定分析基本操作。把实验十二“双氧水中H2O2含量的测定(氧化还原滴定法)”作为自行设计实验,掌握滴定分析在酸碱滴定中的应用后,再应用于氧化还原滴定,强化滴定分析基本操作。另外通过“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”实验,使学生学会可见分光光度计的使用方法,掌握仪器分析方法,学会标准曲线制作,用作图方法进行数据结果处理。笔者依据“基本实验—综合性实验—设计性实验”的教学模式以及自身三十多年的教学实践体会,新编了《医学化学实验》教材,删除一些陈旧过时、重复的实验,增加相关现代化仪器分析实验内容与综合设计实验内容,达到了优化学生知识结构且不过分依附于理论课的基础化学实验教学目标。 2认真做好预备实验,检查学生预习情况 本教研室在开展每个实验之前都会安排两位教师进行预实验。通过预实验,教师可以了解所用到的各种仪器是否正常、实验条件是否合理、药品是否失效等;能及时发现实验中可能出现的各种异常情况,掌握实验的第一手资料,以应对学生在实验过程中提出的各种问题。教师在学生实验课前进行的预实验是课堂实验顺利进行的保证。此外,预实验得出的结果,给批改实验报告提供了依据,从而更好地指导学生进行实验。同样,课前预习实验对学生进行实验也是至关重要的。通过预习,学生能够明确实验目的及原理,做到心中有数。学生动手操作前有大约30分钟的教师讲解时间,实验内容不能被详细叙述,教师必须把握住实验的重、难点。此外,在讲授中要将相关实验原理、实验操作及注意事项等分解成若干个问题随机提问学生,以此检查学生预习情况,提问成绩记入学生平时成绩,可督促学生加强实验预习,从而起到事半功倍的效果。 3阐明仪器的正确使用方法 对用到的仪器,教师在课堂上进行规范的演示操作,向学生讲清操作要领和具体注意事项,目的是指导学生正确进行实验,避免出现错误或发生危险。如以滴定分析操作为例,说明其使用方法。酸碱滴定管在使用前,应先检查是否有漏水现象,如果酸式滴定管漏水,取下活塞涂上凡士林即可;如果碱式滴定管漏水,则上下调动玻璃珠位置。在装入标准溶液之前,应先用标准溶液润洗2~3次。在赶去滴定管尖端气泡和调整好液面后,就可进行滴定了。滴定时要善于控制溶液流速,刚开始反应可以“见滴成线”,接近终点时要做到需要一滴加一滴、需要半滴加半滴。当颜色发生突变且20s不褪色时,即到达滴定终点。读数时应注意保持滴定管垂直,由于附着力和内聚力的作用,滴定管内液面呈弯月形。读数时,对于无色或浅色溶液,应读弯月面下缘的最低点对应的数值;对于有色溶液,应读弯月面上缘对应的数值。学生在使用滴定管时总喜欢左手拿锥形瓶振荡,右手操作活塞;对这个不良动作教师要演示错在何处,使学生留下深刻印象,培养学生正确操作习惯。在实验过程中,教师要巡视,发现学生错误操作及时给予纠正,这样既增强了师生之间的感情,又使学生掌握了常用仪器的规范操作方法。 4建立完善的考核制度 合理的实验考核制度可以激发学生的实验兴趣。长期以来,我们主要依据实验报告来评定学生实验课成绩,导致大部分学生不管实验成功与否,都编造与理论数值接近的实验数据及报告,以谋取高分。实验报告弄虚作假、抄袭等现象反映出以实验报告评定实验课成绩已不能适应实验教学的要求。为此,根据实验课特点,本教研室对实验考核办法进行了改革,综合评定学生实验成绩,包括平时成绩和实验考核成绩,实验总成绩按比例(约20%)计入医用基础化学期末成绩。由于每次实验表现都会影响到学生期末总成绩,所以学生能自觉完成所有实验任务。我们对学生的实验预习、实验操作、实验记录、实验结果、实验报告、实验态度都给出了相应评分,并记入平时成绩。将实验过程中可能出现的仪器不规范操作、实验纪律、实验后的清洁与整理工作等诸多方面列成条目,让学生明确每一项操作需注意的问题。对于观察到的不规范的实验操作,指导教师必须现场向学生指出错误所在,并记录下来。另外,实验考核既考操作也考理论,实验理论部分记入理论课考核中。期末结束前3周,要求学生针对本学期学习过的实验基本操作,如称量,溶液配制、移取、滴定等查阅资料,自行设计样品测定课题并交由教师审核,然后到实验室自主完成操作,教师对其进行综合考核。通过改革医用基础化学实验教学,不仅使学生熟练掌握了基本实验仪器操作,而且激发其实验兴趣和热情,极大提高了实验教学质量。 作者:张荣丽 刘永民 单位:徐州医学院公共教育学院 基础化学论文:基础创新物理化学实验论文 1转变实验教学观念 传统的教学模式,整个实验按教材或教师预先设计的步骤和方案进行,学生被动参与,这样不利于学生创新能力的培养。物理化学实验是一门理论性、实践性和技术性都很强的课程,其实验内容更侧重于定量地解释化学过程的规律,提高运用其技术与方法去分析和解决实际问题的能力,从而形成科学严谨的思维方法,使综合能力得到提高。物理化学实验在培养未来化学工作者的教育中,占有特别重要的地位,对培养大学生的创新意识、创新精神和实践能力起着理论教学无法替代的作用。 2构建实验课程体系及优化教学内容 俗话说“万丈高楼平地起”,扎牢基础,利于提高学生的创新能力。我们构建了循序渐进型的物理化学实践课程体系“基础实验→综合性→设计性实验和开放性实验”,利于提高大学生的自主学习和创新能力。基础实验,按照已拟定的实验方案测得实验数据,用数学原理和方法科学地处理实验数据,使学生对理论知识有一个较直观和深刻的理解;综合实验主要培养学生自主学习和独立思考的能力;设计性实验、开放性实验及研究创新实验以培养学生分析问题、解决问题的能力。学生掌握不同层次的实验要求及实验技能,初步建立起研究科学问题的方法和态度。物理化学实验是南昌航空大学的应用化学专业、应用化学专业春晓班及材料化学专业等的基础课程。以春晓班为例,物理化学实验课程学时为64学时,分两个学期进行,是一门单独设立的实验课。实验内容由热力学、动力学、界面现象、设计性实验(表面活性剂的临界胶束浓度的测定及影响分析)、探索研究创新型实验(B-Z振荡反应的影响因素分析、不同体系钝化曲线的绘制及其钝化剂的影响、高聚物分子量的测定研究)等组成。其中基础性、综合性实验为40学时,设计性、开放探索性实验24学时。此外,为提高学生的兴趣,南昌航空大学组织学生可以申请“三小项目”即“小发明、小创作、小制作”,这些小项目具有一定的难度,使学生有机会了解本学科发展的前沿,激发学生的求知欲望和探索精神,提高实践创新能力。例如:结合物理化学光、电、磁及吸附等方面的知识,在2013年,2011级应用化学专业春晓班26名学生中有8名学生作为第一申请人申报第八届南昌航空大学“三小项目”成功,占30.8。其题目有:“去除水体中汞的选择性石墨烯—胸腺嘧啶复合物的合成与性能研究”“一种石墨烯复合纳米光催化材料的合成及其性能研究”“有色污水光电催化处理装置”等。 3改革实验教学模式及教学方法 向学生开放物理化学实验室是培养创新性人才的重要举措之一。开放物理化学实验室的教学模式,锻炼学生分析问题和解决问题的能力,让学生接触到科研前沿的很多最新的成果,从而从根本上引起学生对实验课的兴趣和重视。传统的灌输式教学过程中,教师对实验原理、实验步骤、数据处理都进行了详细讲解,学生的积极性和创造性得不到充分发挥。为此,我们将实验的顺序调整为:“基础实验→综合性→设计性→开放性实验”。在第一次实验时给定设计性和开放性实验题目,随后学生先做基础实验,在课后根据自己选定的实验项目积极地查找文献,寻找合适的方法在实验室进行,如果在课内没有完成实验项目,可以与老师预约时间来进行未完成的实验。逐步推行开放式实验教学模式,重在吸引学生主动参与科研实践活动。还充分发挥现代教育技术在实验教学中的作用。将一些仪器设备的操作、基础实验制成多媒体视频;鼓励学生用计算机来完成实验数据的处理,利用Excel或Origin软件进行数据处理不但速度快而且准确性高,规范物理化学实验数据处理过程,为学生将来从事实验或科学研究奠定基础。 4完善实验课程考核体系 为了较为客观全面地评价学生实验的真实水平,必须完善实验课成绩评定方式。考核内容包括预习、操作、纪律、实验报告和实验结果等;将考核的形式多样化,主要从操作前的提问、操作是否规范、是否有原始记录、对自己方案的可行性进行论证及可视化总结等方面进行综合考核。客观全面的考核评价体系有利于调动学生的学习积极性,培养其综合能力,养成良好的实验习惯和科学态度。 5学生培养成果 近年来我院本科生在国家级科研创新大赛中屡创佳绩,例如:在2012年第十二届全国“挑战杯”比赛中,聂珊珊等同学《磁性铜离子印迹聚合物的合成与性能研究》获得三等奖;在2013年第十三届全国“挑战杯”比赛中,冷乐辉等同学《新型复合光催化剂的合成及光催化降解有机染料性能研究》获得一等奖;李蕾等同学《废弃锂离子中钴酸锂的高效浸出技术研究》获得三等奖。这些成果大部分都与物理化学的知识息息相关,基础与创新并重的实验教学模式对学生科研兴趣的激发与创新能力的培养起到了积极的作用。 6结束语 加强物理化学实验教学的改革,更新教育理念,从物理化学实验课程体系优化、教学方法的改革及考核体系的完善等方面入手,以创新能力培养为核心,实验教学内容实行“基础实验→综合性→设计性→开放性实验”循序渐进教育模式,基础与创新并重,重视实验过程,建立科学的全面的考核评价体系,改善教学效果,利于把基础扎牢,提高学生学习兴趣和科研创新能力。 作者:陈萍华 蒋华麟 舒红英 邹建平 钟劲茅 吴美凤 王芊 单位:南昌航空大学环境与化学工程学院 基础化学论文:预习检查基础化学实验论文 一、系统设计 测试系统是专门用于用户注册、登录、参加实验预习测试并查看预习成绩的web应用程序。学生通过学生模块可进行注册、登录、密码修改、在线考试。界面主要包括科目选择、实验预习测试、系统自动评分、预习成绩查询等。测试系统能自动计时、阅卷、评分并反馈测试结果,并能根据考生信息控制登录时间及次数。设计网络实验预习测试系统时,我们主要考虑了以下几个因素: 1.系统应简单、易操作。 学生以学号登录,题目多为选择题。 2.时间及登录的限定。 一方面答题的时间限制,要求每位学生的考试不超过20分钟;另一方面,因为考题是随机抽的,为了防止个别学生为了获取全部考题而反复登录答题,设定只要提交预习答题结果就不能重新答题,还有同一账号在同一电脑上登录时间间隔是20分钟。 3.计算机能自动评卷并显示成绩。 教师根据计算机给出的分数判断学生预习是否合格。 4.本系统有一定的安全性、平台通用性。 管理员和教师可以轻松地向题库添加、修改和查询试题。考生使用有效的身份验证登录后,根据自己的需求,选择考试科目及要做的实验,并在规定的时间内进行答题。当达到规定的时间后,系统将自动予以提示。考生做完交卷后便能立即看到自己的考试成绩,并且其分数将被记入库中供教师审核和查阅。 (一)用户注册 用户输入合法的用户名和密码,提交后由系统判断该用户是否存在,并给出相应信息,完成注册。系统将输入的用户名和密码写到数据库中。 (二)考试系统 考生登录成功并选择实验项目后,即可调出试卷进行在线考试。现阶段题目多为选择题,考生按鼠标选择答案即可。考试时间由管理员进行设置,考试结束采取自主交卷和限定时间自动交卷结合的方式予以实现。学生提交答题结果以后就不能再次答题,即便没有答题,同一账户在同一台电脑上连续登录时间间隔是20分钟。 (三)后台管理 后台管理内容包括试题管理、试卷管理、成绩管理、用户管理、系统管理等功能,采用的是管理员和教师两层管理。教师具有学生没有的权限,教师模块由系统管理、学生管理、题库管理、试卷管理、成绩管理及修改密码等部分构成。教师登录后,根据学生的课表安排,选择实验项目,让学生答题;在实验课前随时查看学生的预习情况,将预习检查没有通过的或者误操作而账号被锁定的学生的账号解锁,使其可以重新答题。教师还可以随时更新题库中试题。因为本系统承担基础化学五门(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、普通化学)课的实验预习测试,所以需有专门管理员对整个系统进行维护。管理员具有比教师更大的权限,可以管理每个用户(包括教师和学生)的账号,可以根据学生的年级或者课表设置其可选实验课程;还可以根据不同教师承担课程的不同,设置教师的权限。后台管理界面会显示课程名称、教师资料、学生资料、实验成绩等信息。 1.题库管理 (1)对于题目的要求 由于本系统是要求有较好通用性的考试系统,因此试题要按统一的规范去设计。试题的类型、方式为标准化试题,答案要求确切无歧义且唯一。知识点的分布要均匀合理,才能反映出学生掌握知识的情况,减小投机取巧概率。题库内的试题量要足够大,考试采用随机抽题的方式,每个考生的试题不完全相同。管理员可随时适时地更新、维护题库,随着课程发展不断补充新的试题。 (2)题库的维护 管理员可以根据教学需要增、删课程。每门课教师可以根据实验内容,增加新实验的检测题目,或者对原有题目进行修改。在增加或修改题目时,教师根据题库管理界面的提示,设计选择题的题干、选项及正确答案。系统将题目提供给参加实验预习的学生,并根据答案随即对学生的答题情况进行打分。 (3)安全性的保证 教师应根据学生课表选择实验项目,让学生答题。学生只能看到下一次实验的预习题,而不能看到所有实验的预习题。测试时,考生抽取了一套试题后,不能再通过浏览器中的“刷新”功能来抽取其他套试题,否则系统会认为是作弊行为,将其账号锁定。学生回答的题目随机抽取,每个学生不完全相同,题目的保密度较高。进入系统后,即使没有答题,同一帐户在同一台电脑上连续登录时间间隔是20分钟。 2.试卷管理 管理员和教师均可对试题数量和每道题的分值进行修改和设置,并根据试题难度和试题数量对考试时间进行设置。 3.成绩统计 为了了解学生实验预习效果,教师可通过成绩统计管理系统方便地查看学生的考试成绩。教师督促成绩较低的学生重新预习,使用权限将其账号激活,重新测试。 二、预习测试系统的实现 系统主要采用C#编程语言来实现,选用2005sqlserver数据库平台来完成后台数据库,考生和管理员分别在Web浏览器上进行答题和系统各种功能的维护。 三、教学实践结果讨论 本系统从2013年开始正式应用于基础化学实验教学中,师生普遍反映较好。对于教师来说,其在一定程度上减轻了工作负担,提高了工作效率。对于学生的影响更为显著和积极,很多学生反映,预习测试可以督促自己主动学习,明确要做的实验的重点和难点,而不能泛泛地看一遍教材就算预习了,提高了自主学习的意识和能力。 四、进一步工作的设想 (一)增加主观题目 仅仅靠几个选择题来判断学生的预习情况是不全面的,因此目前这个系统在日常教学工作中只能作为教师考查学生预习实验情况的参考,学生还要写预习报告。以后,我们希望加入主观题目,让学生在计算机上回答填空题和简单的问答题,提交后由教师评分。这样可以较为全面地考查学生的预习情况。 (二)增加讨论区 有时学生在预习时遇到问题,又找不到讨论者。所以我们增加了讨论区模块,这是一个专门讨论实验的论坛。由于登录的限制也仅限教师和学生讨论,安全性较强。这里不仅可以讨论预习中的问题,还可以研究实验中出现的“意外”情况。 (三)丰富学习形式 根据化学学科特点,学生除了回答问题以外,掌握基本操作更加重要。以后我们还会增加一个“模拟操作”模块———让学生轻点鼠标,就像玩电脑游戏一样———正确的就过关,错误的则从头再来,最后通关就得分记入预习成绩。这样可以增加学习的趣味性,使一些基本操作更加形象地呈现给学生。不同学科还可以根据自身特点改进教学内容,提高效率。如在“无机化学实验”中,目前我们采用人工方法让学生抽取离子,用实验方法鉴定。如果将计算机技术应用其中,事先在数据库中输入无机离子,然后让学生随机抽取,将提高考试的效率和公平性。 五、总结 我们使用C#语言编写了“基础化学实验预习检查系统”的应用程序,其是在2005sqlserver数据库平台上运行的,学生、教师和管理员分别在web浏览器上使用该系统进行答题、实验预习检查及系统维护。该系统促进了实验教学与管理的进步,一定程度上减轻了教师批阅预习报告的工作量,提高了学生自主学习的意识和能力。虽然该系统还存在着许多有待完善的地方,但是从长远发展情况看,一定会收到良好的效果。实验预习检查的网络化也是实验教学发展的必然趋势。 作者:张颖 唐超 王月欣 禹雪晴 陈玉焕 单位:河北工业大学化工学院 基础化学论文:基础化学教学中中职教育论文 1教材的选择上轻理论而重应用 对于中职在基础化学的教材选择上,要坚持“理论知识适度,后续课程够用”的基本原则。在教学过程中,在明确课堂教学目标和对教材内容分析的基础上,要勇于删除那些深奥的理论和陈旧的内容,善于补充一些新近的科研成果和科技动态,使教学具有新颖性、时代性和前瞻性。同时,基础化学作为化工学科的基础课程,不可能只用一本教材就能够顾及到各相关专业的联系点,这就需要教师对化工专业都有一个大概的了解,提前了解教材了解专业特点及该专业在基础化学中所要涉及到的知识点,以便在备课前根据不同专业特点制定适合的授课计划。例如:在化工冶炼专业的教学中应侧重常见金属及其化合物、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液和氧化还原反应这四部分的内容;在食品化工专业的教学中应侧重物质的量、有机化合物和溶液的配制这三部分的内容。同时,要将学生实验作为重中之重,在实验中教给学生正确的操作规程,培养学生的动手操作的能力。因为中职学生不像普高学生要面临升学压力,用人单位在他们身上看中的不是理论知识的深远,而是动手能力的强弱。为了培养这样具有一定知识的技术人才,这就要求我们在理论知识的教学中,不要求纵向的深度而要求横向的广度,在教学中应遵循“宁浅勿深”的原则,加强对学生思维的引导,大力培养学生的动手能力和创新能力,从而为相关专业课打造一个够用管用的平台。例如:指导食品加工专业的学生制作果冻;引导化工冶炼专业的学生可以自行设计简单的实验装置来模拟“炼焦”等,充分体现“以专业为中心,基础知识服务于专业”这一教学理念,进而调动了学生的积极性,激发了学生的兴趣,培养了学生的动手操作能力和创新思维能力。 2坚持因材施教原则 由于中职学校学生已有的化学知识水平参差不齐,所以在教学过程中应因材施教,对症下药:课前个别辅导查漏补缺,让基础差的学生能够吃得了;课堂讲解时“宁少勿多”,让基础居中的学生能够吃得好;课下个别补充扩展让学有余力的学生能够吃得饱,最终使每个学生都有所进步有所发展。 3采用探究型教学法 为了让培养出的学生能够很快适应相关专业课的学习,这就要求我们在基础化学教学中应加快探究型教学法的步伐。因为探究型教学法是以激发学生自主学习的积极性为基础,以培养学生学习研究过程和方法的能力为教学目标而设计授课过程的一种教学方法,其具体步骤如下:教师先提出问题→学生在教师的引导下自主探究分析解决问题→教师对学生的讨论发言进行评议→最后得出结论。从而在整个教学过程中充分体现“以学生为主体,教师服务于学生”这一教学理念,既培养了学生科学的思维习惯,又提高了学生分析问题解决问题的能力。 4利用多媒体教学 借助于多媒体这一平台将抽象的书本知识直观形象的展现给学生,使学生易于理解。同时,书本上有限的理论知识满足不了各专业的需求,我们可以通过网络媒体搜索总结与本专业有关的实践知识来补充理论,从而既开阔了学生的视野,又拓展了学生的知识面。以上是这些年来我对中职教育中基础化学一些教学方法应用中的切身体会,“教无定法,贵在得法”,我会在今后的教学中不断探索,寻求更加适合中职基础化学教育的教学方法和手段,以便更好地适应新的学生和新的要求。 作者:李富丰 单位:巴彦淖尔职业技术学校 基础化学论文:基础化学实验教学中的问题 一、我国基础化学实验教学中存在的问题 1.药品的浪费 因为课前预习的不到位,学生在实验操作过程中往往是“依葫芦画瓢”,没有真正的了解实验的操作,常常是以失败告终,这样也就导致了药品的浪费。药品的浪费如果引导的不及时、不正确,学生就会认为浪费一点没关系,久而久之,也就不会懂得节约药品,这样不利于学生节约意识的培养。所以,教师除了要在实验教学中要求学生按量取药,节约用水用电,还应有选择的进行微型实验,这既能从源头上节约原材料,又能减少污染,可以说是一举多得。 2.创新能力的培养 由于受传统教学的影响,学生学习只需要会做题、会考试就行,创新能力得不到培养与发展。再加上我国许多老师只是把学生当做学生来看待,完全没有认识到他们是独立的个体,应该有独立的思维和独立的创新能力。在实验中让学生按照既定的计划来进行实验,不允许他们搞自己的实验、自己的发明,这样只能限制学生能动性的发展甚至限制他们大脑的发展、创新能力的培养。 二、针对我国基础化学实验教学中存在的问题提出的相关对策 1.做好预习工作 做好预习工作的重要性前面已经提到过,但是如何才能使学生做好课前预习呢?首先教师可以因材施教,针对不同的学生制定不同的目标;其次,教师可以采用“先做后讲”的方式,教师在实验前先不做讲解,等到同学们都做完了再做最后的总结,这样学生就可以根据自己实验完成的好坏来判断自己预习工作做的如何;最后,教师可以先让学生讲一下自己预习的内容,不足的或者有误的地方再由老师补充。 2.培养节约意识 针对药品资源等的浪费,除了要督促学生做好预习工作外,最重要的是要培养学生的节约意识,由内而外的价值观是培养一个人最好的方式。 3.加强培养创新能力 教高[2007]2号文件《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》明确指出要推进实验内容和实验模式的改革和创新,培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题的能力。针对培养学生的创新能力,学校可以打破课程和专业的界限,编排层次递进的基础化学实验教学模块,制定开放实验计划、开放实验室管理办法等。开放实验室应与教学计划密切相关,让学生在课余时间强化训练,加强实际操作能力。 4.教师以身作则、言传身教 最好的教学应是为学生提供良好的榜样。教师严谨、认真的工作态度,无疑会加强学生的责任感,从而做到对自己的各方面都严格要求,最终形成良好而稳定的实验习惯。 三、总结 “一日为师,终身为父”。教师的职责,不仅在于教学,更在于育人。作为一名基础化学实验课的教师,不仅仅要在知识上教育他们,教他们化学实验知识、教他们如何做化学实验,而且还要教他们应该成为一个怎样的人,要重视培养他们的良好实验习惯、严谨的科学态度以及实事求是的科学作风。另外,我国现如今人才虽多,但是,综合性和创新型人才仍然缺乏,所以,教师应本着为国家培养人才的理念去从事教学,多培养学生的创新能力和科研能力,将来做一个对国家有用的人。 作者:江星明 刘文龙 单位:湖南中医药大学药学院 基础化学论文:基础化学教学模式探索 1拓展学习途径,提高化学学习热情 大学的教学和学习模式都与高中不同,大学没有固定教室,也没有固定的自习时间,再者,课堂的学习时间毕竟有限,学生的有些疑问和难题无法在课堂内全部得到解答[3-4]。这种情况下,教师可以引导学生去开辟其他的学习途径,比如互联网、图书馆以及教学课件。现在大学校园里几乎都开通了网络(包括WIFI),随着人们生活水平的提高,大部分学生都拥有了电脑或智能手机。除了求助于教师,学生可以在网络上通过搜索引擎、论坛查找答案,也可以通过学校图书馆上的文献数据库查找相关课题的资料。另外,我们教学组还专门设立了《基础化学》课程的网站,任课教师可以上传课件、参考书、习题等材料。学生可以在网站的讨论区提问或者互相交流,这样学生养成主动学习、互相讨论共同提高的良好学习风气。不论是哪种方法得到的解答,教师都要积极去引导,使学生发挥其主观能动性,这样的过程不仅能使掌握了疑难知识,也使他们学会运用不同手段去获得知识,同时,学生的学习能力和自信心得到了增强。教师还可以通过课堂大讨论的形式,集思广益,让学生在讨论和分析中掌握知识。这种形式中,教师充当抛砖引玉的角色,而学生则是主体;通过讨论,激发学生智慧的碰撞。如此,学生们的学习热情就被调动起来了,兴趣也会越来越浓厚,教学质量也随之提高。 2注重教师修养,培养化学学习兴趣 学生对学习《基础化学》是否感兴趣,与教师自身的修养息息相关。教师的言行举止、知识水平以及威信将会对学生的学习过程产生深远的影响。优秀的教师会把授课过程讲得生动、活泼、形象以及易于接受,会将化学中的知识点与现实生活联系起来,更为直接,学生也就乐于接受,也就培养了他们的学习兴趣。教师还要有强烈的责任感,课前做足准备工作,对所传授的知识自身也很熟悉,让自身对学问的诚恳和热情感染到每一位学生。此外,教师还要不断提高自身的业务水平,不仅要对本课程的内容、要点及难点融会贯通,还要经常关注本学科的热点和《基础化学》的前沿发展动态。在讲课的过程中,当讲到一个知识点的时候,就能从该知识点引申到当前世界先进的研究内容,即触发了学生的好奇心,还激发了他们的求知欲。比如,讲到同位素部分内容的时候,可以列举铀元素的同位素,但同位素难分离,引出我国当年制造原子弹时也遇到这样的难题。稍微展开来讲述这个事件后,学生立即注意力集中起来,他们的兴趣被引发出来了。业务水平高超的教师也会得到学生的信任和尊重。 3丰富教学手段,提升化学学习兴趣 传统的教学手段,一般是教师在黑板上手写教学内容,由于《基础化学》的知识点较多,往往内容会占据整个黑板,密密麻麻,既不美观,也容易使学生产生视觉疲劳。随着现代电子技术的发展,大学的教学手段已经被不断更新,大多数的大学化学教学都借助多媒体制作课件等教学材料[5]。化学不同于其他课程,尤其是《基础化学》涉及大量化学分子结构、化学键、原子轨道等知识,如果使用传统的书写,这些独特的知识将给教师带来一定的挑战,即便教师讲解得很到位,学生对复杂的结构和轨道的理解难度还是存在的。教学中使用多媒体,比如将PPT、Chemdraw、Flash等软件运用到课件的制作中,就会这些难于表达的知识内容较为立体、直接、形象地表示出来,再配上音频和动画效果,大大地减轻了的理解压力,同时也克服了教师自身条件的局限。例如原子轨道章节中s、p、d、f轨道及sp、sp2、sp3等杂化轨道对于刚刚接触此内容的学生艰深晦涩,不容易理解。如果此时能用3DSMAX等软件构造三维立体图形,那势必非常直观,学生也容易接受。 4专业联系生活,保持化学学习兴趣 许多伟大的发明或发现,都来自与生活或生产实践,在教学过程中,不断地将专业知识与现实生活联系起来,让学生学以致用,将课本知识学活,保持学生对化学的学习兴趣[6-7]。比如人们用铁锅煮菜时,往往会加少量白醋,将铁溶解成二价的铁离子,被人体吸收,据说对人体有好处。如果讲解酸碱指示剂内容时,除介绍课本上例举的常用化学指示剂外,还可以附带一下天然指示剂如虞美人色素、金达莱花色素及牵牛花红色素等,提高学生的听课兴趣。 5结语 爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”,兴趣是学生学习、求知的内在动力,兴趣对于《基础化学》的学习来讲,是非常重要的。本文通过改革教学方法、拓展学习途径、注重教师修养、丰富教学手段以及专业联系生活等五个途径,形成以兴趣为导向的《基础化学》教学模式,并将此模式运用到日常教学中,激发了学生学习化学的热情,培养并提高了学生的学习,达到了良好的教学效果。 作者:张杰 单位:台州学院医药化工学院 基础化学论文:基础化学实验室资源整合论文 1实验仪器设备的利用率低 各实验室均有自己的实验仪器设备,而这些仪器设备往往是针对某一个实验所添置的,例如物理化学实验中所使用的阿贝折射仪,是针对“异丙醇—环己烷双液系相图”这一实验所添置的;分析化学实验中所使用的pH计,也是针对“磷酸电位滴定分析”这一实验所添置的。因此,在化学实验中,许多仪器的利用率较低。 2基础化学实验室资源整合需采取的措施 2.1加强实验主讲教师的沟通针对各实验的主讲教师沟通较少的状况,可以定期召开各实验主讲教师的交流会,加强各实验主讲教师的沟通。由于各实验的主讲教师均毕业于化学相关专业,对四大化学实验均有一定的了解,因此可以将各实验中遇到的问题,最新的实验方法、技术等进行充分交流,倾听其他教师的建议意见,以促进各实验的全面发展。 2.2实验废弃物的综合利用针对实验废弃物长期存放的问题,可以将废弃物综合利用。殊不知,“废弃物就是放错的资源”。许多实验后所产生的化学药品往往可以作为另一些实验的原料。例如,大学化学实验“化学刻蚀法制作印刷电路板”后产生大量的含有铜、铁的水溶液,可以作为无机化学实验“硫酸铜的提纯”的实验原料;物理化学实验“异丙醇—环己烷双液系相图”后产生较多的异丙醇—环己烷混合废液,可以作为有机化学实验“异丙醇—环己烷混合液各组分的提纯”的实验原料。 2.3提高实验员的工作素质许多人认为化学实验员的工作很简单,无非就是配溶液、检查仪器优良性能、实验室的安全管理等工作的重复。事实上,实验员的工作仍有许多技巧可言。各实验室的实验本身存在一定的联系,在准备工作和实验技巧上有许多可以相互学习借鉴的地方。例如物理化学实验“固体在溶液中的吸附”中涉及到酸碱的滴定操作,而酸碱的滴定操作在分析化学实验中是一种基本技能,前者的实验员可以请教后者的实验员如何在实验中更好更快地完成滴定操作,其中有哪些需要注意的地方,有哪些操作会严重影响实验结果等等。由于各实验室的实验员往往对本实验室的实验非常熟悉,因此,在实验室的管理上,完全可以定期进行人员工作岗位的流动管理,例如一名实验员第一年准备无机实验,第二年准备分析实验,第三年准备物理化学实验等等。这种方法可以充分调动实验员的工作积极性,提高实验员自身的素质,并达到“一人多面手”的目的。另外,可以利用校内外高校实验室管理人员培训班等形式,对现有的实验室管理人员进行集中培训,以提高其整体的业务能力和素质。同时也可以参观其他兄弟院校实验室,借鉴其先进的管理模式,交流学习,为我所用。 2.4提高仪器设备的利用率针对仪器设备利用低的问题,一方面可以从实验的设置入手,即专门围绕某一仪器开设2~3个实验;另一方面,各实验室根据某一设备仪器的使用时间,错时安排实验开设的先后顺序,例如大学化学实验“醋酸电离常数的测定”和物理化学实验“乙酸乙酯皂化反应速度常数的测定”都需要使用电导率仪,没有必要准备两套电导率仪,可以错时安排实验,只需要一套就足够了。 3探索基础化学实验室资源整合 除了上述在实验室管理上所采取的措施,还有很多值得尝试、实践的方法和措施。 3.1充分利用网络资源开放实验室管理现今社会是网络的社会,九零后的大学生更愿意从网络寻找新鲜有趣的东西,因此在实验室的建设管理上,不妨从网络下手,寻找实验知识和学生兴趣的切合点。可以开发实验教学软件,将实验基本操作和仪器设备使用操作以FLASH等形式放到网页上,建立基础化学实验课件、实验教学案例、实验数据处理平台和仿真模拟实验等,使学生可以随时登录网站观看,并进行网上实验预习、实验问题讨论、开放实验预约等活动,提高学生自主学习的能力和兴趣。 3.2完善化学实验课程体系在开设基础化学实验课程时,按照“验证性实验—综合性实验—设计性实验”来进行,真正体现层次性的提升要求,打破基础化学实验课程的传统设置,只有这样才有可能培养出“应用型、创新型人才”[5]。另外,把原“四大化学”实验内容、资源整合,减少重复实验和低水平实验,同时对化学实验内容进行提炼,有目的地把教师成熟的高水平的科研成果融入到实验内容中去,融入现代化学发展的新技术、新方法,紧跟时展的步伐[6]。同时加大实验课程的开设,坚持理论课与实验课的紧密结合,保证实验课程的开课比例达到实现学生动手能力和创新能力明显提高的要求[7]。 3.3加强实验室师资队伍建设现今的实验教学对教师和学生都提出了更高的要求,对实验教师而言,既要有较高的科学素质和理论水平,又要保证教学、科研的顺利进行。这就要求各高校领导抛开传统观念,在人事安排上改变以往的优先考虑理论教师的做法,采取一定的措施和政策,例如鼓励有经验的教授、讲师及高等学历人员参加实验教学工作,积极引进具有博士、硕士学位及生产第一线人才到实验室工作,充实实验技术力量,有计划地培养实验教师,形成合理的梯队[8]。 4结语 总之,高等学校实验室是培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”人才的基地,是科学创新的源泉,而实验教学相对于理论教学更具有直观性、实践性、综合性和创新性。在目前办学规模不断扩大,实验资源缺乏的状况下,对资源进行整合和优化,不但能解决实验教学资源的需求问题,而且通过整合资源、扩大实验室建设规模,能促进实验教学与科研的有机结合。此外,良好的实验教学环境,对培养学生的实践能力和创新能力也有着至关重要的作用,为培养和造就优秀的新型工科人才提供了保障。 作者:王莹周晓慧单位:大连交通大学环境与化学工程学院 基础化学论文:高校基础化学实验论文 一、学生实验和学生分组实验 近年来中招对学生操作能力的考查在逐步加强,重点是对学生基本操作能力的考查。实际上实验操作能力的培养主要依靠学生实验。学生对化学实验很感兴趣,好奇心强,尤其喜欢亲自动手实验,这是化学教学的特点,也是提高教学质量极为有利的因素。如果学生的实验基本操作非常熟练准确,这对于以后学好其他知识技能也是很有帮助的。初中阶段的学生亲自动手实验无疑对学生的未来发展起到启蒙的作用。实验本身是一种最直观的教学方法,有人倡导化学课应该在实验室上,这说明了学生实验在化学教学中的作用。实验不仅仅是一种直观的教学手段,而且还能激发学生的学习兴趣,使学生掌握化学知识、实验技能和科学方法。现行教材中编入了很多学生实验,也是注意到科学的发展规律而编入的。在教学过程中,应充分调动学生的积极性,让学生亲手做实验,教师应加强指导。 学生实验可以是验证性的,也可以是探究性的。验证性实验是以验证、检验所学过的化学知识,起到巩固加深之效能;探究性实验旨在培养学生独立探究能力,使学生受到科学方法和系统训练。初中阶段的学生化学实验大多是些基本的操作和一些验证检验性的小实验。但这些内容是学生未来发展的基础,学生也非常容易掌握。学生愿意做,也能做好,这对学生需要的满足感和成就感有很好的作用。当然只要有实验就可能有误差,就有可能失败,包括操作的、结果的,教师要有足够的认识。特别是学生在过程中出现的一些过失时,教师要有足够的耐心、爱心,不要有过多的责备。这对培养学生实事求是、严谨的科学素养有很好的促进作用。当然,学生实验也需要有计划、有目的、有步骤、有分析的报告,循序渐进,教师要做好指导总结工作。 学生个体实验强调实验的规范性和安全性;学生分组实验要强调互助合作,培养学生的协作精神。对学生要做的实验教师都要做到心中有数,对重点难点技巧及学生可能出现的问题(包括对数据的分析要细心指导等),尽可能少走弯路,从而达到良好的效果。对于危险性高的实验,教师要尽量给学生先演示正规操作,并要耐心解释实验原理、成败关键、注意事项等。要善待每一位学生,要克服每一个学生惧怕实验的现象,引导学生挑战自我,坚定追求真理的决心和信心。学生如果能顺利完成一个有挑战性的实验项目,享受到成功的喜悦,对增强其学习化学的兴趣,比任何说教都有意义,有些时候过程比结果更重要。 二、课外实验 课外实验,是对学校教学的补充和延伸,它不仅能进一步加强对书本知识的学习掌握,对培养学生的兴趣、探索精神也有很大的促进作用。课外实验本身就是一种实践活动。STS教育的实质就是学习科学、技术为社会做贡献。我们身边处处皆有化学,学生如果能在有可能的情况下,利用身边的物质和条件完成自己感兴趣的课外化学实验,并且得出理想的结果,这也是一种成功,这是在课本里所学不到的。我们的教材中编入了许多学生课外的实验,它会使学生对化学科学的认识进一步加强,对学生科学世界观的培养也大有好处。有可能化学家就产生于这些对物质世界有敏感性,敢于主动参与,喜欢在课堂以外挥洒汗水的学子们。科学发明创造需要的是灵感、兴趣和执着的追求。能够做课外化学实验的学生,往往是那些对化学学习有激情的学生。但我们一定要清楚,鉴于基础化学知识的有限性,实验条件的简陋性以及认知的局限性,学生很难完成一些个完整的大的课外实验项目。因此,教师对学生课外实验比较多的是鼓励和指导,要对学生课外实验课题的选择、时间选择、知识储备、实验的方法技巧以及可行性等加以指导。不可盲目、漫无天际地选题,学生所做的课外实验也应该是有目的、有价值的。对学生课外实验成功与否,我们都应该鼓励和帮助。实验最能把情感价值观体现出来,最能培养出学生的科学素养。另外现代教育信息技术的应用,更是拓宽了化学实验的深度和广度。有些需要时间长、条件要求较高的实验,都可以利用电脑、多媒体等现代设备,利用丰富的网络资源来完成,这些也是我们需要考虑的课题,无疑对提高实验教学的整体效能大有裨益。 总之,搞好实验教学,需要教师具有足够的专业知识、有熟练教学技能、有爱心,有驾驭教材的能力,在实际教学中能灵活运用多种方法,把学生放在首位,在情感和价值观方面下功夫,最大限度发挥学生潜能,手脑并用;学校方面还要尽可能创造条件,制造和谐融洽的教学环境,才能最大限度地培养学生的实验能力,从而达到良好的教学效果。好的教材确实能在教学中发挥出纲领的作用。学习科学要有科学的教材,还要有科学的方法,在具体的实践中才有理想的结果。 作者:李振乾单位:河南省长垣县佘家乡第二初级中学 基础化学论文:中外学生基础化学教学探讨 1师资情况 教师作为医学生教育教学的主要力量,其素质直接影响教学质量。目前,留学生基础化学教师队伍发展相对不平衡。首先,大多数教师英语听说能力相对欠缺,加之存在中国式英语口音,使得交流存在一定障碍。其次,任课教师往往对本专业术语的英语表达比较熟练,而对非本专业术语的英语表达相对薄弱。再次,教师缺乏教学经验,语言不够丰富生动,教学方法有待改善,教学效果有待提高。与留学生师资相比,我国学生基础化学的教师队伍发展经历了历史积淀,形成了一支年龄、知识结构比较合理,职业素质优良,能高质量完成教学任务的师资队伍。针对留学生教师队伍存在的不足,我校针对性地进行师资培训。如选派学历高、英语基础好的年轻教师到澳大利亚学习,参加北京外国语大学和本校的外语培训,到天津医科大学学习先进的教学方法和教学理念。我们发现,在教学实践中,最主要的问题并不是与留学生的语言交流,而是教师应具备丰富的学科知识和良好的授课技巧。为此,我们采取了集体备课、试讲、听课等手段,为教学顺利开展打下坚实基础。 2教材建设 我校留学生的基础化学教学工作还处于起步阶段,目前,医学类专业留学生基础化学教学尚无统一、成熟的教材和教学大纲。为配合全英语教学,选择一本合适的教材非常重要。为此,化学教研室以天津医科大学编写的理论教材为母版,自行编写了适合我校教学需要的实验教材;在选用教辅材料上尽可能多地向英语原版、原文靠近,使留学生教育从起点上就与世界先进水平接近,大大提高了留学生专业知识水准[2]。针对我国学生的具体情况,采用人民卫生出版社出版的《基础化学理论》教材和安徽科技出版社出版的《医学基础化学实验教程》进行教学。 3教学内容 首先,由于留学生在解题技巧和计算能力上与我国学生存在一定差距,所以在教学中对涉及渗透浓度和pH值的计算题采取精讲方式,同时注重例题解析。其次,由于留学生与我国学生课堂表现不同,他们大多接受的是欧美开放式教学,对问题有自己的见解,上课时习惯于随时提问、自由讨论[3],所以在相同学时数下要适当删减留学生的教学内容,否则将不能完成教学任务;或即使完成教学任务,也可能因讲授的知识不深入,导致学生一知半解。如“热力学”内容可以删减,“滴定分析”主要通过实验教学讲授原理、方法和应用。另外,在教学内容选择上要注重学科联系。化学是一门中心学科,也是医学院校的基础课程,我们应重视其基础地位,重视医学基础课和医学专业课之间的纵向联系,加强医学基础课教学是学生顺利完成医学专业课程学习的有力保障,是培养卓越医师的重要手段。在重视基础的同时要加强学科联系,对知识结构要加以延伸。如在讲授“渗透压”时,可以与生理学联系起来,通过介绍渗透脆性和渗透张力,进而介绍输液的原则和方法。 4教学方法 按照学校对留学生教学的要求,教学中应变“灌注式教学”为“启发式教学”,变“以教师为主的教学”为“师生互动的教学”,采用讨论式、问题式、案例式等教学方法,加强留学生自学能力、实践能力和创新能力培养,体现“授人以渔”的教学理念[4]。因此,在教学过程中,针对留学生遇到问题会及时提问这一特点,我们增加了讨论环节。教师课前精心准备问题,在课堂上适时提出并让学生分组讨论,这种灵活的互动式讨论充分调动了学生的积极性和主动性,体现了以教师为主导,学生为主体的教学原则[5]。我国学生课堂氛围不够活跃,教学中被动接受知识。教师往往从概念出发,按照“概念—性质与理论—公式—应用”模式来组织教学,学生同样也按此模式接受知识。这种演绎法模式突出了学科的系统性和逻辑性,体现了教师的主导作用,但忽视了学生的主体地位,不利于学生创新精神和创新能力培养。所以,在教学过程中注重采用案例教学法。案例教学能使学生成为教学活动的主体,从而形成学生自主学习、合作学习、研究性学习和探索性学习的开放式学习氛围[6]。 5教学手段 在实践教学中,我们十分重视多媒体等现代化教学手段与传统板书的结合运用。多媒体课件可以将教学内容图文并茂地展示出来,不仅能改善教学效果,使教学内容更加条理清晰、生动形象,刺激学生的想象力,提高学生对信息的注意力、理解力,调动学生学习的积极性,活跃课堂气氛。教师还可以充分利用节省的时间,放慢节奏并反复讲解教学重点。当然,在教学过程中要注意把握现代化教学手段使用的度,避免按照幻灯片朗读,而是积极辅以传统教学手段,如教具演示、板书等,同时增加与学生的语言、眼神交流,拉近师生距离,充分突出教师的主导作用。尤其针对留学生计算能力差的特点,我们积极采用板书形式讲解习题,以便把问题讲清讲透,同时加强解题思路和技巧训练。 6考核方式 实施素质教育是当前教育改革的主题。它要求我们必须更新教育思想,转变教育观念,深化教育教学改革。考试是高校教学工作的重要环节,进一步完善考试制度,充分发挥考试的检查、评价和反馈功能,使其更好地为教育教学服务,是深化高校素质教育的重要举措[7]。目前,针对留学生实行平时、实验、笔试等成绩相结合的综合评定方法。平时成绩包括考勤、作业、课堂提问及小测验等;实验成绩主要从操作技能、实验结果、实验报告等方面综合评定。这样可以改善留学生相对自由散漫的状态,起到督促留学生学习、加强管理的作用;同时加大实验成绩的比重,可对学生能力培养起到积极作用。针对我国学生,成绩评价主要采用实验和笔试成绩相结合的方式。由于我国学生采取大班授课,平时成绩评定有一定困难,但学生自觉性较强,所以采取强化实验教学的方式,注重培养学生动手能力,积极营造开放性实验教学环境。同时,在考核方式上力求公正全面地评价学生掌握知识的程度和分析解决问题的能力,能客观评价教师的教学水平和效果,发现教学中存在的问题,反馈教学中的各种信息,充分调动教学双方的积极性和主动性,提高教学质量。 7交流反馈 教学相长,教与学的相互反馈可促进教学质量的提高。由于课堂时间有限,限制了师生的直接交流[8]。因此在授课结束后,教师可以留出时间对学生进行辅导,也可以将网络作为交流平台,进行师生间的无障碍交流,改善教学效果,还可以通过校园网络平台,上传基础化学教学内容与进度、课件、教案等供学生浏览,方便学生课后复习;课堂上教师来不及解答的问题,可通过E-mail方式回答;借助网络,学生可随时与教师交流。针对留学生,可通过交流、小测试、提问等手段及时了解其学习动态。总之,我校留学生教学工作依然处于起步阶段,存在许多不足,所以要充分借鉴针对我国学生的成功教学经验,如通过加强教学管理,严格考核评价体系等措施提高留学生教学水平。而针对我国学生,要进一步加强讨论式、问题式教学,活跃课堂气氛。同时,构建中外学生沟通交流平台,进一步加强互助式、自主式教学,采取多种措施改善教学条件和教学效果。 作者:吴允凯韦文美顾志红单位:安徽医科大学基础医学院
小学科学实验论文:提高小学科学实验课教学实效 一、在交流中生成方案 科学教学中,脱离了外显的动的探究,内隐的思的探究就显得生命力不足;没有内隐的思的探究,外显的动的探究就成了没有灵魂的空壳。动与思互生互动,探究才是真正的科学探究。因此,在教学中,教师既要关注学生外显的动手活动,更要关注内隐的思维活动,提供学生自主制订实验计划、小组交流实验计划、全班形成实验计划的机会,让学生在交流实验计划时,注意引导学生学会倾听,互相补充,从而使学生在交流中集思广益,形成实验计划,在学习中保持高涨的情绪,促进学生主动探究,为提高实验的实效性提供保障,为学生在实验中提升科学素质奠定坚实的基础。如在教学《岩石会改变模样吗》这课时,我适时提供材料(每组一个酒精灯、两块小岩石、一把木质镊子、一盒火柴、一个烧杯、水),请学生先独立思考,然后小组讨论实验方案,全班交流时学生取长补短,如生1:实验前先观察岩石的模样(师:对了,这是个对比实验,实验前后都应观察岩石的模样。)。生2:实验时把岩石放酒精灯的外焰加热,再放水里冷却。生3:要反复几次实验,这样看到的现象才明显。生4:岩石如果有裂缝或者掉小碎块,就可以证明冷和热会改变岩石的模样。生5:实验完后观察岩石的模样,填好记录单(我及时表扬:你是个细心的孩子,懂得提醒同学们要及时做好记录。)。接着根据刚才形成的实验方案,让学生实验……这样教学,实验计划来自于学生,学生体验到成功的喜悦,产生强烈的探究欲望,由于明确了实验步骤,学生有效地得出了实验结论,智慧的火花在实验中迸发。 二、在实验中亲历过程 心理学研究表明,对儿童来说,态度的形成需要实践的过程,技能的形成需要反复的模仿练习,而知识的获取主要通过感性经验的积累,小学生常常依靠动手操作认识和理解世界。因此,在科学实验课教学中,教师应提供充足的实验材料,让每位学生都有动手操作的机会,使学生在亲历实验过程中通过分析实验数据,反思实验过程,水到渠成地理解科学概念,这样获取的科学知识记得更深,记得更牢。如在教学《声音是怎样产生的》时,在学生做“使物体发出声音”实验时,我请学生以小组为单位分组实验。学生分组实验时,有的当材料员,有的当实验员,有的当汇报员,有的当记录员,在小组长的组织下,分工有序地动手实验。汇报时,有的小组用拨动钢尺发现钢尺由于振动发出声音;有的小组用拨动橡皮筋使橡皮筋振动发出声音;有的小组用敲击音叉,把音叉放入水中,发现音叉振动发出声音;有的小组在鼓面上放一些黄豆或泡沫,通过敲击鼓面,鼓面振动发出了声音……这样教学,学生通过分工合作,都亲历实验过程,亲历感受制造声音,提升“物体由于振动产生声音”的科学概念的过程,课堂呈现智慧共享,思维共振,情感共鸣的动态生成场面,有效地培养学生的创新思维能力。综上所述,在科学实验课教学中,教师要细心呵护小学生与生俱来的好奇心,帮助他们亲历科学实验的过程和方法,发展他们的个性,增强他们的创造性,提高他们的科学素质。 作者:尤金田 单位:南安市教师进修学校 小学科学实验论文:小学科学实验课课前准备 1、实验材料的准备以安全性为第一 教师始终要把安全放在第一,将隐患消除在准备阶段。有些实验在操作过程中存在一些安全因素问题,教师在提供材料时就要注意。如酒精灯的使用方法、试管的正确夹放、对物体正确的尝与闻等,教师一定要在实验前进行安全教育和说明,消除安全隐患。但教师不要怕完成不了实验或出于安全的因素,就直接替学生完成实验。这样做的结果是影响学生的动手操作能力,不能促进学生的思维能力发展。我们要尽量让学生完成自己设计的一些实验,只要不出现大的问题就放手让学生自己来做实验进行探究。例如热胀冷缩的实验,教师在提供了装满红水的小瓶后,要求学生自己想办法通过实验来观察受热和受冷后的变化,强调一下实验安全问题,具体过程教师并不干预。 2、实验活动材料应具有科学性、趣味性 在实验活动中,为学生准备的材料应能揭示与教学目的相关的一系列现象,能体现所要学习的知识,有利于培养学生的能力,并具有科学性,精心准备能激起学生兴趣的材料,学生在实验活动中才不会感到枯燥无味,才可顺利地通过揭示自然现象的规律,认识事物的本质特征和内在联系,建立正确的科学概念。例如:《固体和液体》一课,选材就要选有一定趣味性的冰、油(凝固)、鸡蛋(煮熟去皮)等在一定条件下固态和液态可互为转化,实际它们在常态下是液体,然后把它们放到水中沉浮观察,进一步知道它们的一些性质。糖、盐、泥土在水中可分解,还可通过一些手段重新分离出来,这样更有趣,从而得出固体和液体的一些科学性质。有时还要提前对器材作必要的处理,如潮湿天气做摩擦起电的实验,要事先烘干实验器材,想办法保持实验现场的干燥等。《肥沃的土壤》一课,认识蚯蚓对土壤的改良作用,重点是观察蚯蚓在土壤里的生活状况。观察蚯蚓的生活环境,要选择好在潮湿、肥沃的泥土,人不要过多地去动泥土,以免影响蚯蚓的正常活动,或者教师用一个透明的玻璃箱放好潮湿肥沃的泥土,让它安静地生活一段时间后,翻开泥土观察,对比蚯蚓活动前和后的泥土变化体现出蚯蚓能起改良土壤的作用。 3、观察活动的材料应联系当地实际进行选择 小学生对周围的一切事物都充满了好奇,他们渴望认识自然科学现象,弄清为什么有的树到了秋冬季会落叶,而有的却抽出了新芽,动物靠什么越过寒冷的冬天等问题。为此,教师要充分利用学生这一兴趣特点在全面了解当地的自然资源的前提下,根据学校所处的位置,寻找一些抬头可见、唾手可得的活动材料,来丰富科学教学内容。教师在设计活动时,要充分利用这一自然优势,通过多种形式,使原本生动的科学课更加丰富多彩。例如:《植物和我们》一课,选取的植物最好是当地比较常见的植物,学生在市场上或日常生活常见到的,如南方和北方选材就不一定相同,椰子、荔枝在南方能看到它的生长,而北方就不一定能看到它的生长情况,北方的苹果,南方就不一定能看到它的种植。通过活动把内容记好日记,并能结合当地的特点服务地方经济建设,培养学生学科学、用科学的能力,使他们在获得科学知识的同时,掌握一定的劳动技能。《植物的不同和相同》一课,教师要告诉学生选择有代表性的植物,在当时的季节和当地是易找的,能使学生容易找出两种植物之间的不同和相同,有利于对植物进行分类的植物种类。如选择成熟的玉米与水稻,学校里较多的树和盛开的花,对比更强烈。而选择韭菜和刚出苗的小麦,本身易混淆则不好比较。《生命离不开水》一课,植物体内有丰富的含水量,可要选择比较容易挤出水的植物,如桔子、西红柿、萝卜等,从而能引发学生想办法解决水的来源。《认识液体》一课,做液体的流动快慢的实验,要选择黏稠度区别比较明显的不同液体,如食用油、水、牛奶,这样才能让学生更清楚地看出流动的快慢,认识液体这一特点。 4、实验研究的材料要具有多样性 首先,在归纳事物本质特征时,要选取多种代表性事物,提供足够证据。例如:《我们周围的土壤》一课,一般一个地方的范围是一种土壤。为此,教师要做个有心人,利用外出的机会在不同地方采集不同的土壤,有机会也可带学生多去几个地方,选取不同的土壤,观察认识不同土壤适合种植不同的植物,才能分析不同种类土壤的差异。《纺织材料》一课,纺织材料有柔软性、透气性、牢固性、吸水性、防水性等,要让学生选取多种不同的纺织品进行观察实验。让学生感受到纺织品的多样化然后展开发散思维,想象设计未来的衣服样子,培养他们的创新意识。总之,科学实验准备材料,是科学教师必备的基本功。教师要根据教学内容、学生实际及学校和当地的实际情况,采取多种形式,如教师之间的材料交流使用,发动学生收集,教师平时的积累等,做好科学实验课前准备,以提高教学质量。 作者:王启仟 单位:福建省永安市南门小学 小学科学实验论文:小学科学实验课问题 在2009学年度下学期,我曾执教过青岛版四年级下册的《认识光》一课,当时听课的是我们县教研室的人员、镇教研室人员、所有科学课教师。这节课有分工、有合作、既有学生动手,又有教师动手,一节课忙得不亦乐乎,课堂气氛很是活跃。课后评课,自以为很优秀的这节课没曾想到被评为中课。在交流时,评委的肯定与表扬是有的,但最多的还是给出了意见和建议。这节课目标定位模糊,课堂虽热闹,但比较低效。课下评委问了很多同学,这节课你到底学会了什么知识,大多数同学只是摇头不知道。还真有这么巧的事,在时隔几年后的今天,我看了《山东教育》上的一节课,几乎和我那节课如出一辙,课题虽不一样,但结果是一样的:目标未落实,效率不高。说到底,以上状况直接导致了小学生较弱的动手操作能力。小学科学《课程标准》明确指出:小学科学是以实验为基础探究为核心的学科。实验中千变万化的现象最能吸引学生的注意力,激发学习的兴趣,进面调动学习的积极性,因此,实验是提高学科教学质量和学生科学素养的重要环节,学生的动手操作能力对课程的实施起着关键性的作用。科学课上为了让学生通过实验揭示自然规律,就必须加强学生动手、动脑、操作的能力。作为传授知识的教育工作者的我们就不要怕麻烦,耐心指导学生做,分小组做,并且达到人人会做的目标。我认为应着力做好以下几点。 一、实验应当突出它的实践性,培养学生的创新能力 科学课这门课的特点就是实验教学,而科学实验是学生获取科学基础知识,发展科学能力的很重要的有效途径,也是学生所从事的学习活动,说到底就是让学生“把手动起来”。因此,实验应当突出实践性,培养他们的创新能力。 1.要拓展实验的内容。选择学生生活实践密不可分的小实验,或配合课堂教学的系列实验或补充实验,或有趣味的和新颖的实验等。 2.要拓展实验的空间。拓展实验的空间实际上就是把实验由课堂向课外、教室向家庭、学校向社会延伸,它的形式有课外兴趣小组活动,开放实验室,建立家庭小实验角等。课外兴趣小组活动,时间比较充分,形式又多样化,又有学生的兴趣爱好等个性差异,因此更能有针对性地通过实验操作培养学生的创新能力。开放实验室就是在规定时间将实验室向乐于开展科学小实验的学生开放,提供相关的实验器材,放手让学生开展一些自己感兴趣的研究活动。这样,不同层次、不同需要的学生便可以自主发展,并能在宽松自如的气氛中积极自主地进行动手实验了,也许创新的火花就在这不知不觉中点燃了。建立家庭小实验角就是鼓励一些有条件的学生在家中添置少量的仪器或准备一些实验的代用器材,开展一些个人感兴趣的、自己设计的小实验,让这些学生也能像科学家那样去实验、去创新。 二、创设比较良好的实验环境,让每一个学生都能动起手来,每一个学生都能有事可做 1.让学生在实验室中,就好像在家中、在学校里、在课堂上一样。创造一个安全、舒适、温馨的实验环境,让学生乐于其中,也在乐中学到了知识,增长了见识。 2.将动手操作进行完整,要形成书面文字,让同学们做好记录。为此,每一次实际动手操作之后,都要形成书面文字,比方说今天做了什么实验,哪些同学合作参加了,用了什么仪器,步骤是怎样的,有什么现象发生,结果又是怎样的,都要详细地记录下来,最后还要写下自己的感受,文字不需要写得太多,但最主要的还是要写上自己的真实想法 3.不要为操作而操作,而是通过操作,让同学们对科学产生浓厚的兴趣,加深印象,更加牢固的掌握知识。操作要有一定的目标性,盲目而杂乱的课堂实验教学严重挫伤了学生的学习积极性,降低了课堂效率。 三、在培养学生实验操作能力时,教师要组织学生先进行一番讨论,让学生对同一个问题进行猜测和假设 把同一个猜测、假设的同学分为一组,让学生明白做这个实验的目的,是为了验证什么问题而做。在实验操作的过程中,我们要不要记录,要注意哪些事项。在实验的过程中可能会出现什么结果,怎样操作实验会更准确等问题。经过这番讨论、研究,让学生明白科学是一件很严肃的事,在探究过程中要细心、认真,并懂得科学探究实验是有趣而新奇但又严肃的事,容不得半点马虎。这时学生的注意力会很集中,就会有计划,有目的去动手操作,以此,慢慢地就提高了他们动手操作的能力,也鼓励了学生自由探究。学生能获得更准确的科学知识,同时,也培养了自己动手操作实验的能力。四、在培养学生实验操作能力时,教师要给每组学生一个明确的分工或者让学生自己给自己分工为了强化学生的小组意识,我对学生的评价都是以小组为单位的,让小组成员一荣俱荣。所有的活动都是以小组为单位开展的。小组成员之间要有不同的分工,明确自己的任务。虽然科学小组成员的学习水平是不同的,但经过特别的加强训练,学生之间就会形成彼此尊重、平等互助、友好交流的氛围,从而提高小组合作学习的质量。还有一点,我没有把它当做第五点,也没放在第一点,我把它单独列出来,也表明了我对它的重视。科学实验课的创设情境,提出问题这一步,实际上也就是我们以前所说的导入新课这一步,我认为这是极其重要的。有很多人总认为小学语文、数学、英语课的导入新课尤为重要,而对于常识课,尤其对科学实验课的导入新课并不重视。 我认为持这种说法的教师可能没有亲临教学第一线,或者说亲临第一线但没代过这门课程。这样说可能有些过重,但在我的教学历程中,我发现科学实验课导入的重要性丝毫不逊色于语、数、英。创设情境,提出问题的顺利进行能为科学实验课打下坚实的基础。三、四、五、六年级的科学课我都带过,“1+1”的问题我们姑且不论它等于几,我也不管它与本堂课的内容有关无关(我认为导入内容与本课内容无关也无妨),这四个不同程度的年级的学生我都问过,可想而知,不同年级对这个问题的反应是不同的。低年级的同学会很自豪,高年级的同学会很不屑,初、高中生可能会迟疑,如果你问大学生或者教授,那他可能就会很吃惊“这个问题很复杂,需要好好研究”。我常常以此导入,并且收到很好的效果。我们一线教师的教与学对科学课中的实验课教学的落后有着不可推卸的责任,但是,我们没有推脱,没有气馁。我们要知难而上,顺势而为。可喜的是在县教研室的正确领导下,在我们镇的学校领导及镇教研室的共同努力下,再加上各级领导的亲切关怀,我们的小学常识课,尤其是科学实验课已初步取得了可喜的成绩,我们镇的科学课教师在全县的讲课比赛中年年获奖,并且呈逐年增加的趋势,学生的成绩也在逐年稳步提高。我相信,在不久的将来,我们一定会有丰硕的成果。普通教师说的话就普普通通,没有什么大话、套话,也没有什么豪言壮语,我们只会以满腔的热情去谱写我们农村的落后教育。领导拭目以待,我们教师、学生家长也都在拭目以待! 作者:苏浩 单位:山东省苍山县长城镇中心小学 小学科学实验论文:小学科学实验设计综述 一、我国小学科学实验教学的现状 1.实验时间过短。老师为了完成教学任务,不考虑学生接受能力只在乎讲解进度,小学生的实验时间也被缩短,只有几分钟的时间。有时候小学生还没做完实验,没看到实验现象,由于时间不充裕,被迫停止实验,实验过程过于匆忙,只表现于形式而不注重结果,使实验教学效果大打折扣。 2.老师的实验指导过于详细。在进行实验操作前,老师将方法、步骤等都讲解得很详细,学生只是按老师的讲解去操作,没有自己的想象空间,从而失去对实验的兴趣,不能发挥实验教学的作用。 二、小学科学实验的目的 1.培养小学生的感官协调能力。小学科学实验的目的在于通过提高小学生的观察能力,来培养小学生的实践能力。通过老师引导,充分调动学生的口、眼、耳、鼻等各感官协调合作、共同参与,使小学生明白观察事物不是只能用眼睛,其他感官也可以参与“观察”。 2.让小学生掌握科学研究方法。在科学实验中,老师应着重培养学生的独立工作能力和掌握实验技能,让小学生养成良好的实验习惯。通过启发学生对实验现象的分析,培养学生抽象思维理解能力,培养小学生创造性思维能力。 3.科学术语的掌握。小学生处于习惯养成时期,老师在教学活动中应该注意运用科学术语进行讲述,使学生在掌握科学术语的同时养成良好的科学学习态度。 4.培养学生主动“发现”的能力。通过主动学习来获得知识,能够加强小学生对知识的记忆能力。通过主动提问和思考,激发小学生的学习兴趣,使小学生主动地投入学习当中。 5.结合学生能力解决生活问题。培养小学生能够利用在学校学到的知识解决生活中所遇到的实际问题的能力,需要在实践过程中对小学生进行适当的表扬,鼓励小学生在生活中运用所学的知识,培养独立处事能力。 三、小学科学实验设计 1.基本实验。这是科学实验的初级阶段,先向小学生展示在科学实验中需要用到的基本设备和仪器,学生需要认清实验时要用到的基本物品和材料,并能够掌握基本仪器的操作方法。对于处在起步阶段的小学生来讲,经过这个阶段的实验学习,小学生可以对实验内容进行准确的表述,并能够清楚地了解实验的方法,目的以及步骤,从而得到正确的实验结论。在老师示范过程中,清楚实验的观察对象,并能够用准确的语言来描述和解释实验对象。 2.基础实验。是在基本实验的基础上,对小学生已经掌握的重要的科学结论进行验证的实验部分。通过实验,小学生可以运用已掌握的实验技能,讲述实验的要点、方法、目的、原理、步骤以及注意事项,学生可以对简单的图标和文字资料进行讲解和说明。 3.有关社会生活的科学实验。当小学生已经很好的掌握了前面的基础实验后,在生活中运用科学实验来解决所遇到的一些问题,在这个阶段,学生可以运用自己掌握的科学知识,自己制定实验计划、方法、步骤,通过自己的实验去解决实际生活中所遇到的问题。当然这也需要一定的前提条件:学生在实验选材方面需要做到经济、环保;所进行的实验对象要在自己能力控制范围之内;可以选择多种不同的途径进行实验操作。 4.科学探究实验。这已经达到科学实验的最高境界。通过以上实验教学,小学生已经具备了一定的科学素养,也拥有了一定的探究能力,这个阶段是让学生自己发现问题,对身边不清楚的问题提出猜想,然后自己设计实验过程,运用已经掌握的知识,通过自己的实验来得出结论,验证自己的假设,直到实验成功。国家的发展立足于教育,从小抓起,着重培养小学生观察、发现、解决问题的能力是关键,小学科学实验教学有利于培养小学生的观察、发现、解决问题的能力,并有利于培养小学生的创造性思维,使小学生得到全面的发展,从而推动国家的建设和发展。 作者:孙立 单位:吉林省伊通满族自治县伊通镇第四小学校 小学科学实验论文:小学科学实验中的材料准备 一、优化实验方案精简所需的实验器材 我们常在教学中发现教材中所设计的实验方案繁杂所需实验器材较多实验材料准备起来困难、麻烦。我们为什么不能在达到同等探究目的的前提下更换材料或者实验呢?变“为实验而实验”为“为探究而实验”。如在四年级下册《生活中的静电》这一课中,为了探究电荷之间的相互作用役计了在直尺上悬挂两个气球的实验,同步用不同的方式摩擦两个气球使气球上带上电荷再靠近两个气球观察现象从而得到实验结论。在这个实验中需要气球、棉线、丝绸、毛皮等多种材料而且还需要对气球吹气、悬挂、摩擦整个过程复杂淮备工作较多而且对环境要求较高。实验室我们可以把气球换做生活中常见的塑料泡沫,并直接把它悬挂起来,再摩擦、靠近、观察,过程就方便得多了,也达到了同样的实验效果,并且塑料泡沫非常常见岸生可以自己准备省去了教师的很多准备环节。 二、充分调动学生准备材料的主动性 我们所使用的材料大多来源于生活肩的材料可以完全由学生准备。我们尽量让学生从熟悉的周围事物入手启行准备材料。如凤仙花、油菜、蚕、各种不同的种子、植物的根、各种宕石等。这些材料的准备过程也是学生认识身边事物的过程,成为一个学生自我建构和自我完善的过程,最终达到造就他们科学素养的目的。 三、不同实验材料分类存放便于下次使用 我们有的教师往往在精心准备完一个实验材料后就会随意丢弃下次教学时又要经过收集、准备这样的重复过程无疑增加了工作量。我们可以在第一次收集、使用后按照“年级一单元一课程”这样的模式独立存放起来便于其他教师或自己的再使用而且在使用时还可以对上一次的材料再更新、再优化。 四、一物多用尽显其能 我们有时准备的实验器材并非只有一个用途启也可以用于其他实验中。如四年级下册一单元中《简单电路》中所使用的各种电路小元件也可以用在《点亮小灯泡》《不一样的电路连接》中。再如在《导体和绝缘体》一课中待检测的铜片、塑料片、铁片、瓷片等也可以用在五年级下册二单元《传热比赛》中的“谁热得最快,’中。这样一物多用显示了材料的多种功能更激发了学生对科学知识的探究。实验材料的准备是我们实验教学中非常重要的一个环节我们科学教师在这个过程中想全、想细、敢于创新通过优化使其达到更好的教学效果赴它们在我们科学教师手里成为学生科学探究的启蒙工具。 作者:赵静 单位:陕西省汉中洋县南街小学 小学科学实验论文:小学科学实验教学思考 一、合理选择科学、典型、贴近生活的材料 美国心理学家布鲁纳说:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣,要使学生上好课,就得千方百计点燃学生心灵上的兴趣之火。”“材料引起学习,材料引起活动”,在探究学习中,为学生提供合理的实验材料有助于学生探究活动的顺利开展。只有通过对合适的材料的操作、摆弄和思考,才能使学生从中感悟获取科学知识的方法和过程,从而培养学生的科学创造性思维,提高学生的科学素养。实验材料并不是信手拈来就可以使用的,教师应当精选最能达到预期实验效果的典型性材料,增强实验效果,彰显科学原理。如教学《认识几种常见的岩石》时,对岩石标本的选择要下工夫。从颗粒、颜色、层理、软硬度、光滑度、是否透明等方面考虑,使提供的岩石标本涵盖大理岩、板岩、页岩、砾岩、花岗岩、石灰岩六类岩石的基本特点。又如教学《声音是怎样产生的》时,在选择乐器类实验材料时,有目的地选择吉他、小鼓、锣、笛子等发声方法和原理不同的弦乐器、打击乐器、金制乐器、管乐器。像这样精选具有典型性的材料组织实验,有利于学生建构正确完整的认知结构,符合概念建立应从一般到特殊的科学规律。如教学《声音是怎样传播的》这一课中“土电话怕勺制作.教材选用一次性杯子和棉线.取材方便.贴近生活,效果很好。选取全面、科学、典型、贴近生活的材料,有助于教学的顺利开展。 二、合理组织探究活动,加强小组分工合作 1.实验探究要有明确目的任务和活动要求 探究目的和任务不明确,就会导致学生置身于探究活动之外,显得漫无目的。虽然有时学生的兴致很高,但不能达到探究活动的目的。因此在组织探究之前要让学生明确所要探究的问题和目的,知道他们要完成的任务,并以适当的激励语言激励他们,激发学生的兴趣,调动探讨的主动性。我觉得较好的一个方法是在课件上黑板上写上学生要探究完成的目的和任务,或是要验证的假设和注意的事项。明确的活动要求是指引学生顺利完成探究的保障。如果没有明确的要求,学生不按正确或是特定的要求去做,那么探究目标的完成就没有保障,也可能出现事与愿违的相反结论。小组探究活动前有时教师应当给学生做必要的引导或演示实验方法,步骤。如教学《运动后会怎样》一课时,教师可以引导学生讨论如何收集一瓶新鲜的空气和呼出的气体,用什么方法对它们加以比较等问题,同时把收集一瓶纯正的空气和一瓶呼出的气体的过程方法用图文形式在课件中展示给学生参考,达到很好的引领示范效果。 2.合理分工合作 小组合作是当今课堂组织探究活动的主要形式,小组合作学习不是简单地把学生划分成几个小组,而是根据实际情况进行小组合理搭配。在课堂教学中将优秀生、中等生和后进生结合起来,组成若干个四人学习小组,每一位学生都要被指定担任一种特定的角色,如小组长、记录员、中心发言人、操作员、协调员等,这些角色可以轮流互换,保证每个成员都体验难度不同的角色,都有动手操作和记录观察的机会,可以采取小组长负责制。小组成员的合作分工,具体任务事项要落实到人。小组合作探究时,教师可以在组间巡视、注意观察学生的操作、学习情况,在一些活动的关键之处适时予于指导和讲解,化解难点,使探究顺利进行。 三、组织交流汇报,引导实验现象分析,促进学生思维的发展 实验做完之后,教师必须了解学生是怎样做的,看到了什么现象,有什么发现和疑问,这就有了交流汇报的环节。教师可以请实验很成功的小组交流他们探究的问题、实验的步骤、看到的现象和得出的结论,让学生充分发表自己的意见。引导学生对实验现象进行分析,总结概括实验结论,这是实验探究活动由动手转入动脑的过程,是思维从感性到理性的质的飞跃,只有实现了这个飞跃,学生才能真正获得知识。在这个过程中,学生要运用学过的科学知识解释观察到的实验现象,这既巩固了学生已有的科学知识,又锻炼了学生运用知识分析问题解决问题的能力。当然,这个过程是整个探活动最困难的阶段,这就需要教师根据学生的生活经验、科学知识储备、认知能力、思维规律给予恰当的引导。如教学《运动后会怎样》一课,实验后让学生交流竹签在新鲜的空气瓶里和呼出的气体瓶里燃烧有什么不同,学生很容易通过实验明确燃烧的时间不同,然后出示呼出的气体和空气成分的对比表格,让学生提升认识:呼出的气体与空气比较含氧气较少,二氧化碳较多。 四、重视实验与生活的联系,将探究活动延伸到课外,促学生形成探究的意识 科学源于生活,生活蕴含科学。小学科学教学应该贴近于学生的生活实际,在教学过程中要充分体现生活化,让学生从生活中学习科学,在实践中探究科学,将学习的科学知识运用到生活实践中。让学生明白自然界中处处有科学,生活中到处是科学,特别是经过实验后,及时出示一些与实验结果联系紧密的例子或问题,使学生真正意识到科学的重要,对后续的学习将产生很深的影响。如在学生认识了电可生磁、利用电可以制造电磁铁之后,可以让学生在课后观察哪些地方用到了电磁铁,它们各自起着什么作用?自己能不能制作一个磁力强大的电磁铁?又如教学《种子的萌发》时,经过一系列的探究活动,特别是实验、交流、总结后,可以提出了下面一些问题: (1)插秧前,为什么要把稻谷种子浸泡后堆起来,用稻草盖几天后种在地里? (2)为什么粮食必须晒干后才能入库贮存?这些问题让学生感到很有兴趣,他们当然就乐于探索。长此以往,他们的探究习惯就会不知不觉地养成。总之,在科学教学中,学生是学习的主体,使学生乐此不疲地进行探究,养成良好的探究习惯,形成良好的科学素养,是一个科学教师教学的出发点和目的所在。要进行有效的实验教学,就必须根据教材内容、学生认知水平和实验教学设备等,不拘一格地灵活选择适当的教学形式,设计行之有效的实验方案,使实验教学与科学探究过程实现互相和谐的统一。 作者:鞠荣庆 单位:江西新建县实验小学 小学科学实验论文:农村小学科学实验教学 一、农村小学科学实验教学的现状 1.教师在开展实验教学时基本是黑板上画、嘴巴上说 本来,小学科学课的主要目的之一是培养小学生的动手能力、观察能力,要想达到这个目的,就必须要让学生观察演示实验,动手做分组实验。此外,要让学生走出教室,观察大自然中的各种小动物的外观特征和行为习惯;要让学生走进树林、走进草地、走进庄稼地观察了解植物的发芽、生长、开花、结果的过程,这样,就能达到前面所说的目的。而现在的状况是教师在黑板上画实验、嘴上说实验,学生背实验,这和前面所说的目的完全是背道而驰的。 2.对于实验教学情况学校没有实查 在进行教学工作检查时,检查组找来教务主任,了解开课设节情况,汇报的情况都是按文件、按规定开课设节,看课表也有科学课,数量也是足额的,查实验开出情况,文字记载都有。看来,科学课的教学基本没问题。然而,当检查组走进教室,走到学生中间,再了解实验教学的情况,又会是什么情况呢?我们先拿出科学课本问学生,这个实验做了吗?学生答,做了,又问那个实验做了吗?又答,也做了。看来,实验教学真没问题。然而,当我们拿出仪器,让学生重复他们所说的做了的实验时,学生傻眼了,他们说不出仪器名称,更不能重复实验过程。那他们为什么说做了实验呢?经详细了解,学生道出了实情。原来,为了应付检查,教师统一交待说,课本上的实验如果有人问,就说都做了。当我们再和教务主任交流时,教务主任说他们也知道实验教学的真实情况,但教师要么是年纪偏大,要么是兼课教师,要么是新上岗教师,要真上实验课有难度。此外,开展实验事前要准备,事后要归还清理仪器,教师觉得很麻烦。我们提醒:做实验不是有实验教师准备吗?教务主任告诉我们,实验教师都是兼的,农村小学没有专职的实验教师。 3.实验教学纳入绩效考核力度不够 学校为了正常有序运转,制定了各种制度,备课、上课、辅导学生、各种值班等,期末或年终对照制度,对应逐项检查,扣分加分与绩效工资挂钩。而实验教学搞不搞,对绩效工资的影响微乎其微,更不要说与职务晋升、评先评优有联系了。有了这些理由,哪位教师还愿意搞实验教学呢? 二、加强农村小学科学实验教学的对策 1.领导要切实提高认识 这个“领导”有三层含义:政府领导、学校部门领导、学校领导。政府领导要管学校基础设施设备的资金投入,在“普九普实”阶段,这一点基本到位了,但更要从宏观上过问设施设备的使用情况,要督促学校部门领导查一查学校实验教学这些“小”事情,要有长期的战略眼光,不能追求短期的投资效果;学校部门领导要从素质教育的高度认识实验教学的重要性,实验教学是否开展,有没有效果,效果好到什么程度,关键在学校部门领导,因为具体的制度、奖罚的措施,都是从这里出台的,执行操作这些制度措施也是在这里实施的。可以说,小学实验教学没有学校部门领导的真抓实管,光靠科学课教师的自觉性,要想落实实验教学的确有难度。学校部门领导要制定实验教学制度和措施,更要有真检查。对实验教学,会上要强调,会后要检查,期末年终要总结,实验教学的效果要与教师的绩效工资、职务晋升、评先评优挂钩,要组织培训实验教师,提高他们的实验教学能力,惟有如此,才能彻底改变农村小学或更大范围小学实验教学的现状。学校领导处于操作执行层面,大多数农村小学的领导就是一线教师,有双重身份,既要贯彻上级的制度措施,又要在教学中身先士卒,身体力行,在操作执行制度措施的过程中,要多从正面鼓励科学课教师上好实验课,协助教师做好实验,解决科学课教师在实验教学中的实际问题,及时表扬实验课上得好的教师。在执行制度时要人性化操作,让教师带着愉快的心情上好每一堂实验课,为实验教学营造良好的氛围。 2.农村小学的科学教师要努力提高自身的实验操作能力 现阶段,农村小学教师第一学历普遍不是很高,受过实验操作专业训练的更少,要想上好科学课,必须过好实验操作这一关,怎么办呢?途径有两条:一是自学充电,二是培训提高。加强农村小学实验教学,县级教育部门要安排教师到进修学校进行学科知识、实验操作的专业培训,要依托本乡镇中学的物理、化学、生物、地理等学科的教师,进行校本培训。同时,还要组织公开课、示范课、观摩课等活动,为教师引路,提高科学课教师的教学水平和实验操作能力。对教师的自学、培训,学校要在经费和时间上给予支持。 3.实验仪器因地制宜,重点配置,提倡就地取材和自制 小学实验仪器配备有国家标准、省级标准,农村小学如果都按这个标准配备,难度大,“普九”以后,虽然配备的力度大,配备的仪器数量多,但按标准查差距还很大。就目前的现状来说,农村各校要在有限的经费范围内精打细算,根据本校的规模重点配置。建议小学的仪器配置不要分科,按通用仪器、专用仪器两类配置,优先考虑通用仪器,其次考虑专用仪器。通用仪器使用的频率高,而对于专用仪器学校要量力而行,尽量配置。目前,仪器配置的现状往往会让科学课教师以仪器配置不全为借口,不积极开展实验教学,这需要学校领导鼓励、督促教师围绕所做的实验想办法,能替则替,能代则代,对于简单的仪器则鼓励教师自制,小学科学实验中用到的材料都很普通,农村小学一般都能找到,至于观察实验中用到的小动物、植物则可以实地观察。在小学实验仪器配备中,教师要摒弃“高、精、全”的想法。 4.用制度保证小学实验教学切实开展 农村小学条件差,人手少,主管的上级部门多,每个部门都发有相应的规定、制度,汇集到学校就多了,检查也多了,对于制度及检查,学校领导先恐惧,再松懈,然后应付,最后也就找不到重点了。其实,学校工作的重点说一千道一万,那就是“教学”,小学科学实验也是教学,应成为小学领导管理工作的重点,并制定相应制度。实验教学有了制度就要有检查,检查的结果要和语文、数学等课程的检查结果一样,进行绩效考核评价,直接影响绩效工资、职务晋升、评先评优等,只有与教师的切身利益挂钩,教师才会真正重视实验教学。 作者:卓尚位 单位:湖南省慈利县通津完小 小学科学实验论文:小学科学实验课堂 一、引导设计法 课堂上,学生自主探究,亲身经历探究活动,并不等于教师就不管了,教师要发挥课堂组织者和引领者的作用,引导学生进行研究、交流和讨论。引导设计法,就是教师引导学生在小组或在全班充分讨论的基础上,归纳小结出一个方案,再根据方案进行实验的方法。如教学四年级上册第二单元第6课《100毫升水能溶解多少克食盐》一课时,教者就要组织学生充分讨论,制定一个研究计划。如“100毫升的水是多少?是否用量筒量还是用有刻度的烧杯?食盐又是怎样取?是把一大包盐倒在杯里,还是一份(一勺)儿一份(一勺)儿地加?一份(一勺)是多少?一克、两克还是五克好?是否搅拌……”这些都要让学生充分讨论,理解清楚,然后再制订一个研究计划,学生再根据研究计划进行实验。再如教学五年级下册第二单元第4课《空气的热胀冷缩》这一课时,我们要引导学生思考、讨论:“空气和液体等物质不一样,空气是看不见的物体,我们怎么知道它的体积有没有变化呢?如果用瓶子装,瓶内的空气体积膨胀,瓶内的空气就会往外挤,我们又看不见空气,怎么办?怎样才能看到瓶内的空气往外跑……”通过研究、交流、讨论等,最后制定出一个可行方案进行实验。 二、仪器提示法 在学生懂得一些仪器的使用方法后,对仪器的操作有了一定的技能,知道一些简单仪器的操作。仪器提示法,就是教师在实验前根据预案,估计学生实验时可能要用到的实验仪器等摆放在实验准备桌上,提供给学生,学生根据实验目的、要求,选用必要的仪器设备,进行实验。如教学四年级下册第一单元第3课《简单电路》一课时,只要你给每组学生提供1个小灯泡、1个小灯座、2根导线、1个电池盒和1节电池,学生很快就能根据这些材料及实验要求,连接成一个简单电路。如果再给每组学生提供1个小灯泡、1个小灯座、2根导线,学生就能连接成两种电路(串联电路或并联电路,通过比较得出哪种是串联、哪种是并联)。再如教学五年级下册第二单元第5课《金属热胀冷缩吗》一课时,学生已经知道水、空气等一些液体和气体,都有热胀冷缩的性质,我们为学生提供“固体热胀冷缩演示器”、酒精灯和水,学生根据实验目的及要求,就知道在加热前,铜球是能够通过铜环的,当用酒精灯加热铜球后,铜球是否还能通过铜环呢?然后用酒精灯加热铜球后试试是否还能通过铜环,结果铜球不能通过铜环了,将铜球放入冷水冷却后又试,铜球又能通过铜环了。(这里要特别提醒学生:注意使用酒精灯的安全;禁止用手触摸铜球,加热后的铜球会烫伤皮肤等。) 三、放手实验法 放手实验法(危险实验除外),就是教师在实验前不作任何的提示或指导,让学生根据自己的理解,进行实验,根据实验情况,自己进行调整。再根据实验得到的各种数据,进行归纳、小结,从而获得知识、经验、能力或者验证所学知识的一种方法。这种方法,知识来自于学生亲身实践中,能形成深刻的印象,能确信其可靠性。学生在获得知识的同时,又能使学生形成科学的态度,学会科学实验的方法,进而提高进行科学实验的能力和技能。如教学四年级上册第二单元第2课《物质在水中是怎样溶解的》一课时,当学生知道怎么样才是溶解后,再做“不同的物质在水中的溶解”这个实验时,你只要提供面粉、沙、食盐和高锰酸钾等这些材料,学生根据课本及表格内容,自然就知道怎样做这些实验,然后根据实验结果,进行对比、交流、归纳、小结出哪些物质在水中溶解了,哪些物质在水中没有溶解。再如教学六年级上册第三单元第2课《电磁铁》一课时,教师只要提供学生大铁钉、导线、大头针、电池、指南针等材料,学生就知道怎样制作电磁铁,接通电源后,大铁钉的两端都会有磁性,会吸引大头针。碰到指南针时,发现钉尖或钉帽会和指南针的南极或北极相吸(电磁铁也有南北两极),再和其他小组同学交流、对比后,就会发现为什么我的电磁铁的钉尖是南极而你的电磁铁的钉尖是北极,原来是我的绕线方向不同(或我的电池接法不同),从而得出电磁铁有南北两极,而电磁铁的南北极与导线缠绕方向和电池的接法有关。 四、结语 总之,要让学生亲身经历以探究为主的学习活动,在小学科学实验课堂上的方法是多种多样的,但是,根据不同的实验内容,指导学生探究“自学课本法、引导设计法、仪器提示法、放手实验法”,可以使学生在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,获取知识(成果),又能提高学生的动手操作等技能。 作者:聂有礼 单位:福建省武平县实验小学 小学科学实验论文:对小学科学实验的科学性问题研讨 一、实验材料简单易得,却忽略了其科学性 在教学中是分三个层次来说明的:①由生活中用筷子搅拌引出实验室用玻璃棒搅拌(同一水平上的介绍)。②引导学生在更广泛的应用上思考两者的适用性。可以介绍两者本身的性质差异,一个是木制,一个是玻璃的。学生了解到木制品虽不会摔碎,轻便,但易腐蚀,有吸附性。玻璃虽易摔碎,稍重,滑手,但却耐腐蚀,吸附性弱。无论是从实验效果还是科学规范来看,玻璃棒都胜过筷子。③玻璃棒是为科学实验专门制造的,筷子是为吃饭专门制造的。虽然他们在特定情况下都还有其他功能,但是我们在从事严谨的操作时,最好选择特长功能就是所需功能的器材。也许我们会认为反正在小学阶段也区分不出两者的差异,只要生活化的实验能让学生更加热爱科学,回家也会主动用随手可得的生活用品做探究,就不必用那些规范来过早束缚他们。 看上去是这样,但事实是,抱着这种想法会把生活化等同于浅显化、自由化。随意的材料和不规范的操作会带来不尽人意的实验结果。若没有良好的实验效果作为激励,学生的探索的积极性会被慢慢消磨。而且,从中高年级学生的心理发展状态来分析,他们更倾向于“有游戏规则的游戏”。所以,无须担心科学规范带来的死板。只有知道了规则带来的好处才能更有效地开展探究活动。所以,作为科学课,教给学生一些标准化仪器的用法,让他们熟练地使用到各种实验中,本身就是不需回避的教育目标之一,也更容易激发学生“我是小小科学家”的自信与自豪。 二、实验情境缺乏实际意义 如《食物的消化》教学片段:(分发实验材料:白面馒头,碘酒溶液。)师:大家喜欢吃馒头吗?生:喜欢。师:请大家品尝一下吧。(学生伸手欲拿馒头。)师:哎,等一下!大家的手干净吗?(学生一愣,看手。)生:要先洗手才能抓着吃。生:手上有很多细菌的。师:平时大家用过碘酒吗?它可以帮我们杀菌消毒。(教师指导学生在手指尖上涂抹碘酒,然后学生用手抓馒头。)生:啊!馒头变黑啦!生:是变蓝了!师:这样的馒头你还敢吃吗?(学生摇头,有好奇为什么变色的,也有因为没吃到馒头略显失望的。)教师想用“吃馒头”来巧妙地使学生无意间发现淀粉遇碘酒变蓝的科学现象,进而引导探究。但看似自然而然的过程却有诸多疑点:第一,学生会在生活中用碘酒当成“洗手液”或水来用吗?第二,碘酒沾在食物上即使没有变色,吃下去安全吗?第三,本来是先“洗手”后吃馒头的,怎么最后又不能吃了?推敲之下,发现教师可能只是为了设计一个生活情境来承载科学知识,却忽略了这个情境的现实意义。 其实,这是一个非常普遍的现象。教师有时会想当然地认为生活中“不是一定要这样做,但是这样做了也可以”。但事实上“没有人会这么做”。看似有创意,实际上没有操作价值,只是为了上课而设计的。这种现象与当下科学课倡导的“用教材教”而不是“教教材”有密切联系。在公开课上,很少看到学生面前放教材,大多是一些实验材料和教师自己设计的记录单。在备课时,教师要花费大量的时间研究各种课程资源,然后整合成一节课的内容。大多数时候,为了跳出教材,为了不与教材重样,有些教师宁愿丢弃现成的已成熟的环节,也要用自己的设计取而代之。哪怕这个设计并不科学。为什么这么辛苦呢?有的说:怎么能用教材上的例子呢?太没创意了,开公开课就是要求“新”。有的说:教材的情境创设不够生动有趣。仔细思量,教材之所以那么安排一定有作者的意图。假如你是细细揣摩后觉得不如意就罢了,但假如你仅仅是因为使用次数多了,没新意了就任意舍弃,那就太鲁莽了。我们要创新,也需要经典啊!所以,我想老师需要的是一颗平常心,踏踏实实立足于教材基础,创造性地有根据有理由地生成新的教学资源,而不是简单地以求异为荣,也不需要以“某某化”的模式来生般硬套。毕竟科学性才是科学的灵魂,其他的都是构成它的血肉和外衣。 三、实验教学的内容停留在感性层面,缺乏理性提升 《小学科学课程标准》要求进行“真实”问题的学习,要以自然现象或社会生活中的有关科技问题为学习主题,让学生在尝试解决这些“真实”问题的过程中学习科学知识,形成科学技能和态度。然而,我们很多时候,因为时间或教学设计或学生原因,会有一种挫败感:怎么上了这节课和没上一样呢?学生知道的在上课前就知道了,想知道的上完课还是不知道。忙忙碌碌一节课,准备那么多实验材料,分组实验热热闹闹,回答问题有声有色,怎么感觉还是白忙活了呢?当然,这种感觉在实验课、阅读课上不多,但在科学方法和思维训练课上就多见了。这可能与该类课型的属性有关。它并没有外显的操作性强的规范,更多的是通过表面的活动去寻找内在的方法和规律。不仅要求教师设计的系列活动要有内在系统性、层次性,而且在组织分组活动的同时还要指导学生分析、归纳,提升,如《调查》、《预测》等。本学期,我上了一节公开课,四年级下册《预测》,经过几番磨课,对此深有体会。假设把“生活层面”的外延扩大到教学的初始及最终回归的综合状态,如果经过一节课的学习,学生还是只能用初始的状态来应对回归,那么这是一节失败的课。而且学生也会怀疑做了那么多的实验,思考了那么多的问题到底有何价值。 同时,教师也要反思,归纳出的方法是否源于学生自己的思考,方法和思维的提升能不能更好地分析、解决问题。记得第一次试讲时,我设计了两个实验:预测玻璃珠、食盐放入水后液面的变化情况。每次实验后都通过交流讨论,归纳怎样才能获得正确的预测。学生很快就认识到需要充分的经验和证据,而经验和证据的获得可以通过观察、实验、查资料、调查等。最后让学生谈谈自己的预测经历,分享成功的经验和失败的原因。此时,我感觉到学生饶了个大圈,又回到了初始状态,整节课被两个费时的实验占去30分钟,对实验的小结仅仅停留在归纳的层次上,没有提升,更没有提升后的应用指导、巩固。尤其是最后环节,恍惚又回到上课开始时的情境创设了。反思之下,感悟到了许多问题,最关键的是实验中、实验后没有科学知识、方法、思维的提升,导致一直在低层次徘徊。通过改进,我设计了这样几个层次:①什么叫预测?②要想准确预测最关键的是什么?怎样收集证据?③只有具备了充分正确的经验和证据才能更精确地预测。④在预测中发现新问题。要寻找新的证据来进行新的预测,所以预测本身就是一种重要的探究方法,它对探究有推动作用。⑤预测还能帮助我们分析未来形势并采取有效措施。⑥科学预测与人类的生产、生活、生命息息相关。 这六个层次组成的学习内容具有良好的生成性,使松散的课堂有了主心骨,层层提升之后,整节课就环环相扣,步步向上,充满紧凑感和节奏感。最重要的是学生的探究思路持续向前,在不断发现问题和解决问题的过程中欣然领会了“预测”的要点,提升了思维品质。从前后两次截然不同的教学效果中,看出实验与“游戏”,与“玩”的根本区别在于它本身的科学性和其中贯穿的严谨的科学思维。 在实验的科学性方面上,我们还会发现一些误区。如教师语言表达的不规范,随意性大,缺乏对学生语言的有效指导;以现象的再现、观察、描述和操作流程为实验教学的重心,缺乏对科学原理的了解;在一些对比实验中,忽视对数据的分析。所有这些问题,可能源于老师觉得一旦涉及科学概念、原理、公式、数据就不再是小学科学,而是跨界到中学了,同时也担心学生会因此失去兴趣。而事实呢?比起“一切尽在掌握”的潇洒,“一切皆有可能”的探索让学生更有自我效能感。一个有自我效能感的人,又怎么会没有兴趣呢? 科学离不开实验。真实的具有科学性的实验是学科学、做科学的重要的环节,是第一手资料的可靠来源,所以我们对实验器材的选择、实验教学的设计、实验语言的使用等各方面都要力求做到科学无误。只有这样,科学实验才能更科学。 作者:薛玲 单位:江苏省常州市西夏墅中心小学 小学科学实验论文:探索小学科学实验器材配备的重要性 一、实验器材课时化准备的概念与内涵 1.实验器材。实验器材主要指在科学教学中支撑师生开展科学探究活动的各类仪器、耗材等物品,包括学校统一订购的器材、自购器材、自制教具、学生自带材料等。 2.有效准备。实验器材的有效准备主要指对实验器材的储存、管理、课前准备等环节进行优化,这样做不仅能减轻教师负担,还能提高实验教学效率。 3.课时化。课时化主要指按照教材编排,整理出每节课所需要的实验器材,然后用一定的载体把材料分装好,最后在仪器柜中按一定方法有序存放。实验器材的课时化准备最终能提高教师的教学效率,为更好地满足学生的科学探究活动服务。 二、实验器材课时化准备的操作策略 1.建立器材清单 按照常规性实验教学要求,一课一课地建立实验器材清单,列出每一节课所需要的材料名称及数量,且清单中要注明每个实验活动的类型。教师把实验分成分组实验、演示实验、搜集整理实验、过程性实验四类,不同类型的实验准备要求是不同的。实验器材还要从学生准备、教师准备两方面来说明。此外,教师要对所准备的器材易耗品进行标注。为了便于使用,部分有难度或特殊的实验,教师还要给出操作建议,比如六年级下册“放大镜”一课实验器材清单。 2.配齐实验器材 目前大部分学校都能按照省一类或二类标准配备实验器材,但是从教学实际看,仅有这些器材是不够的,还需要教师根据教材的实验要求添置更多的器材,包括器材种类的增加和原有器材数量的扩充等。例如,六年级上册“简单机械”单元,就要用到羊角锤、尖嘴钳、核桃钳、开瓶器、螺丝刀等许多物品,这些大都需要教师为学生准备,而且最好是每组准备一套。 3.备齐辅助用品 实验器材的课时化准备基本上是一课或一个实验活动一个实验器材包。因此,需要很多辅助用品来帮助整理。在实验器材的整理中需要用到的辅助用品主要有塑料自封袋、塑料框、塑料瓶、塑料带盖盒子、塑料或不锈钢托盘、橡皮筋、滴瓶、工具箱(整理箱)等等。 4.合理分装器材 选用不同的辅助用品对实验器材进行分装整理,使这些实验器材便于小组分发与学生操作等。塑料自封袋:适合封装纸片、豆类等易零散的物品,例如,六年级上册“形状和抗弯曲能力”需要用到一些纸来折成各种不同的形状,这些纸可用自封袋封装在一起。大号的自封袋有时还能把同一小组的所有器材一起打包。塑料瓶:适合盛放粉末类物品,例如,四年级上册“溶解”单元食盐、小苏打的准备等。塑料盒:适合盛放一些小物品,例如,在四年级下册“导体与绝缘体”中要检测近20种物体,可把这些物体找齐后统一放在盒子中,扣上盖子后存放,便于以后上课使用。橡皮筋:适合捆绑一些棍棒等易散的器材,例如,六年级上册“做框架”中的细竹棒。塑料筐:适合盛放较多数量的实验器材,如可以把同类器材(一般12个小组的器材)集中存放在一个筐内,一般可以一课一筐或几筐,上课的时候直接把筐子带走即可。滴瓶:适合盛放液体类的物质,如水、食用油、碘酒等。工具箱(整理箱):适合盛放一些体积较大的物品或工具,例如,六年级上册“认识工具”一课中需要用到剪刀、螺丝刀、榔头等十多件物品,对此选用工具箱存放比较好。 5.有序存放器材 (1)专用性实验器材的存放。我们把仅用于某个实验活动的器材称为专用性实验器材。这类器材一般按照课时统一用大塑料筐盛放在一起,朝外一侧贴上标签纸做好标注,然后存放在仪器柜的指定位置。仪器室的仪器柜按照年级—学期—单元—课时的顺序分成三上、三下、四上、四下、五上、五下、六上、六下8个区域,每一区域按单元数量再划分成若干区域,每个单元区域再按照课时顺序存放专用性实验器材,力争做到一课一存放。仪器柜的外面统一制作标签,对实验器材进行标注,这样就便于教师以后查找与整理器材。 (2)通用性实验器材的存放。通用性实验器材主要指像小刀、剪刀、尺子、放大镜、酒精灯、三脚架、烧杯、烧瓶、滴管、药匙、托盘、水槽等多个实验活动中都可以用到的物品。这些物品也专门设立一个或多个仪器柜存放。 (3)特殊性实验器材的存放。特殊性实验器材主要指酒精、稀盐酸等化学试剂和化学药品。这些物品由于比较特殊,对人有危害性,因此,要专门设立一个或多个仪器柜存放。 三、注意事项 1.器材准备要提早。一般在开学前或上学期末,就要对实验室的材料进行排查与整理,列出缺少的材料清单,然后统一由教研组向学校提出采购申请,力争在开学前或上课前准备好相应的材料。 2.管理制度要规范。实验器材的课时化准备是对实验器材分门别类地进行存放。如果实验后器材不能得到及时整理,就会给后面的实验活动带来影响,从而降低准备的有效度。因此,教师需要在原有实验室管理制度的基础上规范实验器材课时化管理制度,加大约束力,提高教师的自觉性。 3.实验器材要优化。在教学过程中,随着教学理念的提升,教学设计的优化,实验器材也会得到改进与调整。因此,教师还要及时用优化后的器材替换以前的老器材,让实验器材与实验教学发展同步。 4.准备方式要多样。实验器材的课时化准备给教师的实验教学带来了很大便利。然而,课时化准备也不能准备好实验所需要的全部器材,例如,动物、植物、冰块等一些难以保存的物品。因此,教师必须将课时化准备与其他准备方式(如临时准备、学生准备)结合使用,以确保实验教学的顺利开展。 实验器材的课时化准备是笔者在科学教学中的有益尝试。通过实验器材的课时化准备,不但教师的负担减轻了,而且教学效率也提高了。同时,学生在充分的实验探究活动中增强了学习兴趣,提高了动手动脑能力。 作者:杨海庆 单位:浙江省杭州市闻涛小学
中学化学实验论文:中学化学实验教学改革 摘要: 化学实验教学是培养学生动手能力、激发学习化学兴趣的重要手段。通过实验教学可以对理论课所学的概念、原理等知识进一步得以理解和巩固,同时也可以培养学生观察、分析和判别问题的能力和实事求是的科学态度。西北牧区由于地处偏远,教育发展相对滞后,与发达地区相比较存在一定的差距。本文通过对西北偏远牧区十五所民族中学化学实验教学现状的调研,发现实验教学中存在一些问题,同时对问题根源的分析提出了改进思路。 关键词: 化学实验、实验教学、教学改革、微型化学实验 西北牧区民族教育在党的民族政策的照耀下,得到了迅猛的发展,特别是实施国家“两基”工作目标以来,基础教育实现了重大的历史性跨越式发展。但是我们从每年招收的预科学生摸底考试成绩分析中发现,来自牧区民族中学的学生化学成绩普遍较差,尤其是化学实验操作能力、实验结果分析能力等全方位考察中问题较多。使我们感到在对学生进行全面素质教育的今天,牧区民族中学化学实验教学仍然存在着一定的问题。为此,我院承担起了改革牧区化学实验教学研究的任务。笔者从以下几个方面对现阶段牧区化学实验教学和管理提出一点肤浅的改革思路,以供参考。 1调研内容及化学实验教学的现状 为了全面准确掌握牧区化学实验教学的现状,探索更加符合偏远地区实际的教学模式,我们利用送教下乡,教师培训、毕业生顶岗支教等方式,选择了十五所民族中学,从实验教师队伍、技能、素质、学生基础、学习兴趣、实验意识,学校实验室建设、管理模式等方面设计调查问卷和调研方案。 1.1实验室建设、管理模式和师资队伍——教师层面的反应 (1)各校均建有标准化实验室,上级教育部门按教学要求建设实验室配备了相应的实验设备,基本满足实验教学的需要。(2)学校实验教学重视程度不高经费投入不足,常用的化学试剂和必要的仪器设备得不到及时补充更新,严重影响正常的实验教学。(3)各学校缺乏专职实验室管理人员和操作熟练的实验教师。(4)学生实验动手能力较差,无法独立完成化学实验。教学大纲规定的“化学实验基本操作”学生基本上没能掌握。(5)学生实验中化学试剂用量普遍失控。往往“以量取胜”的意识来进行操作的现象突出。(6)学生没有课前预习化学实验的习惯,从理论方面无法对实验现象进行预测,达不到用实践检验理论知识的目的。 1.2教师教学技能、工作责任心、学校化学实验开出率情况——学校教务负责人、学生代表对化学实验教学的反应 (1)教师的工作责任心有待进一步加强,严格执行实验安全操作规程,及时检查指导学生预习情况。(2)学校缺乏教研活动,教师对实验内容缺乏深入细致的教学研究,对教学过程中出现的异常反应和异常现象得不到合理的分析和解释,长期以往学生对化学实验失去信心。(3)教师自身对化学实验教学不够重视,以课堂演示实验代替实验教学,致使教材规定的实验内容无法完成,实验开出率较低。(4)学校缺乏专职实验管理人员,往往把教学任务轻、身体状况比较差的安排在实验室管理岗位上,影响教学质量。 2现状分析 调查发现,目前牧区民族中学化学实验教学质量不高的原因主要表现在以下几个方面:一是学校领导和相关部门的重视程度不够,实验经费不足,管理服务不到位,学校把实验教学没有摆到应有的地位,在安排实验教学任务时,把教学能力强,动手能力强的教师放到理论课教学岗位上,存在重理论轻实验教学的现象,大多数学校缺乏懂业务的专职实验员,实验室管理较混乱。特别是化学试剂的管理存在许多安全隐患,部分学校在实验教学方面舍不得投入,实验设备和化学试剂严重短缺,无法保障正常的理论课演示实验和学生实验的教学,更谈不上严格按教学大纲完成教学任务,各学校平均实验开出率仅为教学大纲规定的60%。往往出现教师在黑板上讲实验,学生的实验技能和实验能力的培养只是“纸上谈兵”。二是对学生缺乏实验意识方面的教育。在实践调研中我们发现,教师在上化学实验课前,首先自己动手准备安装实验仪器设备,称量好实验所需试剂,学生进入实验室后教师在黑板上详细讲述实验过程、现象、原因分析、实验结果处理等。通过学生的调查问卷可以看出,学生刚开始接触化学实验时,对实验课十分好奇,对实验过程中的现象也具有神秘感,但经过几次实际实验课后,感到在实验课上他们无所事事,在没做实验以前就已经知道了实验现象、原因等,长此以往学生对化学实验课失去了兴趣,教师过分的强调实验中存在的危险隐患,出现了学生课前不预习,上课不听讲,想亲自操作没机会,故意浪费化学试剂以及逃课的现象,这样的实验课没有起到培养学生思维开发、提高学生动手能力、引导学生创新思维、以实验解决实际问题、培养学生实事求是的科学态度的作用。 3改变实验教学模式,加快实验教学改革步伐 在地域条件艰苦,经济发展相对滞后,教育相对落后的西北地区,我们更应该转变教育观念,主动探索中学化学实验教学的改革思路,积极改进化学实验教学的现状。 3.1学校要高度重视实验教学,积极创新教学模式 领导重视是做好各项工作的前提和保障,建立健全实验室教学机构,明确工作责任和职责,健全实验室各项管理制度,以合理的制度管理人、教育人、引导人,制定符合教学大纲的实验教学计划和设备、试剂的管理制度,做到有规可依、有章可循,从制度上保证实验教学的正常开展。强化师资队伍建设,合格教师是保证教学质量的前提条件,特别是化学实验教学的教师和从事实验管理的人员,不仅要有扎实理论专业知识,更要有一定的动手操作技能,特别是要组建一支实验教学研究队伍,组织好实验教学创新研究,攻克实验中出现的问题,自制教具开发学生自主实验,条件允许的情况下,尽量多开放实验室,为学生创造更多的动手机会,充分调动学生参与实验的积极性。 3.2重视教师职后培训,不断更新教师专业知识和技能 教育者要有不断更新知识技能和个人素养的思想,其自身必须有“活到老,学到老”的学习意识,教师业务知识更新不仅要靠自身的努力,更要学校有计划地进行职后培养,为教师创造更多的机会,进行适当的离职培训,通过离职集中培训,有利于教师对自己在教学过程中存在的不足进行反思,及时了解和掌握教育教学改革的新动向,进行知识的再学习、再补充。另外,通过培训,能和其他地区学校的教师进行交流研讨,更好地解决教学过程中存在的问题,特别是解决好在实验过程中出现的异常问题,进行坦诚的交流学习,掌握好的教学经验和方法,对教学起到潜移默化的作用。加大对牧区民族中学教师进行现代教育技术应用能力方面的培训,利用多媒体教学技术,是新课程改革环境下实验教师必须具备的教学技能。在化学实验过程中也有一些反应速度极快或极慢,反应过程无法观察,我们就可以利用多媒体展示速度可以调控的优势,放慢或加快演示速度来展示反应现象,这些都是弥补传统实验不足的手段。 3.3创新实验教学内容,增强师生创新理解 作为化学教育工作者,我们首先是要理性的分析陈旧的实验教学内容的弊端,改进教学方法,在实验教学过程中更多地关注学生动手能力、独立思考、创新思维、综合归纳等方面能力的培养,让学生主动探究实验过程和结果,按照新的教学改革思路改进实验教学内容,从而实现通过实验教学提升学生综合能力的目的。其次,根据学生掌握知识的特点,科学合理地设计实验教学模式,在教学过程中引导学生开展探究式的学习,针对不同的学生设计好适合他们学习的方法。 3.4树立环保意识,合理采用微型化学实验教学 在增强环保意识,倡导绿色化学的今天,微型化学实验已经在实验教学中广泛推广和应用,微型化学实验由于所用仪器设备进行了微型化的设计和改造,在实验过程中消耗的试剂量少,产生的废物较少,对环境带来的污染相对减少,也可以节约开支,因此,在各校经费比较紧张的情况下,教师应该根据实际情况积极开展微型化实验教学的设计和探索,多开设实验教学内容,争取给每一位学生创造亲自动手实验操作的机会,充分调动学生参与实验的积极性,从而提高实验教学质量。探研牧区中学化学实验教学,是我们每个教育工作者义不容辞的责任,我们坚信在党的民族教育政策的照耀下,在各级教育部门和学校领导及广大教师的共同努力下,民族基础教育一定会蒸蒸日上。 作者:任永丽 董海峰 单位:青海师范大学民族师范学院 中学化学实验论文:中学化学实验综合考查 化学是一门实验科学,化学的起源与发展均得益于科学实验。教材中设置了大量的实验供学生完成,目的是提升学生的实验能力。与此同时,实验综合题通常被视为考查学生实验能力的重要手段。本文通过分析实验教学与科学发现过程以及实验综合题考查过程的融合,发现实验教学中存在的问题与缺陷,提出相应的教学建议,为中学化学教学提供参考。 一、学生实验能力发展情况分析 1.该校学生实验综合题得分率分析 高考(模拟)化学试题的大题基本包括四个部分:有机综合、概念原理、元素化合物、实验综合。通过分析该校2015年高考大题得分率可知,相较于其他题目而言,学生在实验综合一项上得分率最低(一模、二模的情况与高考相同,即实验综合一项上得分率最低)。 2.该校学生实验综合题各部分得分率分析 通过分析历年高考真题以及模拟题可知,实验综合题一般包含以下四部分内容: (1)常识知识考查学生常见物质的性质或常见反应的现象及方程式。回答这类问题主要依靠学生的日常知识积累,因此常识知识部分学生的得分率较高。 (2)提出假说考查学生当实验现象与预期现象不相符时,自主提出假说的能力。这一项学生的得分率最低,说明学生自主提出假说的能力亟待提高。假说是基于现象提出的假设,是设计实验的依据,因此如果学生无法有效地提出合理的假说,那么在随后的设计实验环节也会遇到较大的困难。 (3)设计实验考查学生依据提出的假说设计实验检验假说的能力。这一项学生的得分率较低,说明学生自主设计实验的能力可提升的空间较大。学生在设计实验一项上遇到的困难一方面源于提出假说的合理性较低,另一方面源于学生对实验作用的整体性把握。换言之,即学生往往不明确此设计实验的目的与意义。 (4)结论现象考查学生通过实验观察获得的现象以及通过现象推导出的结论的能力。这一项学生的得分率较好。结论中的现象往往是教学中涉及的内容,虽然有时其形式发生变化,但其涉及的主要物质或主要反应基本相同。因此,只要学生关于实验的基本常识掌握的较好,这一类问题答对的几率就会较高。通过统计分析我校2015年化学二模实验综合题各部分得分率可知,学生在提出假说和设计实验两项内容上得分率非常低。 二、教学建议 1.融合真实的科学发现过程,指导实验教学设计 实验教学的宗旨在于让学生掌握实验的基本思想、意识、方法等内容,这些内容是通过实验教学让学生形成的程序性知识和策略性知识,即“智慧技能、认知策略和动作技能”。因此,有效地培养学生实验能力的途径在于将实验教学融合于真实的科学发现过程,即学生发现问题、形成假说、设计实验的过程应当与科学家完成科学发现的过程相一致。因此,教师在设计实验教学时应当充分融合真实的科学发现过程,将学生视作正在进行科学研究的科学家,引导学生通过理性思考大胆提出假说,并通过实验的设计佐证或修正自己的假说,最终合理地解释现象。 2.挖掘实验综合题中的素材,丰富实验教学内容 实验综合题的考察过程与真实的科学发现过程具有一定的相似度,换言之,学生完成实验综合题的过程实际上是“在纸张上”完成科学发现的过程。因此,实验综合题中涉及的素材往往是真实的实验情景以及发现过程,教师应当充分挖掘其背后的素材,以此为据设计实验,融合实验操作过程与实验考察过程。 3.返还学生实验时间与空间,突出学生的主体性 将实验教学融合真实的科学发现过程,必然会延长实验教学占用的时间以及增加学生实验的次数。学生实验能力的培养仰赖于长时间的实践与反思,这一过程需要教师将原本属于学生的实验时间与空间返还学生。通过调查发现,学生每学期进入实验室的次数非常有限,而在实验室中学生几乎完全受控于教师,即实验药品的选用、仪器的搭建、实验的实施以及实验中的注意事项均是教师事先告知学生的内容,学生进入实验室只需要按照教师的既定安排完成实验即可。因此,返还学生的实验时间与空间是培养学生实验能力的基本条件。 综上所述,实验教学应当融合真实的科学发现过程以及实验综合题的考查过程。教师应当以上述两者为依据设计实验教学,有效提升学生观察现象、提出假说、设计实验、生成理论等多方面能力。 作者:马玉强 单位:陕西省商洛市大荆中学 中学化学实验论文:中学化学实验创新教育实践 【摘要】 化学实验是中学化学教学工作中的重点内容,对学生创造能力、思维能力以及创新意识的培养具有重要意义。本文针对现阶段中学化学实验教学中存在的不足之处进行思考和分析,并在中学化学实验教学中开展创新教育,以提升化学教学水平,以及学生的综合素质。 【关键词】 中学;化学实验;创新教育;思考;实践 一、创造性人格教育 1.创造性人格的思考 在心理学领域,人类的人格组成包括两方面,即感受性系统与倾向性系统,二者既对立又统一,存在辨证关系,人格主要由倾向性系统机能进行主导。创造性活动的基础条件是人具有极其强烈的创造动机,有动机才有活动的开展。个体将自己的智慧运用在某种或某些内、外部材料中,进而经过多种反应后会产生物质产品或精神产品,这一系列的复杂过程就是创造活动。化学实验中种种新奇或有趣的实验现象虽然能激发学生对化学实验的兴趣,但由于部分学校对化学实验研究乃至化学学科教学的长期不重视,学校领导和老师相对落后的教育观念,以及化学教学重理论轻实践、轻实验的教育模式,使得学生对实验现象产生的好奇心仅仅停留在感性层面,系统的化学实验教学开展往往得不到有效实施。这对学生化学实验能力的提升具有抑制作用,对学生创新能力和创新意识的培养存在不良影响,使学生创造性人格的发展受到阻碍。 2.创造性人格培养实践 为了进一步培养学生的创造性人格,笔者在日常化学实验教学中为学生进行化学实验相关讲演,主要内容包括化学实验的背景,操作流程,该项实验的作用,在现实生活中的应用等,同时为学生介绍创造该项实验的科学家生平,以及科学家对化学实验的严谨态度,多次探究化学实验的坚毅,以及科学家具有严谨的逻辑思维以及创新精神等,这样不仅能够提升学生对化学实验发展过程的认识和了解,同时也让学生在这样的讲演中感受到化学实验的重要性,挖掘其对化学实验的真正兴趣,进而产生创造动机,强化学生的实验和创新意识,对学生的价值观进行引导,在学生脑海中形成自我价值的实现与社会实际需要相结合的思想。例如我在介绍英国物理学家瑞利研究氮气密度的实验时,特别强调他从空气中分离得到的氮气的密度与分解含氮物质所制得的氮气的密度之间只存在极其微小的差异,但他本着对科学实验认真严谨的态度,经过两年多精确的实验研究和推理分析,终于发现在空气中还存在着一种性质极不活泼的气体———氩。这些看似无关紧要的介绍却在无形中向学生渗透了对待科学必须锱铢必较,来不得半点马虎的科学理念,对学生的影响也许较之一个具体的实验更为深远。 二、学生创造能力的培养 1.创造能力培养的思考 现阶段我国中学化学实验教学基本可分为验证性实验和探究性实验,以实验进行方式为依据还可分为演示性实验、随堂操作性实验以及学生实验三种。但是目前大部分中学的化学实验中,探究性实验比重普遍偏低,造成这种现象的主要原因是:其一,大多数教师认为探究性实验对学生基础知识掌握程度要求较高,而学生所学化学知识过少,不足以进行探究性实验;其二,相比于验证性实验,探究性实验的准备工作以及实施过程相对复杂,会耗费大量的时间,同时易受到实验室条件、设备等客观因素的影响,因此在大部分学校中探究性实验的开展难度系数较大;其三,探究性实验缺乏实用性,其开发与应用之间的连贯性较小,开发后在实际生活中也多是流于形式,因此学校对探究性实验的重视程度偏低。其实是要增强学生的创新能力和精神,并不在于知识的多少,即便只运用一些简单的知识,只要老师精心设计,也可以提高学生的研究精神,创新能力。究其根本就是转变学校领导、教师这种滞后的教育观念,从而获得根本性的改变。 2.创造能力培养的实践 为了在中学化学实验中多开展探究性实验学习,笔者以科学研究过程和中学教学特点为依据,制定出两种探究性实验的教育方式:第一,提出问题———介绍实验事实———进行科学抽象解释———得出结论———实际应用;第二,提出问题———介绍实验事实———学生提出假说———进行假说验证———得出结论———实际应用。第一种教学方式更容易被初中学生接受,而第二种方式学生接受难度较大,需要学生有丰富的想象力,这有待于到高中阶段开展实施。笔者在介绍碳酸钠和碳酸氢钠的性质时,介绍碳酸钠和碳酸氢钠的俗名,以及与稀盐酸所发生的发应,书写化学方程式。此外在进行初中教学时可以对其进行创新,添加相同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠的溶液用pH试纸测定一下pH值,直观的将化学现象呈现在学生面前,即两者均呈碱性,且碳酸钠碱性更强。此外还可以进行添加Na2CO3和NaHCO3受热后实验,结果为前者质量不变而后者质量减少,为高中化学奠定基础。高中化学可以先设问“相同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠酸碱性如何,谁强谁弱”。然后通过让学生自己完成实验进行验证,最后进行系统的解释。对于碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性问题,我们可以先设问:“Na2CO3和NaH-CO3热稳定性如何,谁强谁弱”,然后创新设计实验,增加设计实验图,最后再进行比较,并加以解释。这样的教学设计充分考虑到学生的现有知识水平、以及基础掌握情况,同时还让学生对液体滴加以及加热试管等基础性化学实验操作有了一定的了解和掌握,结合教材知识,利用实验事实以及科学解释为学生的知识体系建立创造了基础结构,进而对学生的创新能力进行培养。 三、结语 化学实验创新教育能激发学生对化学学科的热爱,培养学生的创造能力、创新思维,实现学生的自我价值,因此,作为化学教育工作者,我们必须在化学实验创新教育方面做一个睿智的思考者,一个积极的践行者,从而为国家科学事业的发展提供自己的绵薄之力。 作者:贾旭炎 单位:靖江市靖城中学 中学化学实验论文:化学实验中学化学教育论文 1.化学实验可以培养学生的化学学习兴趣 对于化学教学中学生学习化学兴趣的培养,需要通过化学实验实现。因为化学实验并不像化学理论知识学习那样枯燥乏味,其具有神奇性、趣味性及奥妙性,在化学教学活动中进行化学实验,学生将有机会动手进行实验,从而使得学生成为化学实验的参与者,在化学实验中感受化学反应的神奇,这将大大提高学生学习化学的浓厚兴趣。如此便充分说明了化学实验在化学教育中的重要性。 2.化学实验可以培养学生的观察能力 观察是人们在现实生活中认知事物和信息、吸收与获取相关知识过程中必备的一种能力。化学教育的意义在于教授学生知识的同时,提高学生能力、开发学生智力、发散学生思维、提升学生素质,等等,以便使学生更好地发展。而化学教育意义的体现,需要通过化学实验实现。因为化学实验正是提升学生观察能力的有效手段。可以说,很多化学反应和化学表象是在短时间内体现的,这就要求学生在做化学实验的过程中具备较强的观察能力,仔细观察实验现象,不放过任何细微的反应或现象,这样才能准确、有效地通过实验论证化学理论知识。所以,在对中学生进行化学教育的过程中,适当、合理地穿插化学实验非常必要,可以培养学生通过观察抓住现象本质,真正掌握化学知识。当然,化学实验观察过程中可能出现盲目观察实验的情况,为了避免此种情况发生,在进行化学实验的过程中,首先要清楚地知道此次化学实验目的、步骤与结果。其次,在师生共同进行化学实验的过程中从化学实验目的出发,对重要的现象予以观察,如仪器的正确运用、实验规范操作、化学现象等。最后,学生将所观察的内容准确记录下来,就可以有效地完成化学实验及化学理论的验证。 3.化学实验可以帮助学生理解化学知识 在化学教学活动中,学生所学习的化学知识具有较强的学术性,很多化学物质或是食物中的一种组成成分、或是某种物质的组成成分、抑或是某种产品生产的原料。学生对化学物质几乎没有任何了解,对化学物质及其使用进行的学习,往往很难理解和掌握。而通过化学实验直观的展示化学物质之间的反应,可以使学生更容易理解和掌握化学物质。所以说,化学实验也是促进学生有效、准确掌握化学知识的有效措施,对于强化化学教育效果具有重要作用。 4.化学实验在化学教育中的重要作用 化学实验具有较强的操作实践性,教师正确指导学生进行化学实验,学生在动手动脑操作实验的过程中,产生浓重的化学学习兴趣,而在兴趣的驱使下学生将积累更多学习经验和学习知识,学生的化学成绩将有很大飞跃,这也间接促进化学教育水平提升。这充分说明了,化学实验在化学教学中具有激发学生学习兴趣、引导学生学习、启发学生创造性思维、培养学生观察能力的作用。而这与当前所提倡的素质教育非常符合,促使中学化学教育在素质教育背景下更好地实施。总之,化学实验在化学教育中起到非常重要的作用。 5.结语 在我国大力提倡素质教育的当下,中学化学教育应当更加重视化学实验教学,充分发挥化学实验的作用,培养学生化学学习兴趣,提升学生化学知识水平,强化学生观察能力,开发学生智力,发散学生思维,等等,促使中学生全面发展,为成为祖国发展所需的栋梁之才做铺垫。所以说,化学实验在中学化学教育中具有重要作用。 作者:吴守艳 白聪 单位:靖远县第四中学 靖远县刘川中学 中学化学实验论文:环保视野下中学化学实验论文 1师生一起,培养环保理念 中学的化学课程还是在教师的演示和指引下进行实验的,如果教师对实验的过程和结果处理出现问题,那么,学生也会不加注意,甚至会模仿。因此,首先我们要注意教师在实验演示中的各种行为,以及对环保理念方向的宣讲。比如我们在做稀硫酸与锌的反应的化学实验时,教师除了对实验过程的演示讲解以外,还要注意渗透,实验结果所产生的硫酸锌溶液应该妥善处理,否则就会对环境产生影响。从学生的角度来讲,实验的新奇很容易使他们忘记实验后对残液的处理,如果老师在上课时不断的提示和宣讲,学生们就会在潜意识中形成这种良好的环保理念,不至于一个随手的动作对环境产生破坏。 2注重实验室建设 作为化学教师,要不断的根据实验产生的残留物,对不同的实验垃圾进行回收,哪怕是一个小的纸张也是如此,比如我们在进行气体类实验时,一定要打开实验室的排风设备,保持实验室不被有害的气体污染;在做液体的化学实验时,我们要放置残液搜集桶,以便在实验结束时对残液进行有效的回收;只有这样,才能让学生们有一个良好的实验环境,并使学生在生活中就养成保护环境的良好习惯。再有,在做一些容易产生有毒或有害气体的实验,教师要尽量开动脑筋,能用无毒药品能演示出效果的尽量用无毒药品实验来演示,如果实在没有别的选择,则可以通过减少药品的配比来实现实验的效果,以保证环境不被污染。 3注意实验与生活相结合 虽然说化学实验大多是属于基本的化学元素实验,但如果任课教师能够精心准备,好多还是可以和我们的实际生活联系在一起的。例如,当前,不少家庭都采用天然气来为家里提供能源,而未来的理想能源则是氢气,在这里我们可以让学生根据分子式和反应方程来进行对比,为什么氢气是我们未来的理想能源,这样,在在加强学生专业知识的同时,还对学生进行了环保理念的培养。另外,我们在进行盐酸的实验时,还可以通过生活中的常见的一些如氯化钠等来让学生们了解盐酸和酸盐的差异,并养成学生能够把所学知识活学活用的习惯,真正的完成素质教育的任务。再有,我们在讲解氨的特性时,还要让学生知道,这种气体是有毒的,但对庄稼的生长又是十分有益的,化学药品就是一个双刃剑,既可以有益处,也可以有害处,关键是你选择使用的地方一定要准确,否则,就会给社会带来危害。 4注意培养学生节约的好习惯 在我们进行化学实验的过程中,并不是多使用药品,实验效果就越明细,因此,我们在进行化学实验教学时,一定要经常督促学生减少化学药品的使用量,用最少的化学药品进行实验。这样,不仅降低了实验的成本,同时也可以少产生化学残物,减少对环境的压力。再有,在做一些有危险的实验时,教师也一定要叮嘱学生,一定要注意药品的比例,不可随意增加,否则不但会影响化学实验的效果,也会对学生们的安全与健康产生影响。再有,在养成教育方面,教师要不断叮嘱学生不要随意的使用药品,否则不断实验失败,而且可能还会产生危险。比如我们在做反应剧烈的镁的燃烧实验时,如果操作不当,就会导致实验失败,甚至会造成危险。还有在使用酸液时,虽然我们实验室的酸液在浓度上都是低的又低,但如果我们不对学生进行教育,如果一旦学生用此来嬉戏的话,很有可能对学生皮肤或眼睛产生影响,因此,在进行化学实验时,教师一定要多多叮嘱学生,告诫学生,不让做的实验千万不要乱作,否则会给实验室和学生本人带来不必要的损失和麻烦。 5充分利用多媒体教学 随着多媒体技术被引入到课堂,许多复杂的教学内容被变得简单,所以,在我们进行化学教学和化学实验教学时应该充分发挥多媒体的长处,使之能够为教学更好的服务。比如我们在有些化学实验的演示时,有可能这个实验反应的很剧烈,学生还来不及看就已经结束;而有的则反应的很慢,等了好长时间,也没有反应,这时,如果教师能够借助多媒体,把实验的情况演示给学生,就会在适当的时间内使学生能够更好的掌握各种化学元素的特性,同时也减少了二次实验给环境带来的压力,是一举两得的好事。还有一些我们课上无法演示的,容易产生有毒或有害气体的式样,我们也可以通过多媒体演示,这样,既让学生们能够看清楚实验的整个过程,也防止了有毒有害气体对学生的身心健康产生影响,无论对环境还是学生都是十分有利的。 6结语 综上所述,在环保的理念下,我们的化学实验也发生了革命性的变化,它不仅要求我们的教师要把规定的化学实验按照操作规程做好,还要注重培养学生们节约、环保意识,并注重在实验的每一个环节对学生进行指导,只有这样,我们中学化学老师才能够在完成中学化学实验教学大纲所规定的内容的同时,来培养起学生对化学这门学科的独有的热爱,从而产生对环境的热爱之情,是一举两得的好事,不容忽视。 作者:果会金 单位:河北省秦皇岛市海港区第十三中学 中学化学实验论文:计算机信息技术中学化学实验论文 一、应用计算机信息技术模拟实验,变抽象为直观 化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的学科。化学学科有的概念、原理、物质的微观结构较为抽象,因此,传统的语言文字表述和传统常规的实验使学生较难理解。在高中化学教学中,如:不同聚集状态物质的结构与性质;电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程;微观结构与物质的多样性;原子核外电子运动;微粒间作用力与物质性质;分子的空间构型;化学平衡和电离平衡;原电池反应原理等理论知识,我们可以借鉴计算机信息技术制作的课件,就能形象直观地展示分子、原子、离子等微观的特征和变化的过程,变抽象为直观。此外,工业采用接触法制作硫酸流程;工业制硝酸的流程;石油分馏产品;钢铁的冶炼,工业合成氨等内容,单一语言表达和挂图展示,学生的感知认识度不高,此时适当地运用多媒体技术,就能使学生有种身临其境的感觉,为传统教学创设了形象性的教学情境。 二、应用计算机信息技术补充传统实验方式,提高实验教学效果 在传统常规实验演示中,由于多种因素,有些实验的过程和现象不显著,从而直接影响了教学的效果。譬如,分子的扩散、气体的产生及固体的溶解等现象,学生观察效果并不明显。假如把这些实验的演示通过多媒体投影仪来展示,充分运用它具有的定格、慢放、放大和重播等功能,来帮助学生观察,学生就能很清晰地看到颜色的变化、沉淀的析出和气体的产生等现象。再譬如,金属钠与水反应实验,由于反应过程较快,学生不易观察,同样可以采用多媒体投影仪来辅助此实验的演示,使整个反应过程清晰起来。另外,像钢铁腐蚀这种现象,需要很长的时间,我们也可以应用计算机信息技术制作课件,来演示这种腐蚀过程。这样不仅增强了实验的直观性,同时也活跃了课堂的教学气氛,提高了演示的效果,有助于学生观察能力的培养。 三、应用计算机信息技术辅助传统实验方式,增强实验的环保安全意识 有些化学实验若不遵循操作步骤和操作规程,在实验过程中也会发生危险的现象。比如,氢气的实验室制取及性质实验,点燃氢气前必须要检验纯度,不然可能引起爆炸。那么如何来展示它的危险性呢?在实验前先插入播放制作好的动画,展示点燃不纯氢气的混合气体而使启普发生器爆炸的情景,直观且形象的反映出它的严重后果。以此来加深学生对点燃可燃性气体前一定要验纯这一原理。再例如,浓硫酸稀释时为什么不能将水倒入浓硫酸中,这样操作会产生什么后果呢?我们也可以应用计算机多媒体技术,借助动画、声音等来模拟这一后果。通过多媒体的如此演示,可以使学生从中得到启迪,进一步明确实验操作必须规范、科学和安全的重要性。另外,有些化学实验不可避免地产生有毒有害物质,那么如何把它的危害性降低呢?笔者认为,可以充分利用计算机信息技术的强大功能,充分发挥多媒体的优势,更新传统实验方式,模拟这些实验。比如在课堂上演示实验室制取氯气;铜与浓硫酸反应;铜与浓硝酸反应;苯的性质实验;苯的溴化实验;苯的硝化实验等等。选择地替代某些传统实验方式,既演示了实验的整个反应过程和反应结果,又达到绿色环保实验的目的。化学是以实验为基础的自然学科。计算机信息技术的应用是教育教学方法的更新,计算机多媒体模拟实验是对传统实验方式的补充,必须坚持辅助性的原则,同时计算机信息技术的应用并不能替代老师,屏幕也不能替代黑板,必须坚持教师为主导,学生为主体的原则。计算机信息技术的应用,推动了教育教学观念的更新,极大优化了课堂结构。不管是传统教育教学模式,还是现代化的多媒体教育教学方式,都必须服从于教育教学目的,服务于教育教学的主体――教师和学生,只有把传统和现代两种方式有机地结合,优势互补,才能获得教育教学效果的最优化。 作者:孙润 单位:江苏省常熟中学 中学化学实验论文:新课改背景下的中学化学实验 一、中学化学实验改进的原则 化学实验的改进必须从实际出发,符合中学生身心发展规律,以生为本,结合校情、学情,积极探索研究,大胆开拓创新,力求装置简单、操作方便、现象明显、节约试剂、低碳环保、安全高效,体现“自主、合作、探究”特色。 1.“依标务本”原则。实验的改进要紧扣化学课程标准,领悟教材编写者的设计意图。课程标准规定了化学教学内容的范围和深度,化学实验的改进应遵循课程标准要求,成为实现化学课程目标的有效手段。化学教材是教和学的主要载体,是化学课程标准的具体化。现行中学化学教材历经多次改版、修订,形成了系统化的化学学科知识体系,实验内容是其知识体系的重要组成部分,凝聚了高校专家、一线教师、实验人员的心血和汗水,是集体智慧的结晶。绝大部分的内容都经过了反复的论证和实践经验,具有较强的可行性、权威性、科学性。因此,对实验的改进必须明确课标要求及教材编写者的实验设计意图,弄清实验在教学中的作用以及存在的问题,遵循学生认知发展规律和实验教学规律,不违背教材编排的科学性,思索实验改进的可能性及内在价值,使改进有利于阐释化学原理,有助于形成化学概念。 2.“开放性探究”原则。新课改背景下,教师应指导学生探索新知,亲自体验,引导学生认识化学概念和规律。将实验变成学生创造性学习的重要手段。利用开放性、探究性的试验训练学生科学合作方法培养学生的求异思维能力显得尤为重要。应该说现行教材实验设计探究性、开放性得到了一定体现,但在具体形式和程度上,还需作深入的思考和斟酌,精心设计,设法提升实验的智力价值,使教学过程的启发性与思考性更强。如近年来对于喷泉实验的各种改进及简易普发工容的改进装置,还有各类尾气吸收装置的设计就充分体现了探究和开放,对培养学生的创新思维大有裨益。 3.“联系实际”原则。实验的改进应考虑课堂教学的实际需要,切不可为改进而改进,应有利于调动学生的学习兴趣和积极性,有利于完成课堂教学的三维目标。新授的实验常以单独实验为主,亦可以将设计相关知识的实验进行整合。例如,可将SO2的制备、漂白性、氧化性、还原性、尾气的吸收等设计成系列实验,一气呵成,效果良好,而复习课则可增补成设计综合性系列实验,若能以实验为线索引导学生复习,复习课的效率将会大大提高。 4.“简约易成”原则。改进实验要力求实验装置简化,实验仪器简单易练,实验药品节约,可见度高,实验结论易得。同时教师应探究实验原理,寻找最优化的反应条件,研究反应物的数量关系和形态,考虑影响实验的各种因素,提高实验成功率,使实验准确及时完成。例如,铝的燃烧实验直接加热铝箔效果不甚明显,改用浸湿的滤纸沾上铝粉后晾干再行燃烧,现象就非常明显。又如乙酸乙酯的制取实验,改用W形管,然后水溶加热,药品用量少,反应迅捷,现象非常明显;再如,现行中学教材中氢气还原氧化刚的实验室用氧化铜粉末在加热条件下被氢气还原的,现象多数较明显,也易成功,但耗时过长,若用经灼烧完的铜丝来代替氧化铜粉末,操作更简便,现象更明显,大大缩短了实验时间。 5.“安全环保”原则。中学化学教学中涉及一些易燃、易爆,有毒及腐蚀气物质的实验。实验改进中要确保师生安全,防中毒、防污染。这可从改进仪器装置、增加防护措施提高实验技巧方面加以研究。把有毒有害物质参与或生成的敞开式、暴露式、半封闭式的化学实验装置进行改造,将物质的制备、多种性质实验的反应装置、尾气的吸收转化装置进行综合考虑,适当组合,让整个实验装置处于封闭、可控的安全状态,防止有毒有害物质的泄漏,消除易燃易爆隐患,杜绝有毒有害物质的任意排放。近年来有关溴苯的制备、SO2系列实验的改进等在安全、环保方面均作了有益的尝试。 二、中学化学实验改进的途径 中学化学实验的改进旨在提高现行教材中规定的演示实验、学生实验、家庭小实验的可操作性,可观察性,使其在化学教育教学中的辅助服务效能更优化,其在提高课堂教学效率、激发学生学习兴趣、引导学生思维、培养学生创新能力等方面的功能是众所周知的。这就要求我们在明确化学反应原理和原有实验设计意图的基础上创新主意,巧妙构思,广辟途径。 1.从“反应条件”上着手改进实验。化学反应的发生与进行受到诸多因素的影响与制约,反应条件的研究与控制是实验成败的关键因素之一。影响化学反应的速率与程度实验中,常见的客观条件有:反应物的浓度,用量的配取、温度、纯度、反应物间的接触面积,反应体系及外界的压强、温度、光照,反应介质的pH,实验的顺序,溶剂的种、电流强度、电压等。从这些方面进行研究与探索对提高化学教学质量具有十分重要的现实意义。例如,铜氨纤维制备的实验改进可从不同浓度的氨水溶解脱脂棉的影响、不同温度的硫酸对铜氨纤维制备的影响、不同浓度的硫酸对铜氨纤维制备的影响等方面进行探究,从而选择了最简单的实验方案服务于教师课堂教学和学生实验。 2.从反应原理上着意改进实验。受制于中学化学实验的条件,中学化学很多实验成功率不高,是因为反应原理欠妥。如用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制备氢氧化亚铁,虽然采取多种措施,诸如:溶液表面覆盖植物油、加热溶液除去氧气、长滴管伸到溶液中滴加等,但还是很难得到白色沉淀,若采用电解实验即可解决此问题。 3.从实验装置上着眼改进实验。改进实验装置是为了更好地发挥其在“教”与“学”中的作用,而不是为改而改,标新立异,只新不优。改进实验装置应从以下几个方面重点考虑:在不影响实验效果的前提下,简化实验装置;根据日常用品、本校仪器配备、本地常用器具特点,更换实验器材;针对现象不明显、可见度不高的实验,改进实验装置;增加必要的装置,减少对环境的污染。近年来的实验技能大赛中很多优秀参赛作品在这方面都作出了有益的探索:在进行过氧化钠与二氧化碳反应的实验时,用“百事可乐”碳酸饮料或泡沫灭火器制取二氧化碳;在进行燃料电池的实验时,把两根碳棒平行插入硫酸钾的溶液中,用导线将碳棒和干电池连成闭合电路,进行充电,充电时产生氧气和氢气,再把碳棒连接在音乐卡片上,音乐响了;又如模拟酸雨使植物变得枯萎的实验,用植物的汁液作出的不同酸碱度下的颜色的溶液,用做标准比色卡等。改进后的装置简易性、材料的廉价性、性能的可靠性方面收到了普遍好评。尤其是部分一线教师在注重改进科学性的同时,因地制宜采用代用品,自己动手设计制作简单、方便、实用、美观、廉价的化学实验仪器,既节约了经费,又提高了学生的实验兴趣,废旧利用、变废为宝,还培养了学生的环保意识,符合建设“两型”(资源节约型和环境友好型)社会的理念。如注射器、青霉素瓶、矿泉水瓶等经过改造或直接运用到化学实验中,安全可靠、操作简便、污染小、取材广,深受追捧。 4.从实验方法上着力改进实验。从实验方法上对化学实验加以改进,从而达到相同的实验或更好的实验效果,充分体现新课程所倡导“自主、合作、探究”的学习方式及开放的思维方式。例如,中学化学中的氨的喷泉实验可利用减小压强的方法,也可以改用增大压强的方法形成喷泉;还可用物质反应减小压强;亦可采用热敷法排出气体减小压强从而形成喷泉。 5.从其他学科上着想改进实验。当代科学技术的发展,使得新知识、新技术、新理念层出不穷,学科之间相互渗透、相互借鉴、相互促进已成为科学技术进步的明显特征。化学实验教学也应该走出传统的自我封闭体系,借鉴相关学科的实验方法和仪器,根据化学实验设计与改进的原则和方向,引入一些新的仪器或电子元件,使实验操作更直观、更形象、更便捷,从而收到事半功倍的效果。近年来华南师大附中将手持技术、数据采集器、pH传感器引入中和滴定实验和溶液中离子浓度的比较实验等教学中,实验现象明显,说服力强,开拓了学生视野,提升了学生能力。 三、中学化学实验改进的发展趋势 现今中学化学实验的改进研究应该说是异彩纷呈、亮点迭出,但更多的是使学生获得更直观的感性认识,其科学教育的功能发挥上有较大欠缺。伴随着科学实验的科学思维过程是更有教育价值的教学内容,而化学实验教学要力争能帮助学生形成理性思维,让学生通过实验教学明确思维方向、形成思维依据、体验思维过程,能对事物或问题进行观察、比较、分析、判断、内化、综合与概括。笔者认为今后一段时期内,中学化学实验改进的发展趋势将主要表现在以下几个方面: 1.更加符合“绿色化学”理念,更能体现以人为本思想; 2.将简单试管实验进行整合,更能体现科学思维; 3.引入正交试验,更重视对数据、图表、图像等信息的采集、复合、整理、收集、利用,更注重科学方法的培养; 4.增加探究性、开放性实验,培养学生的求异思维能力和创新意识; 5.增加合作要素,强调就地取材,培养学生交流、合作、表达能力,适应环境、因时因地制宜开展研究的能力。 作者:梁六珍 彭传宽 黄长亮单位:湖北省孝感市教科院 湖北省安陆一中 中学化学实验论文:岫岩地区中学化学实验教学现状调查 摘要:化学是一门以实验为基础的学科。实验教学的实施是化学教学的核心内容,是化学教学活动取得成效的保证。通过对岫岩地区初三学生和化学教师的调查,了解目前岫岩地区初中化学实验教学的现状,分析了其中存在的问题。针对实验教学实施过程中出现的问题,提出了一些改进建议。 关键词:化学实验教学;现状调查;问题;建议 化学是一门基于实验的自然科学,实验教学不仅对学生形成化学概念,理解和巩固化学知识有帮助,同时也能帮助学生培养观察能力、思维能力和创新精神[1]。因此,加强化学实验教学既是全面提高化学教学质量的需要,也是实施素质教育,培养学生科学素养重要的内容、手段和途径。化学新课程标准把发展科学探究能力作为一个重要指标,现行的初中学化学教材(人教版)中安排了大量的以激发学生的实验兴趣,增强学生理解的课堂实验和培养学生自主学习、自主探究能力的课外活动。化学新课程标准背景下,当前这些实验、活动开展的情况究竟怎么样呢?如何使化学实验教学更有利于发展学生的科学探究能力?基于此,本文对岫岩地区中学化学实验教学现状进行调查研究。 1调查基本情况 1.1调查对象和方法 本研究选取岫岩地区4所不同学校共320名初三学生和20位化学教师参加此次调研活动。其中,教师组成中市级骨干教师2人,校级骨干教师15人,其余是普通教师;4所学校的情况为:1所重点中学,2所一般中学,1所条件较差的中学。调查方法采用访谈法和问卷调查法。共向学生发放320份问卷,收回316份。 1.2调查内容 调查内容主要包括:(1)对学生的调查:学生对化学实验在中学化学教学中的作用及重要性认识。(2)对教师的访谈:包括学校实验仪器配备、不同化学实验的处理方式、学生做实验的个数、分组情况以及影响实验课正常开展的各种因素等。 2研究结果分析 整理调查结果基本情况如下:新课程改革以来,多数学校的实验室条件得到了改善;80%以上的学生对化学实验感兴趣,50%的学生都能认识到化学实验对于化学知识学习的重要性,也想动手亲自做实验,但学生实际动手实验的机会还很少;90%以上化学老师的教育思想和观念有了较大的改变,能意识到化学实验在化学教学中的重要作用,对开发自身的能力持认同态度,但由于多因素的影响,导致化学实验教学的各项目标未能如期实现。“演示实验”、“活动与探究”及“家庭小实验”没有达到开展要求分别占50%,70%和80%,大部分教师多用语言上的叙述和黑板上板书完成相关实验。而开展“调查与研究”的情祝更差,仅有个别学校的个别学生参加了这一活动。 3化学实验教学现状的原因分析 3.1传统教学和评价观念 受过去过于注重知识传授,学生只是被动地听、记、做等传统教学观念的影响,社会和学校对实验课重视度还不够。素质教育的思想己提出多年,但受中考风向标的影响,学生考试成绩仍然是评价一个学校、老师重要的指标,这就导致一些学校的教师在前面做演示实验,学生在下面旁观,一些比较简单的演示实验,甚至有时候教师的演示都少。虽然中考加试化学实验操作促进了教育观念的转变,加强了实验的教学训练,但仍有不少学校的老师临时突击应考,只讲述实验原理、操作过程、现象和结果。这种重理论,重记忆的做法,忽视了对学生实验实践能力和探究能力的培养。 3.2实验资源及师资力量不足 多数学校只有一个化学实验室,实验器材、实验药品数量不足,这不仅影响演示实验效果,也给学生分组实验的开展造成了很大困难。即使是仪器、药品配备比较好的学校,也是多名学生一起做实验,学生很少有独立实验的机会。另一方面,多数中学没有设置专职实验员,实验员皆是由任课教师兼职。从走访的学校情况可知,中学化学教师人均授课3~4个班,每个班化学周课时为3课时。面对课时紧,任务重的教学内容,教师没有充足的时间去准备实验、研究实验。更谈不上教师引导学生开展探究性实验。 3.3应试教育的影响 应试教育使教师和学生更关注的是考试成绩。教师更愿意把时间花在讲实验,让学生背实验、多做习题来提高学习成绩。虽然多数学生对化学实验感兴趣,也能正确认识到化学实验在培养动手能力上的功能和作用,也想亲自动手做实验,但面临中考,各科作业较多,没有时间进行家庭实验和课外调查研究。 4提高实验教学的策略 4.1加强化学实验室建设 化学实验室是化学实验教学实施的教学资源,是培养学生实践能力与创新精神、提高学生科学素养的教学场所[2]。学校应重视化学实验室建设,应尽力为实验课的开设配置必要的设备、仪器和试剂,为学生都能进行实验探究活动创建一个良好的环境和基础。 4.2更新教师的教学观念 教师应该改变过去单向信息传递的教学模式,积极创造各种条件鼓励学生独立做实验,以此培养学生动手操作能力、观察和发现问题及解决问题的能力。基于新课程教学目标,教师应根据教材内容和学生的实际,从生活社会的实际出发,精心构建探究实验的设计和应用,引导学生自主提出问题,设计方案、进行实验、记录数据、分析并概况结论。通过探究活动,引发学生的思考,驱动学生积极思维,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新精神和实践能力。 4.3积极采用微型实验 微型化学实验因其具有实验仪器微型化,试剂用量少,节省时间,减少污染、安全可靠等优点,是目前化学实验教学改革发展的一个重要方向。将微型化学实验应用到课堂教学,教师因地制宜积极把一些演示实验开发成学生自己动手做的微型实验,让学生全面参与,引导学生主动观察、分析及解释,从而有效地提高学生的动手能力,提高课堂教学效率和教学质量[3]。 4.4合理使用媒体,实现最优化教学 现代教育技术用于化学实验教学,使得课堂上教师可采用多种呈现手段创设学习实验的教学情景。计算机模拟实验,可使复杂与微观抽象的化学概念用图形、图像和声音再造逼真的情景来表述,帮助学生亲身感受化学过程的动态变化,增强了教学的直观性。它使学生获得化学实验最直接的手段和最好的感性材料,更有利于学生的理解和接受,提高实验教学的质量。微课新型教学资源的开发与利用,将所授知识组成的基本单位由段变为点融入到视频课件,能更好地提高学生的实验操作和观察能力,激发学生积极思维、主动性和创造性[4]。 4.5积极开展课外实践实验 课外实践实验是对化学实验课堂教学的有效补充和加深,组织好课外活动有利于调动学生的主体意识,对培养和发展学生自主学习、合作学习和探究学习能力具有重要的作用。因此,教师要善于结合化学与生活实际和社会实际密切联系的特点,从学生已有的生活经验和认知水平出发,指导学生开展丰富多彩的课外实验,让学生从生活中发现化学问题,利用所学化学知识分析和解释日常生活中实际问题。同时,鼓励学生关注与化学有关、体现化学社会价值的最新科学技术,进而增强学生学习化学的积极性,提升学生的科学素养和科学精神。 中学化学实验论文:农村中学化学实验安全教育研究 摘要:化学实验是学习化学、体验化学和探究化学的重要途径。在实验中有时会出现一些意外事故,影响实验的顺利进行和师生的人身安全。故在化学实验教学中对学生进行安全教育显得尤为重要。本文根据农村中学化学实验的条件和学生的实验习惯,分析了实验中可能出现的安全隐患,并给出了实验安全教育的有效途径。 关键词:农村中学;化学实验;安全教育 安全教育的目的是保障学校及学生和教师的人身财产安全,维护学校正常教育教学秩序。新课程标准倡导“以科学探究为主的多样化学习方式,注重学生的亲身经历和体验,强调创设生动活泼的学习情境”。这些理念在化学教学中的落实离不开化学实验。由于在化学实验的过程中存在安全隐患的因素较多,所以在实验教学中对学生进行安全教育有其自身的必要性和特殊性。 一、中学化学实验常见的安全隐患 (一)实验室管理不规范引起的安全隐患 化学实验室应由专业人员管理。农村中学专业教师紧缺,部分学校实验室管理人员为兼职教师,缺乏实验室管理方面的知识,不能科学、系统、实事求是地管理实验室,易造成安全隐患。表现在:一是随意往下水管道排放实验过程中产生的废液、废渣,堵塞下水管或使水管受腐蚀破裂而污染环境。二是药品存放不正确。化学药品要按照性质、属性分类存放,易燃、易爆、剧毒、强腐蚀性药品不得混放,强挥发性、易分解的药品应低温避光保存,否则会变质,严重的甚至会发生爆炸。三是废物、废渣处理不正确。如把溶有白磷的二硫化碳顺手倒入有易燃物的容器中。四是药品、仪器管理不严格。学生把实验剩余的诸如金属钠、钾、电石、过氧化钠这类与水剧烈反应的药品带出实验室,埋下安全隐患。 (二)实验室建设不完善埋下的安全隐患 实验室通风设备和上下水对完成化学实验非常重要,因为化学实验经常会产生或使用一些有毒、刺鼻的气体或挥发性液体,若实验室通风不畅,不能及时将有毒物质排出或用空气充稀,易对人体造成极大损伤。还有实验室水管松动或锈蚀漏水,电源插座、开关等电器设备安装不合理等都是安全隐患。 (三)实验操作不规范引发的安全隐患 规范的实验操作是实验安全的保证。实验操作过程中疏忽大意,或不按规则操作实验,都容易引发安全危险。如稀释浓硫酸时,把蒸馏水加到硫酸中,操作不当,溶解产生的热量不能及时散发就会发生爆炸;做钠与水反应实验时,钠的用量太多剧烈反应也会发生爆炸;点燃可燃性气体时,没有检验纯度而引发爆炸;检验气体或挥发性液体气味时,直接用鼻子对着试剂闻;往燃着的酒精灯内添加燃料易引发火灾;用试管加热液体时对着他人;还有玻璃仪器的使用不当,等等。 二、化学实验安全教育的有效途径 (一)提高认识,正确对待化学实验 通过正确引导和教育,把安全教育内化为学生的自觉行动。一是制定具体的实验安全守则、危险化学药品使用制度,并组织学生认真学习;二是合理利用反例来强化学生认识;三是认真辅导,实验前不仅要给学生讲清实验目的、原理、操作流程,还要强调实验中应注意的安全事项,要求学生以高度的责任心和严谨的科学态度来学习化学实验。 (二)树立安全意识,有效进行化学实验 为安全进行化学实验,要求学生在课前认真预习,了解实验目的,理解实验原理,掌握实验内容和实验操作,并写出实验设计预习报告。做到熟悉实验仪器、药品,对在实验中可能出现的安全隐患有所预见性,了解实验意外事故的一般处理方法,严格按实验设计流程有效进行实验。 (三)教师把关,科学系统地进行实验 教师是对学生进行安全教育的主要实施者,教师在演示实验中的举动直接影响学生动手实验时的态度和方法,即使是常用仪器的使用也要做到规范认真。中学生的年龄特点决定了他们对新鲜事物有极强的好奇心,好动是他们的天性,因此,在平时的学生实验中,除了讲清楚规范操作、安全要求外,还要严格监督、指导,使学生逐步养成良好的实验习惯。 总之,只要我们了解各类化学实验事故发生的原因,遵循操作规程,认真仔细地进行操作,就可避免事故的发生,做到安全实验。 作者:马克勤 单位:化隆县第一中学 中学化学实验论文:农村中学化学实验教学分析 [摘要]在化学的教学中离不开实验这一教学手段所带来的教学效果的提升,实验对于教学的作用不可忽视。实验可以让同学们更加直观地看到反应现象,又可以增加初中生对于现象的记忆,并可以提高其学习的兴趣。但是这一手段并没有在农村初中的化学教学中广泛使用,尤其是在一些落后的农村的中学,其条件的不成熟让实验教学成为一种奢望。本文主要就农村中学化学实验教学的问题进行研究,并提出建议。 [关键词]实验教学;初中化学教学;问题与解决措施 一、农村初中化学实验教学所存在的问题 1.缺乏对于化学实验教学的重视 在一些较偏僻、经济条件落后的农村,教师资源本身就比较缺乏,教师所掌握的教学理念也相对落后,很多教师根本没有关注到实验所带给化学教学中的重要作用。甚至一部分农村中学,化学教师本不是化学专业毕业,对于化学的授课工作非常业余,这也造成教师对实验的不重视。老师的教学任务以及管理实验室的任务繁重,其教学的精力明显不足,导致对于实验教学力不从心,只能用理论教学来代替实验教学。 2.实验教学环境差 因为农村的教学条件的限制,很多农村中学对于实验的条件和环境并不具备,这种情况一部分造成教师只能重视理论教学,另一部分也表现在教师的力不从心上,没有实验所用的工具,没有实验所用的教室,这些都给农村中学实验教学的开展造成了一定的困难。因此,农村中学实验教学的环境较差,教师难以给学生进行充分的实验机会也造成了农村中学实验教学的不足。 3.学生缺乏实验兴趣 对于农村学生来说他们更注重的是考试成绩,实验对于并没有什么兴趣和吸引力,这也成为学生实验操作能力较差的原因之一。因为学生缺少对实验的兴趣,也导致其丧失了很多实验的时间和机会,同时,教师为了安全考虑,在学生缺少实验的时候也并未对学生进行督促,更没有对学生的探究实验进行促进,部分实验的安排也是因为课程的需要,或者必须要进行实验而实施,或者对书中的理论进行验证。这也造成了学生进行实验较少的原因。 二、关于农村初中化学实验教学问题的建议 1.增加农村教育资金投入 在我国这几年教育的发展十分迅速,对于教育的投资力度也在逐渐加大,但是对于农村教育的支持力度还有所欠缺。化学教学所需要的化学药品以及实验工具都需要一定的资金,比如量杯、酒精灯、试管等等化学必备器材,都需要资金的投入和支持。农村的经济水平比较落后,难以达到更好的水平,就需要政府的帮助建设更好的实验教学条件,为实验增添相应的实验设备,为学生进行实验创建一个良好的环境和基础。 2.注重生活中化学实验的挖掘 教师的能力对化学教学的影响十分重要,教师不仅要提高自身对化学的观察能力,同时也要挖掘生活中进行实验的工具,让化学实验走入到学生生活中。比如:在生活中白糖是我们最常使用的调料品之一,就像白雪一般。但是,通过化学实验就可以将其瞬间变成为“黑雪”。此时,我取白糖5g放置于烧杯中,再滴入浓硫酸,学生们看到白糖瞬间就变成为一堆蓬松的“黑雪”,并且空气中还冒着“黑雪”发出的热气,随之“黑雪”的体积还会逐渐变大,甚至会溢出烧杯。通过这个有趣的化学实验,学生们对于化学的学习充满了好奇心,对于化学的学习兴趣也将会更浓厚。而这些有趣的实验需要教师从生活中不断挖掘素材,并将其在课堂上进行灵活运用。 3.激发学生的探索能力 在化学实验教学中,教师还要注重培养学生的观察能力和自我学习能力,注重培养学生对未知事物的探索能力。因为农村学生相对而言获得的外界知识较少,这就需要教师进行积极的引导,给学生一个探索的环境。比如:教师在进行《物质性质探究》教学的时候,对于化学物质的特性并不需要告诉学生,而是让学生自己在课下寻找带有相应元素的物质,并对物质进行探索,对各种金属的性质进行探究,比如为什么烟花燃放会那么美丽?是因为其中含有镁元素,那么镁元素的物质特性是什么呢?我们所使用的铁工具具有丰富的铁元素,那么铁元素的物质性质是什么?等等。教师可以通过提出问题、设计家庭作业等方式让学生进行积极探索,给予学生充分自由发挥的空间。 三、结语 农村初中化学实验教学水平的提高,需要克服很多困难。其不仅需要通过政府等一定的支持来实现,同时也需要教师和学生的智慧来实现,在当前城市教育发展的情况下,不能忽视农村这些地区的教育发展,甚至应当加大对农村山区的实验重视程度,让学生通过实验认识化学,通过实验对化学学习产生极大的兴趣,让实验为化学教学质量的提高增加助力。 作者:司红梅 单位:甘肃省天水市秦安县教研室
物理实验论文:中学生物理实验论文 一、物理实验的重要性 第一,有利于培养学生的探究能力. 在新课程教学目标明确指出了初中物理教学不但要给学生灌输物理知识、物理概念,同时要注重培养学生探究能力的提升.在学生进行实验的过程中,针对所需要解决的问题能够积极探究和思考,从而锻炼和提高学生的科学探究能力,逐渐使学生能够养成科学探究的精神. 第二,有利于帮助学生提高科学素养. 在科学实践的过程中会不断地深化学生对科学知识的概念,培养学生尊重事实,促进学生分析、观察物理现象的能力. 第三,有利于提高学生的学习能力. 在进行实验课程设计的过程中,突出了物理教学的方针、思想、实践性.从多方面、多角度锻炼了学生的思维能力和独立思考的能力.在学生观察、分析、推理的演示实验的过程中,提高了学生的思维能力、思考能力、观察能力、探究能力,以及追求真理的意识. 二、初中物理教学的建议 第一,要明确物理教学实验的重要性,让学生感知到物理教学实验的价值. 树立正确的物理教学实验观念,充分认识物理教学实验能够有效地促进学生成长,帮助学生提高物理成绩和以及提升物理教学的教学效率. 第二,完善物理教学器材,建立相对应器材管理制度. 在物理教学过程中,器材的维护、保养、维修能够保障器材的寿命,同时保障学生的安全性.相关领导人员应该妥善制定出物理器材的保管制度,要选择责任意识强、坚持原则的教师保管实验室,以保障学生能够更好地进行实验. 第三,摆脱传统教师演示、学生观看的状况,注重培养学生的实验动手能力,提高学生的实验次数. 在进行实验教学的过程中,要针对某个实验进行具体的演示、阐述、明确实验目的、实验过程、实验现象、实验注意事项,从而让学生进行具体的实验.例如,在做“用量筒测5mL水的体积”实验时,很多学生都出现过这样的错误,用量筒测水的体积时拿在手里读数,而且读数时视线没有与凹形水面相平,甚至量筒都没放平就读数.这样错误的实验过程,不能有效地帮助学生理解物理概念和知识,而且让整个实验变得没有意义.但是,教师在观察学生实验的过程中,并没有指出学生的错误.在实验结束之后,教师重复了实验,让学生进行观察.首先,用左手拿住量筒,使量筒略倾斜,右手拿试剂瓶(里面放水),使试剂瓶口紧挨着量筒口,使液体缓缓流入.待注入的量快到5mL时,把量筒放平,改用胶头滴管滴加到所需要的量.这样的实验教学,不但不会挫伤学生的积极意识和自尊心,而且锻炼了学生的学习能力和观察能力. 第四,将生活中的物理现象带入到实验教学当中. 物理来源于生活,更扎根于生活,它和生活的的关系是不可分割、不可抽离的.在实验过程中,教师可以将生活中的一些现象引入到课堂当中,帮助学生树立实验的意识.例如,将双手合拢,互相击打会发现两只手都有灼热和疼痛感,这折射出了物理教学中所描述的力是相互作用的;让学生拿出两张相同的A4纸张,用嘴在两张纸中间吹起,会发现两张纸在靠拢,这是在阐述气体流速越快,压强会变得越小.又如,生活中经常会看见注射器,当用手指堵住前端小孔,另一只手用力向外拉活塞,会感到很费力.若停止用力,活塞就会退缩一段距离,这就验证了大气压的存在.以上例子说明,在生活中能够发现很多物理现象.在实验过程中,教师可以有效地利用这些物理现象,说明物理在生活中的重要性,通过学生在生活中的发现和积极的探索,从而更好地学习物理知识.总之,物理实验的探究是教育界一直关注的问题.从教育部所下达的各项关于物理实验的通知和要求,能够充分地了解物理实验的重要性.所以,采取有效的措施,认识到物理实验的价值,还原物理实验在教学中的重要地位,积极引导学生进行物理实验,有利于提高学生的物理成绩,提升学生的探究能力,更有利于帮助学生树立良好的创新意识. 物理实验论文:提高学生物理实验的能力 物理是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中具有十分重要的作用。心理学研究表明,人的思维活动是在感性材料的基础上产生的,感性材料是思维活动的源泉和依据。各种类型的物理实验,具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,强化了学生的感知并纠正在感知中形成的错觉,从而达到丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力,培养能力的目的。 目前,由于升学压力,不少教师在主观或客观上并不重视物理实验教学,因此,我认为,初中物理教学应注重实验教学,切实加强实验教学。 一、引导学生观察物理现象,激发学生的学习兴趣,培养观察能力 众所周知,兴趣是影响学习积极性的最直接因素。那些新奇的、对生活有意义的知识和问题,能引起学生强烈的兴趣。在观察这些物理现象时,教师要引导学生注意整个现象发生的过程、产生条件和特征等。例如,在观察“摩擦起电”现象时,要提示注意:①手帕摩擦过的塑料膜对碎纸屑有什么作用?②手帕摩擦过的两块塑料膜,在相互接近时会发生什么现象?③把用手帕和毛皮分别摩擦过的两块塑料膜靠近些,它们之间会产生什么现象?通过观察,学生自己得出了“摩擦过的物体带电及同种电荷相斥,异种电荷相吸”的结论。通过对上述物理现象的观察,不仅成功地诱发了学生的学习兴趣,满足了学生的求知欲望,还有利于发展学生的观察能力。 二、引导学生通过画图、识图来培养学生的想象能力 教材中各种各样的电路图、滑轮组装配图、物态变化图像等,都是从画图、识图及图像与实物转化的角度,训练学生对物理规律掌握的程度。换句话说,就是靠想象来认识物理规律,然后靠作图来进行分析、判断。例如,在学习“导体做切割磁力线运动”内容时,可启发学生联想“右手拿镰刀割麦子”的情形。根据右手定则,磁力线方向(麦子)、导体运动方向(镰刀)、导体中感生电流方向(四指)的关系就十分明确了。由于想象材料来源于实践并与感知、记忆密切相关,因此教师应引导学生运用画图、识图、观察图表和模型等,来帮助学生对没有直接感知过的,或根本不能直接感知的事物,产生清晰的表象,以开拓学生的思路,扩大知识范围,促进学生想象能力的发展。 三、鼓励学生做好课外小实验、小制作,促进学生对教学内容的学习 各种物理实验,从某种意义上说,都是一种特殊的、直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,都迫切希望进一步探索问题。通过实验,学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。如教材中“纸盒烧开水”、“小风轮”、“电铃”等小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征。教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作,并有意识地在教学中加以评价。 四、通过实验课教学,培养学生的实验技能和创造性思维能力 物理是一门实验科学,中学物理实验又是学生将来从事科学实验的起点。因此,在物理实验课教学中,必须重视培养学生的实验技能和独立工作能力,使学生养成良好的实验习惯。每次做实验时,教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用物理仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析、推理得出正确结论。例如,在电学实验中,教师要反复强调安培表、伏特表的连接特点及接线位置,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值误差偏大,又避免量程过小使电流烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验基础。通过实验,不仅有效帮助学生领会物理知识,更重要的是通过观察实验现象,分析和解决实验中的问题,能够培养学生的创造性思维能力。 五、注意实验归类,使学生储备的知识进一步系统化,应用更加灵活 根据心理学研究,人的思维的敏捷性和知识的迁移能力,是以思维的条理性为前提,只有系统性、条理性强的知识,才便于掌握和迁移。教材中有关实验内容,是根据课文知识的章节安排的,各章节的实验内容,基本上无必然联系。学生所掌握的有关实验方面的知识,往往既多又乱。因此,在总复习中,可以将原教材中实验内容的章节次序打乱,重新归类为:观察物理现象、基本仪器的使用、基本物理量的测量、验证物理规律等。实验归类,是在学生掌握系统知识的基础上,进一步用实验方法,由浅入深,由现象到本质。打破教材中实验内容的章节,重新分组,目的是避免学生套用一种方法和方式学习物理知识,使学生灵活运用各种仪器、各种方法,从不同角度解决实际问题,从而使学生获得新知识、新技能。在归类实验中,还可以及时补充对比性或综合性强的实验,以提高学生的综合、分析能力。 综上所述,观察物理现象和模型,进行各种物理实验,应用画图、识图的训练等都是发展学生思维,提高学生能力的有效方法。教师应该把精力从单纯传授物理知识转到对学生综合能力的全面培养和训练上来,切实加强物理实验教学。 物理实验论文:改革中学物理实验教学的尝试 中学物理实验教学如何进行改革?笔者根据现代教育理论,结合中学物理教学实行进行了一些尝试,制定了整体改革方案,这个方案的指导思想是:改革传统的教学观念,强调实验教学的整体功能,突出构成整体的各个要素的相互作用,从而全面提高学生的能力。为了搞好整体改革,笔者首先从观念上进行更新,改变传统的思维方式,建构了思考问题要有整体观念,从整体出发又以整体力归宿的思维方式。其次,摒弃了传统的质量观,以培养高素质,全面发展的人才为目的,代替过去只强调智育发展,围绕“两考”(高考、中考)转的质量观。在改革试验中,我们始终以全体学生为主体,充分发挥学生的作用,把整个教学过程看成是师生共同合作共同探索的过程。整个教学让学生意识到自己是学习的主体,自觉动手、动脑。 在整体改革试验中,我们坚持教学的科学性原则,根据系统论原理——整体大于各部分的总和,结合学生的认知规律,实验教学的完整性规律,把组成整体结构的各个要素有机地组合起来,在总体上通盘考虑。这样,注意各要素的功能,而且更注意各部分相互联系形成整体结构的新功能。 我们还把课内和课外融为一体,把演示实验和学生实验统筹安排,把小制做、小发明、实验竞赛、专题讲座适时调整。在实验内容上把科学知识、生活知识全面考虑、互相渗透,把获取知识、科学观察、独立操作、培养实验技能、发挥聪明才智安排于合理的结构中,充分发挥了各部分互相联系、互相作用的整体功能。 经过几年的实践探索,我总结了比较优化的物理实验教学框架,下面就是这个框架的要点。 一、进行多项实验活动,建立立体交叉体系 如前所述,物理实验教学总的效果并不等于各个要素效果的机械总和。物理实验教学的各个要素分为由课内到课外,由演示实验到学生自制教具和学具等六 个方面。在实验中,我们把这六个要素进行综合分析,认为课堂教学、学生实验、教具学具的制做、小发明和小创造、实验竞赛、专题讲座六个要素组成的实验教学系统的总功能不是各个部门各自直接地、单独地体现出来的。而是通过它们之间的特殊联系间接地、综合地表现出来。例如,在《浮力》这一章的实验教学中,我们首先让学生自制学具——一个茶水杯,几块形状不相同的木块,一块铁皮。 在课堂教学中,教师利用演示实验,调动学生的积极性,激发学生兴趣,并根据教学进度,不断提出问题,如,形状不同的物体受到的浮力相同吗?铁皮放在水里,它一定会沉入水底吗?同一物体分别放在水里、煤油里,它露在液面上的体积相同吗?等等。课堂提出问题,要求学生利用自制的学具在课外活动分小组进行实验,回答上面提出的问题。学生通过自己做实验得出正确的结论,兴趣很高,增添了学生积极进行实验的信心。在学完了这一章以后,教师还进一步提出,浮力在生活、生产中的运用有哪些?一公斤的水能浮起二公斤的物体吗?装在船里石头,卸一部分在水池子里,水面会上升吗?等问题。要求学生通过观察生活或自己动手回答问题。这样,通过课内、课外,演示实验和自己动手做实验的有机联系,学生既学到了物理知识,又会运用于生活,更重要的是培养了学生利用物理实验解决实际问题的能力。这些效果只有通过整体结构这个实验教学体系才能取得。单靠演示实验,学生实验在有限的时间内是难以达到的。因此,每个学期,根据教材进度制定教改方案,确定总体目标,建立配套的组织和确定专人负责。 使各个部分为达到这个目的要求而采取相应的措施。从而发挥整体结构的优势。 二、抓好课堂内的实验教学,寓实验课改革于趣味之中 实验教学能否达到最优目的,系统各部分能否协调运转,关键的问题是看我们在课堂教学中能否引起学生较大的兴趣。如果学生对实验感到乏味,那是难以达到目的的。兴趣的培养必须是通过多种途径,多种形式综合进行。物理学科是一门实验科学,我们把中学物理的42个学生实验,700多个演示实验,逐一研究,在揭示物理规律的原则下,每一个实验都做一些趣味性改进。如在演示水的不善于传热的实验时,把事先准备好的小鱼放到试管底部,然后在试管上部加热使水沸腾时,鱼却在管底没有什么异样。学生感到十分惊奇。从而引起了学生的兴趣,增添了学生学习知识的积极性。为了充分发挥学生的主体作用,在演示实验时,我们吸收少数学生参加演示实验,为做学生实验时培养了一批骨干。这样在演示实验时,同学们观察十分认真,收到良好的效果。 三、以学生实验为主要内容,培养学生实事求是的学风 通过演示实验调动了学生的积极性,同学们跃跃欲试,但由于课堂时间限制只能吸收少数参加。在这种情况下,学生对学生实验就非常重视了。我们除了让学生做完课本上的学生实验外,还通过制做教具、学具,把许多演示实验也改成学生实验,给学生提供了自己动手动脑的机会。如演示浮力的大小,电流强度跟电压的关系等实验。在实验过程中,我们除了要求学生用科学的态度做好实验外,更重要的是要求学生写出实验报告,这是将感性知识上升为理性认识的一项重要工作。通过认真检查学生的实验报告,促使学生在实验过程中,正确理解原理,明确实验目的,认真设计步骤,详细记录数据,分析实验结果。特别是一些实验出现了误差后,要求学生认真讨论,分析产生误差的原因。使学生逐步形成了一 种严肃认真,一丝不苟的学风。 四、把课外活动纳入实验教学的范围是实验教学改革的重要环节 为了从多方面培养学生做物理实验的兴趣,在学生掌握了一些基本实验技能后,应按统一计划,组织好课外活动,配合课堂实验教学,具体措施,一是根据教材实验特点和青少年的心理要求,精心设计课外活动的内容。做到既注意内容和形式的统一,又注意活动的趣味性。保证两课的内在联系。二是抓好落实,一 学期的实验内容要事先确定,建立活动小组,安排好辅导 老师,以保证课外活动经常化、制度化。例如:在学习液压机前,借来油压千斤顶,利用课外活动操作给学生看并让学生自己操作,在学了光学后,指导学生自制望远镜、潜望镜等等。这样把课内和课外内容衔接好,课内课外就能相互补充。 此外,利用课外活动这块阵地,我们还举行了许多别开生面的专题讲座、专题答辩会、科技信息讲座、小制作、小发明等,对促进实验教学起到了很好的作用。 五、举办综合性实验竞赛,将知识性、趣味性、科学性和群众性融为一体为了巩固实验教学的质量,使课外活动具有更大的吸引力,每学期定时举办两次规模较大的实验竞赛活动。如:每学年秋季,当初三学生学完了电学知识后,举行一次“自制直流电路接线板”的竞赛活动,要求在规定的时间内,同时用串、并混联方法把三个灯泡接亮,?方法是以班编队,每队若干人。举行物理实验60m接力赛。分别接力领取试题,画电路图,安装,读数,优胜者给予奖励。在这一 活动中,初三学生人人动手就地取材,自己设计安装,自己测试评价,当电路接通,小灯泡以各种明暗程度发光时学生们都欢呼雀跃。这样既增加了学生学好电学知识的信心,又培养了学生集体主义的思想和设计能力。特别是有自卑心理的差生,当发现自己能够设计比较合理的电路图,迅速安装电路时,一种我不比别人差,我能学好物理的自信心油然而生。除了在初三年级举行外,还在二年级和高中一年级进行“小制作”,“小发明”竞赛活动,五分钟的实验操作竞赛活动,一分钟实验题竞赛活动。 六、引导学生日制学具、教具,参加“小发明、小制做”活动,培养创造型人才引导学生进行发明创造,参加自制学具、教具的活动,一方面可以巩固课内实验所学的知识和初步掌握的基本实验技能,更重要的是培养了学生的创造能力。 在这个活动中,学生们大胆设想认真设计,精心操作,这是传统的教学过程无法达到的。每学年开始,在各个教学班成立自学小组,进行超前预习,引导他们自做学具、教具,鼓励他们创新。在这一活动中,应始终坚持真(原理科学)、新(设计新颖,采用新技术)、美(设计简单合理,主次分明),在整个活动中自然形成以学生为主体,并由一批骨干队伍带动,发展到全班学生纷纷动手,大大提高了学生的实验技能和理论水平丰富了学生的课外活动的内容。几年来师生共同研制成功学具、?教具500多件,价值1800多元,如帕斯卡定律演示仪、磁偏角演示仪、电流方向演示仪等30多件具有创新和实用价值的仪器分别获盛市二三 等奖,?还有100多件获市科教委的发明创造奖。这些活动,培养了学生的创造能力。特别是当学生用自制的学具演示物理规律时,态度十分认真,对仪器特别爱护这很自然地使学生进入了“科学家的角色”,同时,一反往常,过去那些实验纪律换散,操作马虎,敷衍了事,随意乱放仪器和损坏仪器的现象大大地减少了。 我们所进行的中学物理实验整体改革试验是在三个中学进行的。经过四年两个轮回的实验,这三个中学的物理成绩明显优于其它学校,除了考试的平均成绩比其他学校要高出十多分外,在实验技能、实验方法等方面部有明显的提高。在1989年、1990年的全国物理竞赛中有2人获全国三等奖,4人次获省二等奖。在参加应用物理竞赛中,有12人获奖。 物理实验论文:兼谈物理实验创新教学 物理实验是物理教学中不可缺少的重要组成部分,也是物理教学中的重要内容之一。而在初中阶段的物理实验教学对于培养学生学习兴趣、学习积极性、学习方法、思维能力、动手能力等方面都有着举足轻重的影响。笔者从事初中阶段物理教学多年,在教学过程中,把做好物理实验始终放在备课上课的首要地位,不仅按要求做好教材中探究性实验,演示实验,更多地是启发学生利用身边的物品演示一些日常生活生产中的常见物理现象,也就是教材中所说的物理“小实验”,用以激发学生学习兴趣,增加课堂活力,实现物理课标“从生活走向物理,从物理走向社会”的要求,达到提高课堂效率的目的。主要从三个方面着手:一是利用身边物品直接做些观察比较实验(准确说是现象),二是利用身边物品做些辅助实验。三是对教材中的有些实验进行适当改进,更加便于观察。 利用身边器物直接做些观察实验 在教学中只要留意,随手可用的器物做物理小实验是非常多的,下面摘取部分 1、讲面镜时,利用学生吃饭的小勺子代替凸面镜、凹面镜观察凸面镜、凹面镜对光线控制和成像情况,小勺都是双面抛光的,对光线有较强的反射作用,既简单方便又弥补了实验室器材不足。 2、用三角板在梳子齿上以不同速度(力度相同)括过,比较音调的高低,注意的是木梳比塑料梳好,齿密的比齿稀疏的好,齿细的比齿粗的好,老师做演示时一定要注意选择。 3、用一次性纸杯和线等物当场做“土电话”在教室里验证固体传声。 4、在学习力时,用左手背击打右手背,或左手拉右手,体会物体间力的作用是相互的,将抽象的概念转化为学生对概念的体验,能有效地帮助学生对力的理解。 5 、用一根细竹棍,通过自由与学生手背接触和老师施力形变后与学生手背接触的比较,让学生知道弹力的产生,纠正学生认为有弹性的物体一定有弹力的错误认识。 6、让学生双手食指指肚顶住铅笔的两端,体会笔尖与笔尾对手指的刺激感,帮助学生对压强的认识,以及压强与压力的区别。 7、利用一盆沙,大小不同的小石头演示物体的势能,通过同一高度或不同高度小石头下落到沙盆,将沙砸出的深坑的大小比较小石头的势能,理解影响势能的因素。 8、利用一次性水杯(纸质塑质均可)、酒精灯、水做“纸锅烧水”实验,让学生理解水对物体的着火点的影响。 9、利用水和平面镜在太阳光下做光的色散实验,让学生知道彩虹的形成。 10、利用一只25w的白炽灯泡和废旧灯泡的灯芯(玻璃),组成串联电路,接入220V电源,用酒精灯加热,演示导体与绝缘体的相对性,让学生能直接观察到绝缘体变导体的事实,加强学生用电的安全教育。 日常生活中有许多物品甚至是废弃物如易拉灌、饮料管、橡皮筋等等都可用来做物理小实验,只要我们注意观察,注意收集;所做的小实验只要符合科学道理,能说明物理问题就行,并非是一说到物理实验非要进物理实验室不可,相反有许多小实验在实验室里是做不成的,如导体与绝缘体的变化实验室里就没有相应的器材而做,只能用讲授的办法去告诉学生,所产生的效果远没有从观察实验现象中来得好。 利用身边的物品做些辅助性实验 在平时的物理教学中总会遇到有些物理问题学生想不出具体过程,或是不相信题中所述,不能正确的构建物理模型,就能利用身边的物品按照题意所述过程将物理问题给还原出来,通过实验辅助观察而作出正确解释,如:将“娃哈哈”纯净水瓶剪去底部,不要瓶盖,里面放入一个乒乓球后瓶口朝下,用大烧杯向瓶中倒水,乒乓球为什么不上浮?用手堵瓶口,不让水流出,球就会浮出水面。很多学生想不明白,不如找来相应的器物当堂一做,将过程还原出来,学生看得清楚,自然而然地想着要弄清楚为什么,起到事半功倍的作用,同时也强调了物理知识的实际应用。 辅助性实验能清楚地还原物理问题过程,便于学生观察,将理论的,抽象的物理问题具体化、实物化,有助于培养学生的观察能力、思维能力、动手能力以及随时动手实验的习惯和正确的学习方法。将“要我学,变成我要学” 改进教材中的部分实验 教材中有部分实验由于条件或是器材的限制,学生不易观察或观察可见度较小,如用实验室的器材去做电流做功的实验,由于实验室里配置的电动机电流大,转速快,学生不易看到做匀速运动的弹簧测力计,若利用废弃的录放机上的电动机来做这个实验,效果就好得多,因为录放机上的电动机转速小,转动轴的线速度也较小,实验时做功时间长,便于观察。 做好物理实验,不仅是教学的需要,也是培养学生的创新能力和创新思维的需要;所谓“创新”教育,在学生学习阶段,培养学生创新的理念是物理教学的重要任务,要有对事物弄清楚“究竟”的毅力,在实际的学习过程中,一般而言就是对现有的东西通过“加一加、扩一扩、缩一缩、改一改、变一变”等方法动手对日常接触的东西进行改进以达到创新的目的,创新教育的目的在于培养学生的一种思维、一种理念、一种能力,教给学生一种终身学习的方法,而不是在于学生一定要发明创造一个东西出来才算达到目的。 物理实验论文:浅谈物理实验在教学中的应用 摘 要:物理实验能给学生提供感性的认识,培养学生的观察能力,帮助学生发现物理规律,建立物理理论。 关键词:物理实验 观察能力 物理理论 物理学是以实验为基础的科学,实验始终是研究物理学的重要方法,因此在中学物理教学中实验是重要的教学方法,通过演示和实验不仅能提供学生对所研究的物理现象的感性材料,培养学生的观察能力,而且还可以使学生获得一定的实验技能,培养学生的实验能力。 物理实验使指人们根据研究的目的,利用科学仪器设备人为的控制或模拟物理现象,排除干扰,突出主要因素,在最有利的条件下研究物理规律的一种活动。物理实验可以简化和纯化研究过程;可以强化研究条件;可以加速或延缓物理过程;可以重复再现物理过程;可以对物理现象或过程进行定量研究。总而言之,物理实验在物理教学中有十分重要的作用。下面从以下几点加以说明: 一、物理实验可以培养学生的观察能力。 教师在演示实验中,首先要让学生明确实验观察的目的,其次要让学生观察实验的装置,认真观察实验仪器的初始状态,了解各部分仪器、仪表的作用与功能,使学生对观察的目的,实验的仪器装置有一个整体认识。在做电学实验时,要先让学生看清电路。第三,要引导学生认真观察实验现象的发生和变化过程,演示实验一般要重复做二至三次,以便于学生反复观察,纪录实验现象、结论,教师还要带领学生分析思考逐步形成理论。这样,学生的观察能力得到了培养,对理论知识建立的过程有了较清楚的认识,使知识具体化,帮助学生理解较抽象的理论物理知识,能够使其久久留与脑海之中,保持较长的记忆时间1。一般地,第一次演示时,让学生集中观察发生的现象,第二次要求学生观察老师的操作,以便明确现象是怎样发生的,第三次让学生综合观察现象发生的过程及其结果如何。 为了增强演示实验的效果,培养学生的观察能力,教(文秘站:)师可以在演示实验前或演示实验过程中,提出一些思考性的问题,以便引导学生观察实验中发生的现象及现象变化过程,把学生的无意注意转化为有意注意,引导学生集中注意力观察最需要观察的事物,并在演示实验过程中指导学生观察方法,以及观察中应注意的问题。 在演示实验的观察训练中可以逐步减少教师的指导,从开始时实验前做详细的指导观察逐步地变为有重点地指导观察。在学生具备一定的观察能力后,可运用“无声演示”的方法,即教师在演示前和演示过程中都不讲解指导,而只操作给学生观察,演示结束后,让学生把观察到的现象和过程用科学语言正确描述出来,可以先提一名学生回答,然后请其他学生补充,直至达到要求为止。也可以让每个学生看完教师的无声演示后,写下自己所观察到的现象和过程,这也是考察学生观察能力的有效方法之一。经过这样反复多次的训练,即可不断提高学生的观察能力。 二、通过物理实验发现物理规律,建立物理理论。 在物理学中,物理规律一般都是通过实验总结出来的。一些物理学家为了探索自然的规律,不惜从事十年数十年的艰苦实验,有的还要冒着生命的危险来进行实验研究。例如法拉第电磁感应定律是经过十年的实验探索才发现的,在此之前1820年奥斯特发现了电流的磁效应,这使善于思考的法拉第由此得到启发并提出“磁转化为电”的设想,1822年法拉第就开始了艰苦漫长的转磁为电的研究,经过无数次的实验,终于在1831年发现了电磁感应现象,接着又进行了一系列的实验研究,最后成功的实现了磁转化为电的设想,并经过进一步的实验探索,总结出了法拉第电磁感应定律,开创了人类的电气化时代。美国科学家富兰克林是冒着生命危险进行“捕捉雷电”实验的,并为电学的发展作出了贡献。科学实验也是发明家取得成功的必由之路。如美国发明大王爱迪生曾获1093项发明专利,可以说,他的每一项发明都是通过实验取得的。例如爱迪生发明白炽灯时为了寻找灯丝的合适材料,曾先后用1600多种矿物和金属材料进行反复的实验,历时13个月,终于研制成功一只亮度达40烛光的炭化竹丝灯泡2。可以说科学实验是人们认识自然,改造自然的重要途径。因为人们只有通过变革自然界的活动才能获得关于自然界的现象和本质的种种感性材料,并在概括大量感性材料的基础上发现规律和建立理论。 三、通过物理实验可以验证物理假说,检验物理理论。 通过实验不仅可以发现物理规律,建立物理理论,而且还能验证物理假说,检查物理理论的真伪。因此,实验既是建立理论的源泉,又是检验理论真理性的标准。例如1956年李政道、杨振宁提出的“弱作用下宇称不守恒”的假说,在被吴健雄的钴—60实验验证后,才被公认。法拉第由“电生磁”萌发的“磁生电”的假说,被实验验证后才变为物理规律。另一方面一些物理理论被实验检验后不得不抛弃,如亚里士多德的“落体观念”在统治了物理学两千多年后被伽利略的实验证明是错误的而被人们抛弃。有如“以太”和“燃素”虽在物理学中存在多年,最终还是被实验检验而宣告并不存在。 作为物理实验,它之所以能够充当验证物理假说的依据,检验物理理论的标准,是由于物理实验具备检验科学真理性的根本属性。物理假说和理论是人们的思维对于自然界规律性的反映,那么作为检验这种反映正确与否的标准不能是理论本身,同时又不能是客观对象本身,因为作为纯粹的客观对象并不能证明理论与对象是否符合一致;另一方面,作为标准又必须具有把人的思维同客观世界联系起来的特性。物理实验恰恰具备以上作为检验标准的条件,所以物理实验是验证假说,检验理论的标准。 四、通过实验完善理论体系,发展物理理论。 通过实验能不断地完善理论体系,发展物理理论。例如19世纪末20世纪初,人们相继发现了X射线、电子、天然放射性现象等用经典物理学无法解释的实验事实,预告了新的物理理论的即将诞生。麦克尔逊—莫雷实验否定了以太的存在,导致了相对论的建立,黑体辐射的实验事实最终导致了量子力学的产生3。 在中学教学过程中的实验多为演示实验、边讲边实验、分组实验,无论是哪一种实验都有利于培养学生对物理的浓厚兴趣,有利于学生注意力的集中,调动学生学习的主观能动性,有利于学生更好的了解教材,掌握教材,通过各种感觉获得更多的直接经验和感性材料,有利于学生掌握知识和理解知识打好基础,以便学生很好的认识物理现象,掌握物理规律和理论,能促进良好教学效果的产生。因此,在教学过程中我们应注意物理实验的运用。 物理实验论文:物理实验教学创新 1.物理实验课程按照层次的高低可以分为不同类型: 科学小实践、设计性实验、综合性实验、基本实验。其中基本实验是最低层次,主要是接受知识的过程,属于一级基础物理实验体系。综合性实验和设计性实验属于二、三级的物理实验等级,从接受知识发展到运用知识创设实验。最高级的是科学小实践,指在实际中运用所学知识解决生活和学习中的问题。新型物理实验课程体系更加注重培养学生的综合能力,而非只是简单的重复和验证。不同级别的物理实验代表着实验技能发展水平是由低到高不断进步的。每一级的物理实验都需要一定的时间来学习和掌握,最终走向科学的高峰。 (1)基本实验是普及实验,能够满足理、工、文、商等各专业学生学习物理基础知识的需求。它主要包括物理基础知识和技能的训练,基本测量方法以及对生活常见的物理现象的认识,如力、热、电、光等。一级物理实验是进行更高级物理实验的基础和前提,絮叨得到彻底的贯彻和全面的掌握。 (2)二、三级物理实验的难度和复杂程度都大于基本物理实验,但它们也更具趣味性,更能激发学生的学习兴趣。同时,综合性实验和设计性实验强调培养学生自主学习的能力。传统物理实验是由教师提前摆好实验设备,准备好实验所需的材料,学生只是单纯的做实验,往往对实验原理却不求甚解,背离了物理实验的初衷。新型的物理实验体系强调教师要以学生为主体,引导学生根据所学知识,自己设计和操作实验。在摸索和失败中吸取经验教训,加深对物理原理的理解和掌握。二、三级物理实验课程适于理工科学生对物理学的进一步学习。 (3)四级物理实验以科学小实践为主,重点培养学生科学研究和开发运用物理知识的能力。学生需要自己开发课程来进行深入研究,难度比较大。因此,四级物理实验课程一般作为物理类专业学生的必修课,而对非物理类专业的理科学生来说则可作为选修课。 2.改革实验教学内容 创新教学环境物理实验教学内容要体现时代性和先进性。随着物理学的不断更新发展,在各级物理实验课程中,都应该采用新的现代科技,与社会接轨,做到学以致用。 例如,在对全校工、商、文科学生一、二年级所开设的物理实验中,已涉及光谱技术、真空技术、磁共振技术、核物理技术、X光衍射的技术、光纤技术、传感器技术、光学信息处理技术等。这些实验的开设,可以让学生实际、直观了解物理新科技的原理,拓展学生知识面,提升物理思维高度。目前,中国科技大学开设多元化的实验类型,以满足不同层次学生的需求,包括公共必修实验、选修实验、仿真实验、远程网络实验、开放实验等。首先,学校开设“大学物理实验远程教学”,利用现代高科技的信息技术,让学生能够不受场地和时间的限制,通过互联网来对实验教学内容进行预习和复习。学生可以更合理的安排自己的时间,甚至随时随地地展开物理实验学习。 教师在这里只是对学生进行一些辅助和启发,让学生有足够的空间去探索和总结,并找出自己的创新点,加以论证。最后,学校为学生开设各类仿真实验室,充分运用虚拟实验技术,把计算机应用软件和实际试验结合起来。这样不仅能够让学生有更多的机会进行试验操作,而且能够提高那些复杂程度和困难程度高的物理实验的成功率。实验室设备的使用、管理和维护的工作中,改变了通常学生与实验室设备单纯的使用与被使用关系,使我们在自主进行实验的同时,也是参与到实验设备的管理和维护中,这不仅实现了实验设备维护的常态化管理、减轻了实验室工作人员劳动强度,也提高了学生自觉维护实验室设备的责任感和自觉性,培养了学生良好的工作习惯和职业素养。 创新的实践教学管理模式,实现了实验准备、网上实验预约、现场实际操作、设备自动管理、过程全程监控。我们以自主式、合作式、研究式等方式完成各种实践训练,有效锻炼了我们的自主实践能力,增强了团队合作意识及工作责任心。 2.1充分利用教学资源,提高实验教学质量由于开放实验室允许同学们根据各自所需自主地选择时间和方式进行科学实验,这样显然可以最大限度地发挥实验室资源效益,实现资源共享,提高仪器设备的使用效率。开放实验室的内容形式多样,我们既可以做实验,也可以讨论问题;既可以对上次实验进行再做或者选做一些新实验,也可以根据自己的兴趣做一些课外实验,这样学生自主实验,不仅可以消除传统学习中因实验时间不足而引发的问题,补充了课堂实验教学的不足,也有利于培养我们的专业兴趣,提升学生的专业知识能力,使同学们对知识的掌握更为深入更为系统。通过开放实验室让部分实验放入学生自由时间中完成,不仅可以弥补理论课和实验课时的限制,也可以更合理地分配教学资源。同时,还可以理论联系实际,消除理论授课过程中的枯燥乏味感,从而更好的提高实验教学质量。 2.2依托科技竞赛和大学生实践创新训练计划全方位培养学生的科技创新能力 2.3创新型实验计划、卓越工程师人才培养体系建筑电气与智能化创新型实验计划以学生为主体,以创新项目实施为主线,在导师的指导下以学生特长、兴趣为出发点,注重过程训练和自主设计,激发我们的科学研究兴趣,着重培养我们 自主学习、团队协作以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。建筑电气与智能化卓越工程师人才培养体系以提高我们的工程实践能力和创新能力为目标,从创新型高级工程应用人才培养体系整体出发,在对各教学环节整体优化与提高的基础上,以建筑智能化工程设计、工程开发、工程实施及工程管理四大主线,分层式、模块化、构建实验教学人才培养新体系。 2.4大学生实践创新计划对培养大学生创新团队增益良多大学生实践创新计划的实施,有利于培养大学生自主学习、团队协作以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。创新型实践计划,可以锻炼团队成员的默契度,以及团队的组织能力、协调能力和沟通能力。同时,对提高大学生智能建筑工程实践技能大赛水平,培养工科学生科技创新能力和工程适应能力具有重要作用。 2.5大学生科技竞赛着眼于工程化项目训练成效创新型实验教学科技创新平台的搭建,可以使我们在课余时间进行拓展练习。根据大学生科技竞赛的要求,我们可以模拟出基于特定工程场景的个性化训练项目,从材料准备、节奏控制、战术策略、时间把握、心态调整五个方面进行训练,模拟比赛和工程实践中可能出现的场景,对培养我们的应变能力,提高我们的科技创新能力以及在大学生科技竞赛中的成绩有着重要意义。 3.结语 我们应该进一步开展创新实践技能训练,开发、设计出代表楼控领域先进技术的、具有实用意义和价值的工程化训练项目。该创新型实验教学科技创新平台的搭建,打破了传统封闭的实验教学模式,顺应了现代教育、教学的发展要求,对培养我们的创新能力,全面提高综合素质水平起到了积极的作用 物理实验论文:物理实验设计的基本方法 物理学是一门实验科学,而我们目前的物理教学,基本上是停留在关于物理学的知识系统的归纳和理论体系的阐述上,就连物理实验本身的教学,也是按教材的分析按部就班地进行纯理论的讲解.其弊端是显而易见的,如果考查的实验不是教材所限的实验呢? 一、实验设计教学的必要性 1996年上海高考第四(5)题要求测定陶瓷管上均匀电阻膜的厚度,就属于设计型实验.但由于题目给出了全部实验器材和所有相关量,使实验定位在电阻或电阻率的测定上,又大大降低了实验难度,只属于局部设计型实验.无论命题者出于何种考虑,设计型实验毕竟半遮半掩地出现了,这多少给教学工作者提了个醒. 1.从小处着眼,加强实验设计教学 上海作为高考改革的试点城市,其成功的改革将为全国高考提供可能的改革方向,甚至一些新颖的题型和情境,都可能为全国高考所借鉴.如1996年全国高考第21题就是从1995年上海高考第一(5)题脱胎而来的.无疑上海高考关于实验设计的考查是又一个成功的改革举措,极有在全国推广的价值.而物理《考试说明》中要求“会用在这些实验中学过的实验方法”,也为实验设计的考查在全国的推广提供了可能. 2.从大处着眼,加强实验设计教学 著名核物理学家钱三强先生在为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》所作的序中,曾严厉指出:“今天我们科学界有一个弱点,这就是思想不很活泼,这也许跟大家过去受的教育有一定关系……”我们常常教育学生“应该……”“必须……”;我们的考试题目常常不惜笔墨描述背景、附加条件,最后只有一个小小的空格“是……”.这样培养选拔出来的人才在学校是好学生,步入社会是好职员,大脑中只是机械地跳动着两个问题:“你要我做什么?你要我怎么做?”工作常常:“完成”的相当漂亮,但思想僵化,毫无创见.这正是我们的悲哀!长期以来的这种教育选拔模式,致使我们现在仍只能在很羞涩地提到几个美籍华人时才有一种借来的荣光与自豪! 思想不活跃,是因为我们给了学生太多的“必须”的限制;思想僵化,是因为我们留给学生太少的“可能”的余地.实验设计的教学,正是活跃思想,培养能力的一种好方法,授以实验的基本方法,让学生自己去考虑有哪些可能的做法,自己会怎么做. 二、实验设计的基本方法 1.明确目的,广泛联系 题目或课题要求测定什么物理量,或要求验证、探索什么规律,这是实验的目的,是实验设计的出发点.实验目的明确后,应用所学知识,广泛联系,看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过,与哪些物理现象有关,与哪些物理量有直接的联系.对于测量型实验,被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示;对于验证型实验,在相应的物理现象中,怎样的定量关系成立,才能达到验证规律的目的;对于探索型实验,在相应的物理现象中,涉及哪些物理量……这些都是应首先分析的. 举例来说,要测定地球表面附近的重力加速度,我们就应检索:在所学知识范围内,哪些内容涉及到重力加速度,它与其他物理量有何定量关系,并一一罗列出来: (1)在静力学中,静止物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力大小就等于重力,即T=N=mg.若T(或N)和m能测出,则重力加速度g可测定. (2)在超重或失重(但不完全失重)系统中,F-mg=±ma.若F、a和m可测出,则重力加速度g可测定. (3)在运动学中,物体从光滑斜面上由静止下滑,s=12gsinθt2.若s、θ和t可测定,则重力加速度g也可测定. (4)在运动学中,物体从粗糙斜面上由静止下滑,s=12(gsinθ-μgcosθ)t2.若s、θ、μ和t可测,则重力加速度g也可测定. (5)自由落体运动中,h=12gt2.若h和t可测出,则重力加速度g也可测定. (6)用重力加速度测定仪测定. (7)在平抛运动中,竖直方向在连续相等的时间内位移之差Δy=gt2.若Δy和t可测,重力加速度g同样可以测出. (8)在斜抛运动中,水平射程可以表示为x=v02sin2θ/g.若x、v0和θ可测出,则重力加速度g也可测出. (9)单摆做简谐振动时,其周期可以表示为T=2πl/g.若T和l可测,则g可测. (10)在焦耳测定热功当量的实验中,若能测出水的质量和升高的温度,算出水增加的内能,再测出重物的质量和下落的高度,同样可测定重力加速度. (11)带电粒子在的匀强电场平行板电容器中平衡时,mg=qU/d.若U、d和带电粒子的荷质比(q/m)可测定,则g可测出. (12)假设一物体在地球表面附近绕地球做圆周运动,mg=GMm/R2,g=GM/R2. 2.选择方案,简便精确 对于每一个实验目标,都可能存在多条思路、多种方案.教材中关于某个实验目标的实验方案,也只是众多方案中的一种,而且不一定是最好的一种,而只是较可行的一种.那么在众多实验方案中,我们应如何选择呢?一般来说,选择实验方案主要有三条原则: (1)简便性原则即要求所选方案原理简单、操作简便,各量易测.应尽量避免实施那些原理复杂、操作繁琐和被测量不易直接测量的实验方案. (2)可行性原则实验方案的实施要安全可靠,不会对人身和器材造成危害;所需装置和器材要易于置备,不能脱离实际,不能超出现有条件. (3)精确性原则不同的实验方案,其实验原理、所用仪器以及实验重复性等方面所引入的误差是不同的.在选择方案时,应对各种可能的方案进行初步的误差分析,尽可能选用精确度高的实验方案. 以上三原则通常要综合考虑. 在前述方案中,方案(1)中常用的测力计误差较大;(2)中F和a均不易测定;(3)中θ和t不易测定且难以保证斜面足够光滑;(4)中θ、t和μ均不易测定;(5)中若用秒表计时人为因素较大,若用打点计时器计时,纸带受振针阻力与通常小物块所受重力相比不能忽略;(6)中仪器先进但一般中学没有;(7)中若用闪光照像技术则是一种好方案,但设备和技术都达不到要求,若用平抛运动的研究方法误差较大;(8)中θ和v0的测量难度较大;(9)中相对而言较切合中学实际;(10)中需测定的物理量多且很难采取绝热措施;(11)中学阶段不易测定荷质比;(12)只是一个思想实验,无法付诸实践,但可估算,代入数据得g=9.857m/s2,与标准值9.81m/s2只相差4.8.综上所述,中学阶段通常采用单摆法测定重力加速度. 3.依据方案,选定器材 实验方案选定之后,考虑该方案需要哪些装置,被测量与哪些物理量有直接的定量关系,这些物理量分别需用什么仪器来测定,从而确定整个实验需要哪些器材. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中,是利用单摆装置来进行实验的,故需铁架台、细线和摆球等来组装单摆.重力加速度可表示为g=4π2l/T2,周期需用秒表测定;摆 长l是从悬点到摆球中心的距离,因此需用米尺和游标卡尺分别测定摆线长度l和摆球直径d.从实验原理表达式可以看出,实验与摆球质量无关,故毋需使用天平.当然,从实验方便性和精确性角度考虑,还需对所选器材作进一步要求,以期把系统误差降到最小.如上述器材中,摆线的伸缩性和质量应较小,摆球的质量应较大.摆线伸缩性大,其长度会随拉力变化而变化;摆球与摆线质量相差越小,系统(摆线和摆球)质心偏离摆球中心越远,误差就越大.为了便于观察,摆球振动的路径宜长,但又要确保单摆做简谐振动,故摆线宜长些,常取1米左右. 4.拟定步骤,合理有序实验之前,要做到心中有数:如何组装器材,哪些量先测,哪些量后测,应从正确操作和提高效率的角度拟定一个合理而有序的实验步骤.对一些可直接测量的物理量,可先行测量;对需通过实验装置才能测定的物理量,须先组装器材,再进行实验、观察和测量. 在“利用单摆测定重力加速度”的实验中.原理表达式g=4π2l/T2中的l和T分别为单摆的摆长和单摆做简谐振动的周期.因此应先组装单摆,再测定摆长,最后让单摆做简谐振动,测定周期T.根据所测数据计算出重力加速度g的值.至于过程细节不再赘述. 5.数据处理,误差分析高考对此要求不高,但常用的数据处理和误差分析的方法还是应该掌握,在设计实验时也应予考虑. 三、建议我们不能说全国高考对中学教学起一种指挥棒的作用,但也无法低估高考对中学教学的导向作用,正确认识并充分利用这种导向作用,对改善中学教学现状是大有裨益的.因此在高考命题上做点文章,使试题内涵精些,外延宽些,少些“是什么”,多些“怎么样”,思想自然活跃,花样自然增多.以1996年全国高考第15题为例,若把问题改为:“根据以上数据,能否验证机械能守恒定律?试用必要的文字和简明的算式阐明你的观点.”这样一改,同样可考查即时速度、ΔEP和ΔEK的计算,但为学生提供的可能性增多了.为什么非得从“第一个点”开始考虑呢?见微知著,我们完全可以通过证明ΔEP(BC)与ΔEK(BC)相等来验证机械能守恒定律,至少可说明BC过程机械能守恒. 总而言之,要改善中学物理教学现状,培养思想活跃、有创新精神和创造能力的跨世纪人才,即需中学教育工作者的切实努力,也需全国高考的积极正确导向. 物理实验论文:基于建构主义理论的高校物理实验教学研究 一、前言 近几年来,随着建构主义理论的不断发展,高校课程的教学理论及内容的不断改革,同样也对高校物理实验教学产生了深远的影响,高校物理实验已日益受到高校师生的重视。尤其是建构主义理论的发展,大大推动了国内外高校教学的模式与方法及教学内容的根本性变革,对高校物理实验教学产生了巨大的影响。而各大高等院校也都逐步开始重视高校物理实验的教学质量,并且不断地加大了对高校物理实验方面的资金投入,以适应时代的要求。 二、建构主义理论的涵义与内容 建构主义是20世纪学习理论中行为主义进一步发展而形成的理论,同时也是当代教育心理学的一次重大革命与突破。该理论的提出给教学领域带来了学习观和教学观的根本性变革。在建构主义理论中明确提出,学习的过程是学生积极主动地建构认知的过程,教师在整个教学过程中必须以学生为中心。建构主义理论指出学习并不是被动地对新知识的记忆和吸收,而应当是学习者根据已有的经验以及知识结构对新的问题与知识进行的主动建构。学习是具有自主性、情境性和社会性的活动,在学习的过程中要以问题作为切入点,积极独立地进行探索与发现,并且在相互协商与讨论中获取知识。因此,我们必须将被动接受的学习者变为知识意义的主动建构者,将灌输知识的教师变为知识意义的建构帮助者与促进者。在高校物理实验的教学过程中,我们不仅仅要把教材作为教师传授的内容,还应当把它作为学习者意义建构的对象,利用原有的知识结构对新知识进行理解,并且通过自主学习,赋予新知识新的意义,在顺应新知识的同时,对原有认知结构进行进一步的改造与重组,从而实现知识意义的主动建构。 三、基于建构主义理论的高校物理实验课程的作用 在理工科高校中,高校物理实验是一门必修的公共基础课,同时也是培养高校学生系统实验方法及实验技能的主要途径。而高校物理本身就是一门建立在实验基础上的学科,与传统的课堂理论教学相比,基于建构主义理论的高校物理实验教学可以更好地培养学生的创新能力、动手能力,以及解决分析问题的能力,更加有利于培养学生的科学素质。通过基于建构主义理论的高校物理实验的学习,不仅能帮助学生形成正确的物理概念,在加深对物理概念与规律的理解的同时,还能够加强学生理论与实践相结合的意识,让他们将所学的知识运用到实践中去,同时锻炼他们动脑与动手的能力,以及发现问题与解决问题的能力。 四、建构主义理论对高校物理实验的指导作用 实验教学的过程包括五大部分:创设情境、提高问题,自主学习、实验探索,协作学习、讨论交流,教师讲评,学生反思、创新等。要想对高校物理实验实现教学难点的突破,我们必须要按照建构主义的指导去做,将学生由被动接受变为主动学习,并且成为认知学习过程的主体。在基于建构主义理论的教学模式的指导下,我们应当做到以下几点措施,以提高高校物理实验教学的教学效率。 (一)创设一定的情境,提出问题 教师可以利用实验器材和多媒体教学系统以及实验网站,为学生创设一定的物理情境,让学生身临其境,从而激发学生学习与研究的兴趣,让学生带着问题去研究与实验,并且在实验过程中发现问题;还可以进行小组讨论,让学生在交流的过程中解决问题。 (二)将高校物理教学生活化 物理是一门来源于生活,而又服务于生活或生产的学科,物理所涉及到的知识大多可以在生活中找到直观的现象。因此,教师在物理实验的教学过程中,应当将物理教学生活化,尽可能地将学生身边熟悉的事物作为教学素材,使学生能够从自己的生活经历和观察中认识到物理现象和物理规律,让学生悉心观察、发现问题,引起学生的情感共鸣,从而激发学生学习物理的兴趣。学生在充满困惑和矛盾的好奇心理下,会主动寻求问题的解决方法,进而提高其自主学习能力,并利用所学的物理知识去解决这些问题,在逐步培养自身的创新与实践能力的同时,进一步探究物理知识和规律。 (三)让学生在实验探索中自主学习 在进行物理实验的过程中,教师要先让学生对实验背景、实验原理、实验操作过程及注意事项等内容有一个大体的了解。接着教师可以演示实验,使学生对实验有初步的感性认识,引发学生对问题的思考,进而激发他们对实验内容的兴趣。最后让学生在已有知识的基础上,进行实验操作,进行自主探索与发现,让学生在实验探索中自主学习,同时培养他们的科学探索精神。 (四)加强学生间的协作学习以及讨论交流 在实验过程中,教师应当提倡学生对实验过程中出现的疑点以及难点进行小组讨论交流。在学生协作学习的过程中,教师可以进行适当的引导和控制,让学生在相互交流的过程中共同学习。最后,教师要将没有解决的疑点难点提出来,让全班学生进行讨论解决。 五、结束语 综上所述,物理实验在高校物理教学中发挥着重要的指导意义,但是,在实际的教学环节中,这一课程常常会被忽视,没有真正发挥实验教学的作用。因此,在高校物理实验教学的实际过程中,一定要以问题为切入点,运用现代教育技术,大力鼓励学生独立探索,运用建构主义理论设计实验课程,多锻炼学生的独立操作能力,积极改革高校物理的实验教学,拓展物理的知识面,选用建构主义的教学模式,加强师生之间的沟通和交流,培养学生的创新意识,进而有效提高高校生的独立实践能力和创新能力,以促进学生的全面发展。 物理实验论文:高中物理实验教学的现状以及对策 针对应试教育情况下高中物理实验教学的现状,本文提出改变物理实验教学现状的策略,应以改变高考物理实验考试方式为突破口,以营造物理实验教学的氛围为重点,以推行“物理课专用教室”为目标。 论文关键词:物理,实验教学,现状,策略 物理学是一门以实验为基础的自然科学。回顾物理学产生和发展的过程,无论是经典物理学的建立和发展,还是现代物理学的进展都与物理实验息息相关。加强实验教学,开发学生的探究能力和创造能力,在加强素质教育的今天,显得尤为突出,更加重要。然而,在现今物理教学中,由于受“应试教育”及其它因素的影响,实验教学严重偏离了正常轨道,影响着物理教学健康发展。 1.高中物理实验教学的现状 1.1.黑板上的实验。将学生的分组实验整个过程完全在黑板上讲解,更有甚者直接用教科书讲解,然后教师归纳出要点,让学生死记硬背,并选取大量的相应实验练习题进行强化训练。因此出现了"做实验不如讲实验","讲实验不如背实验"的荒谬作法,使实验教学在“应试”的泥潭里越陷越深。 1.2.大屏幕上的实验。科技的飞速发展,多媒体进入课堂,使得部分教师过分追求、迷恋多媒体模拟物理实验,有的教师直接用物理实验教学课堂实录光盘或从网上下载的物理实验教学课件进行的实验教学,还美其名曰现代化教学手段运用。学生仅仅成为大屏幕上实验的观看者,只能感受到课件的神奇画面,忽略了实验的实际操作的本质。 1.3.教师代替学生实验。为了省时省力,将大纲要求的必做学生实验改成课堂演示实验。教师从学生分组实验仪器中拿出一套仪器在课堂上演示,用演示实验代替分组实验,教师的操作代替了学生的操作。本来是全体学生都要动手参与其中的实验活动,变成了教师一个人的独角戏。教师虽然可以顺利而完美将实验过程展示给学生,但丧失了学生亲自体验实验操作过程的机会。 2.物理实验教学现状的根源分析 2.1.高考实验题的引导作用。高考物理实验考题毕竟是通过解答试卷,即笔试完成,尽管题型千变万化,万变不离其宗,内容也始终离不开大纲规定的、教科书上的范围。教师通过黑板上讲实验、学生背实验,再通过大量的实验题反复巩固训练,基本上可以达到高考应试知识水平要求。 2.2.对物理实验的不可替代性认识不足。 实验教学不仅有助学生形成正确的概念,加深对规律的理解,增强分析、解决问题的能力,而且能直接培养学生用实验验证和探索规律的能力,是其它任何手段不能替代的。 2.2.1.教师的功利思想。准备一个学生分组实验,教师需要事先熟悉实验器材、实验过程等,需要花费比平时讲课一倍或两倍以上的时间和精力。一般学校,把上实验课和一般课等同看待,不多计工作量。另外,实验课主要是学生活动,教师在组织教学上还要比平时上课更多的操心费力。 2.2.2.学校的漠然置之。对教师不组织学生实验的现象,学校方面往往是视而不见,置若罔闻。一是不做学生实验,不用配备更多的实验室,省资源;二是免得购进足够的实验仪器,省资金;最主要的是为应对高考,教师讲实验、学生用笔做“试题实验”不影响高考升学率。 3.改变物理实验教学现状的有效策略 3.1.改变高考物理实验的考试方式。 将高考物理实验的考试方式由单一的笔试变为笔试+操作技能,也就是把考实验理论和考实验操作结合起来。考试成绩由理论考试成绩和操作考试成绩两部分组成,二者的比例可为4∶6。操作考试是根据教学大纲的要求把实验操作能力要达到的教学目标加以分解,并按实验内容难易程度将考试分解为考基础性实验和综合性实验。基础性实验一般以大纲中规定必做的实验为主;综合性实验考试是将不同的实验进行组合,综合解决较复杂的问题,要求学生利用本实验手段去解决新的问题。实验操作技能考试(考核)的方式可以仿照各省市中考招生物理实验操作技能考试(考核)的模式,由省或市教育行政部门统一组织,在高考两个月前实施。由于实验操作技能考试专业性很强,需要制定详细的评分标准和事先培训物理教师等组成的专业监考测试人员。为了防止考试作弊,可以在省内各市之间交换专业监考测试人员。 采用改变高考物理实验考试方式的方法虽然能一锤子定音,快捷有效,但操作方法很难,操作过程复杂。 3.2.营造物理实验教学的氛围。 3.2.1.教育行政部门每年要对基层学校实验教学情况进行一次专项检查,或者可以作为年度教学专项检查中一项重要内容进行督导检查。 3.2.2.定期开展学生实验操作技能比赛,对获奖者进行表彰,对指导教师也要予以一定的奖励。 3.2.3.加强物理教师实验操作技能专题培训。虽然物理教师已经具备一定的实验教学理论和技能,但随着社会的发展、科技的进步,实验方法和实验技术不断更新,必然要求不断提高教师的实验技能和专业水平。要求物理教师必须达到要求的实验操作技能标准,持证上岗,不达标者不能再担任物理课。 3.2.4.每节实验课工作量考核计分系数要大于平时上课的系数。比如,平时物理课系数为1.0,那么物理实验课的系数可为1.5. 3.2.5.定期举行物理实验教学公开课比赛和教师实验操作技能比赛,对获奖教师进行表彰,纳入年度考核计分。 大力营造物理实验教学氛围的方法,是渐进式的,方法简单,便于操作,但需要漫长的时间过程。 3.3.推行“物理课专用教室”。 物理学是一门实验科学,学习物理知识需要从实验探究入手。所以,要能所有的物理课都在实验室里上课,即上物理课的教室就是实验室,实验室就是教室,教师边讲课边实验,边实验边讲课,学生边学习边实验,边实验边学习,这样的学习环境,不仅使学生学习到了物理知识,同时也培养了操作技能和创造能力。 实施“物理课专用教室”的方法是最理想的方法,但需要足够数量的实验室和配备足够数量的实验仪器。 综上所述,只有各方面形成共识,齐心协力,把物理教学真正移到以实验为基础上来,物理实验教学的现状才能得到改变。 物理实验论文:浅谈物理实验之后的反思 以往的教学比较注重的是实验前的准备和实验中的操作,而忽视了实验后的反思和总结。教学中引导学生进行反思,对进一步理解实验、深化实验、完善实验起者重要的作用。通过反思可总结实验规律,优化实验方案,创新实验设计,揭示实验本质,增强实验效果。那么,物理实验之后应反思些什么呢? 1、反思实验原理 围绕实验原理进行反思,可变通实验原理公式,使实验方案更为简洁,实验结果更为准确。例如,“测量滑轮组机械效率”实验原理公式是η=Gh/Fs,需用弹簧测力计测出重物的重力G,绳子自由端的拉力F,用刻度尺测出重物提升的高度h,绳子末端移动的距离s。若反思一下实验原理公式可变通为:η= Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF 此时可只需用弹簧测力计测出重物的重力G,绳子自由端的拉力F,观察承担物重的绳子的段数,即可方便地测出滑轮组的机械效率。 2、反思实验方法 引导学生思维求异,寻求多种实验方案,然后对实验方法进行反思,找出其特点和不足,从而优化实验方案,选取最佳策略。例如“测盐水密度”实验时,学生可探求以下多种方法。方法一:⑴ 用天平称出空烧杯的质量m1 ⑵ 烧杯内倒入盐水称出总质量m2 ⑶ 把烧杯内的盐水全部倒入量筒中,读出盐水的体积v ⑷计算:ρ=(m2-m1)/v;方法二:⑴用天平测出烧杯和盐水的总质量m1 ⑵把烧杯内的水全部倒入量筒内读出盐水的体积v ⑶用天平称出空烧杯的质量m2 ⑷计算:ρ=(m1-m2)/v;方法三:⑴用天平称出空量筒的质量m1 ⑵量筒内倒入适量的盐水,读出盐水的体积v ⑶用天平称出量筒和盐水的总质量m2 ⑷计算:ρ=(m2-m1)/v;方法四:⑴用天平测出烧杯和盐水的总质量m1 ⑵把烧杯内的盐水倒入量筒中一部分,读出盐水的体积v ⑶用天平称出烧杯和剩余盐水的质量m2 ⑷计算:ρ=(m1-m2)/v 引导学生对以上四种方法进行反思,方法一中,烧杯内盐水倒入量筒时,烧杯壁上沾有盐水,使测出的盐水的体积变小,密度变大;方法二中,烧杯内盐水倒入量筒后,烧杯内壁沾有盐水,用天平称得空烧杯的质量变大 ,算出盐水的质量变小。从而使所求盐水的密度变小;方法三中,由于量筒高,放在天平上称量易发生倾斜、歪倒,容易损坏仪器,不便于操作;方法四弃掉了以上三种方法弊端,使测量简洁而又准确,确为最佳策略。 3、反思实验现象 针对学生实验过程中观察到的现象,进行深入地反思,可加深对物理规律的理解,增强学生分析判断能力。例如“组成串、并联电路”实验中,两灯泡串联时发现一只灯泡亮,另一只灯泡暗,学生提出疑问:“串联电路中各处的电流相等,两灯泡会同样亮,怎么会一只亮一只暗呢?”为此,引导学生进行反思,决定灯泡亮暗的是灯泡的实际功率。根据P=I2R,串联电路中电流相等,功率的大小取决于灯泡电阻的大小。一亮一暗是因为两只灯泡的电阻不同,亮的灯泡电阻大,暗的灯泡电阻小。如果其中一个灯泡电阻很小,实际功率很小,达不到亮的程度,则出现一亮一灭的现象。通过对上述现象的反思,使学生加深了对决定灯泡亮暗的是实际功率,而不单是电流或电阻大小的理解。 4、反思实验规律 让学生在实验操作的基础上,观察实验现象,分析产生实验现象的原因,深入反思实验条件和实验现象的变化,总结实验规律,加深对知识的理解和应用。例如在研究“凸透镜成像”的实验中,把蜡烛放在2倍焦距以外,观察到“倒立缩小的实像”,把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间,观察到“倒立放大的实像”,把蜡烛放在焦点以内,观察到“正立放大的虚像”。根据上述实验现象引导学生反思,可总结出以下规律:⑴物体由2倍焦距向焦点移动过程中,像逐渐变大。⑵物距小,像距大,像变大。反之亦成立⑶ 2倍焦距是成放大与缩小像的转折点,1倍焦距是成实像与虚像、正立与倒立的分界点。以上规律化的知识,学生印象深刻,为知识的迁移和灵活运用打下了良好的基础。 5、反思实验异同点 对多个实验,可进行联系与比较,反思实验异同点,更易使学生掌握实验的本质,理解实验规律,巩固知识与技能。例如做过“伏安法测电阻”,“伏安法测电功率” 实验后,提出以下问题引导学生反思:⑴两实验根据的原理各是什么?⑵两实验的电路图是怎样的?⑶两实验共同用到的实验仪器有哪些?⑷两实验需要测量的相同物理量是什么?通过以上问题,鼓励学生大胆质疑,发表见解,展开讨论,分析对比寻找异同点,有效地培养学生思维的深刻性和批判性。 6、反思实验注意事项 每一个实验都有其操作的注意事项,引导学生围绕实验注意事项进行反思,认清错误操作的危害,从而规范学生的实验操作,为顺利完成实验奠定了良好的基础。例如“用电流表测电流”实验中,注意事项为:正负接线柱接法要正确,电流表串联在电路中。让学生反思:若正负接线柱接反了会产生什么后果?若电流表并联在灯泡的两端,会造成什么后果? 总上所述,在学生实验时,积极引导学生进行全方位、多角度反思,对深化实验,完善实验,拓展实验,活化实验,形成实验操作的技能与技巧有着重要的作用。教学中,教师注重引导对物理实验的发思和总结,不断创新实验教学,努力提高物理实验教学质量。 物理实验论文:农村初中开放式物理实验教学的问题和策略 物理是一门以实验为基础的学科。学生通过实验认识物理现象、理解物理概念、验证物理公式定律、培养观察能力和动手实践能力。开放式物理实验教学是以学生为主体,以教师为主导的互动教学,对培养学生自主探究能力,合作意识,促进学生物理创新思维的形成具有重大意义。农村初中物理教学因为受学校实验仪器设备、学校师资力量、学生动手实践能力等方面影响,在现实教学中存在诸多问题。例如,一些边远山区的实验仪器设备不能满足学生实验教学要求,教师为提高学生的考试成绩,往往进行“纸上谈兵”式的实验教学,让学生背实验,这种教学不利于学生动手实践能力和物理科学素养的提升。针对农村初中实验教学的现状,下面结合案例对农村初中开放式物理实验教学进行分析探讨。 一、教学背景 农村初中物理教学与城市学校相比存在以下差异。 1.仪器设备不足 由于农村经济条件与城市的差异,部分农村学校实验仪器设备陈旧、数量不足,不能满足新课改后的物理实验教学对学生实验的要求。 2.教师重视不足 由于长期受应试教育影响,部分农村学校教师,对物理实验重视不够,有的教师为了应对考试,采取教师“做”实验,学生“背”实验的教学模式。学生通过背记住实验仪器、步骤、实验结论,虽然一样能考出好成就,但是这样的教学只能培养出高分低能的学生,根本没有发挥出物理实验的应有作用。 3.学生差异较大 与城市学生相比,农村学生动手能力相对较差,且知识面窄。这就给物理实验教学增加了难度。教师要尊重学生的差异,并通过引导,让学生大胆实践,如通过增加家庭实验、社会实践活动,培养学生的物理实验能力和科学素养。 二、教学特点 开放式物理实验教学是对传统实验教学模式的创新性突破。开放式物理实验教学,是对素质教育的一种大胆探索,其教学目标是培养具有创新意识和能力的研究型人才,这种教学方式是建立在学生主动探索基础上 的,鼓励学生合作学习、自主学习,在填鸭式的应试教育模式下,课堂是教学的唯一场所,实验室是上实验课的唯一去处,教师设定的实验程序也是依据教材高设定的,忽略了学生的发散思维,创新思维的培养。 开放式实验教学过程中,学生学习的主体性得到了充分发挥,能有效培养学生的创新精神和实践能力。 三、教学策略 1.营造开放环境 开放式实验教学,首先要营造开放的教学氛围,教师应尊重学生的主体作用,让学生发挥自主潜能,在实验教学中大胆设想、大胆实践。避免教师“照本宣科”,学生“依样画葫芦”的实验教学模式。在教学中,教师可通过问题引导学生自主学习、合作探究,让学生在开放的氛围中学习,这样可以提高实验教学质量。 2.自制仪器教具 自制仪器设备,一方面能充分发挥学生的创造性,激发学生学习物理的兴趣,另一方面也能解决农村初中物理教学仪器设备不足的问题。例如,在学习了连通器原理之后,可要求学生用废旧的饮料瓶、输液器制作连通器;学习了杠杆原理后,让学生自己动手制作天平、杆秤、大力钳、跷跷板等。 3.创设生活情境 物理来源于生活,同时又应用于生活。在开放式实验教学中,通过生活情境的创设,能丰富实验教学内容,有效帮助学生理解物理现象。例如,在进行水的三态变化教学中,我以冰糕“出汗”、冰糕熔化进行演示实验,并向学生提出“夏天的冰糕为什么‘出汗’”、“冬天的井水、泉水为什么‘冒热气’”、“为什么冬天戴眼镜进屋时,眼镜片上会出现水汽”等问题。这些问题来源于生活,能有效帮助学生理解相关的物理知识,从而激发学生学习物理的兴趣。 4.神奇魔术实验 物理实验中充满神奇,通过设计小魔术能引发学生的好奇心,从而调动学生自主学习的积极性,使学生全身心地融入课堂。例如,在讲气体的压强时,可设计“会吃鸡蛋的瓶子”的小实验。 实验材料:刚煮熟的鸡蛋、一个塑料瓶、一壶热水。 实验步骤: (1)首先在细口塑料瓶(耐高温)中到入开水; (2)将刚煮熟的鸡蛋剥去壳; (3)把塑料瓶中的热水倒掉; (4)将鸡蛋放在细口瓶的瓶口上。 实验现象:鸡蛋被吸入瓶中。 实验结束后,学生充满好奇。为什么鸡蛋能钻进细口瓶中?是谁给它神奇的力量?为了给学生揭开这种现象的神秘面纱,可不失时机地导入《空气的压强》。因为一个小小的魔术,让课堂变得妙趣横生。为了进一步激发学生的好奇心,可结合生活实际,让学生寻找生活中的压强问题,为此将全班学生分成若干个小组,各小组展开竞赛,让学生利用所学知识自行设计小实验。通过课堂小魔术导入,及课后开放性实验设计,实验教学收到很好的效果。 5.设计家庭实验 开放式实验教学,打破了传统的物理实验教学模式,并将实验教学延伸到生活实践中。初中物理新课程增加了课后实验,让学生在生活中发现物理问题,寻找实验材料,自行设计物理实验。例如,在学习了光的折射与散射后,可安排学生课后自行设计实验,验证光的色散。同学们各显其能,充分利用生活中的实验材料,有的学生利用碎玻璃条黏结自制三棱镜,利用三棱镜进行光的散射实验;而有的学生利用一盆水、一面镜子,将光的折射与散射结合起来,让太阳光照到镜子上,然后将镜子反射的光照射到水盆中,水盆中的水再将镜子的折射光反射到墙上,发现墙上出现彩虹一样的颜色。因为家庭实验简单易行,不受实验材料、实验空间、时间的限制,随时都可以做。家庭小实验是一种完全自主开放的实验,能充分发挥学生的学习潜能,提高学生学习的有效性。 6.组织社会实践 社会是开放的大课堂,生活中的物理现象无处不在,教师可通过组织学生进行社会实践活动,丰富学生生活,激发学生学习兴趣,提高学生的社会实践能力。一些边远山区,学生家中没有空调、没有冰箱,但他们利用自己的智慧,一样能享受到夏日的清凉。如利用周末时间组织学生去农家小院,体验夏日清凉。院中一个压水井,学生可以体验刚从井中提取的水特别凉。我们走进地窖,一股凉风从地下袭来,明显感觉到地窖的温度比外面低十多度。有的学生提出了问题:“为什么井水和地窖都是冬暖夏凉?”经过一番辩论后,学生认识到“冬暖夏凉”是我们自身对气温变化的感知。农民朋友向我们讲,其实井水的温度和地窖的温度,在冬天和夏天的温度基本是一致的,只是因为和外部温度差距太大,我们才感觉到“冬暖夏凉”。农民把地窖当成天然的冰箱,把蔬菜水果放在地窖中保鲜。通过生活实践活动,学生在开放的环境中,轻松学习物理知识,提高了学习物理的兴趣。 四、结束语 开放式教学促进师生关系的和谐,提高了教师教学能力,让学生在开放的物理实验中找到了学习的乐趣,也解决了农村学校实验教学仪器不足的问题,培养了学生的动手能力、激发了学生的创造性思维。 物理实验论文:创新教育在物理实验教学中的实践 随着经济的发展,科技的日新月异,知识在社会生活和社会发展中的含量越来越高,而以知识为基础的知识经济越 来越受到世人瞩目。决定个人命运的主要因素,也已不再是掌握知识的多少,而在于更新知识创造知识的能力的大小 。创新教育是以培养创新精神和能力为基本价值取向的教育,它能够使学习者通过对已有知识的学习,了解前人是怎样解决具体问题的,从而模拟前人解决问题的思考方式,在现有的基础上积累经验,拓展视野,孕育创新。也就是说创新教育要求学生学习的是解决问题的方式方法,而不仅仅是知识的本身。因此,创新教育不应只是一个时髦而响亮的口号,而应落在工作的实处。 创新是事物发展过程中量的积累,是量变过程。同时创新又是创造,是事物的突变,是一个全新事物和方法,是事物发展过程中的质变。物理的实验教学能够很好的体现这一质变过程。我们下面就在初中物理实验教学中来探索创新教育的具体实施。 一、更新实验教学的思路 创新不是凭空的胡编乱造,而是通过对客观事物的观察、分析、总结,在客观事实的基础上来得到前人没有得到的结果结论,或者是用前人的正确结论创建新的领域。如果把创新等同于建造空中楼阁,那是对创新的一个歪曲,是非常容易误入唯心主义的泥潭的。 物理就是以实验为基础的学科,也就是物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中,那么我们所说的实验也就不仅仅局限于现行初中物理教科书中所安排的十九个学生分组实验,两百一十一个演示实验和若干课外小实验。我们的实验教学可以在课上,也可以在课下;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品,经常用学生身边的物品做实验,如用铅笔和小刀做压强实验,用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验,用汽水瓶做大气压实验用眼药瓶做物体的浮沉实验,用水和玻璃做光的色散实验等,这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力:大家一起来想一想,还可以用什么来说明我们要知道的内容。或者,这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,等等。调动学生刚刚起步的创新的意识和创新的精神。 总之,我们不是为做实验而做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在联系,研究问题的方法。 二、实验教学方法的改革 1、观察是创新的前提 观察是实验的第一步,也是创新的前提。没有对客观事物的认识是谈不到创新的。我们在实验教学中首先应该使学生知道:所谓观察就是要有目的地辨明观察对象的主要特征,注意发现引起变化的条件和原因,其次,要使学生了解观察是要经过一定的努力,克服一定的困难,才能发现问题,才能得到对事物的正确认识和正确的结论。 需要指出的是:在教学中应该让学生知道,观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步,也是我们要进行任何创造和超越的第一步,我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果,更重要的是观察这个活动的本身,观察在生活中无处不在。比如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中,能看到什么?在此基础上引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的,但是具体到是哪些原因,应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上把各种条件罗列出,再提供给学生实验。那样做实际限制了学生的思维,是不利于学生形成创新思维的。 2、实验,在学习中创新。 人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地加以思索和总结得到的。如对于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平时看不到。在序言中教学中用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里, 使学生感到新奇,通过这段教学师生共同讨论,形成共识,知道什么是实验。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。通过实验,能够对物理事实获得具体的明确的认识,有助于理解物理概念和规律。那么在这里学习的就不是色散的知识,更重要的学习了这种探索事实根本的方法——实验。 实验中要有实事求是的科学态度。教育学生每做一个实验应该:了解实验目的,正确使用仪器,作必要的记录,得出相应的结论整理好实验器材。根据实验观察到的现象和结果得出结论,做出正确的实验报告。向学生适当介绍一些物理学大师所做的物理实验以及所取得的成绩,而在以后的学习中能够运用这些方法来探索知识。 3、重视方法的总结,动手动脑 科学方法提出这样几个步骤:收集大量资料,证据;总结分析;得出结论;提出意见和建议。实验做完了,结果出来了,我们的实验是不是就结束了?没有。应用才是我们的最终目的,这也完全符合唯物主义方法论中关于从实践到理论再由理论到实践的辨证原则。 当学生做了基本实验后,教师应当对学生实验提出较高层次的要求--做验证性的和设计性的实验。比如在做完测平均速度的实验后应该总结实验时所采用的物理方法:控制变量的方法,这种方法在物理的实验中是最常用的,是应该掌握的。这样在学完密度知识后根据实验室所能提供的器材可以要求学生解决如何测金属块的密度问题,学生可以根据控制变量的方法提出设计方案,也可以提出一些具体问题,自己设计实验方法进行实验。这不仅对前面知识的应用,也是一种对物理方法的使用。 运用现有的知识内容推论后面的学习内容是一种物理研究的思路,更是学生应该掌握的物理方法之一。在这个研究的过程中也更容易有新的突破。在做固体融化的实验过程中(直接加热),开始的实验结论和课本上总是不一致,学生甚至考虑了推翻课本的大胆想法。在引导学生考虑小学学习的热平衡的知识后,就有学生考虑是不是加热不均匀的问题,通过讨论,最终使用了水浴的方法来解决了问题,结论与课本基本一致。这就是运用来探讨新知识新方法,在探讨中学生也品尝到了成功的喜悦。 三、实验教学评价中的新意识 教师对教学目标的完成情况进行评估,为制订下一个目标做准备,这是一个学科目标的结束。如果说学生 已经掌握了知识的重点、难点,形成了相应的技能技巧,那么教师应该对学生学习过程进行总结,学生掌握了 什么,超越了什么?谁做得最好,由教师和学生总结这个的经验,从而形成再创新能力,这个环节是必不可少的。 在以往的教学评价当中,往往是以学生的一次次考试的成绩来评价每一个学生,在具有创新意识的 教育教学过程中,这个评价方法自然也应该有所改进,而实验教学的评价似乎成了其中的重点。新的评价观点不仅仅应该看到学生在操作实验中的熟练程度、准确程度,更应该重视实验中解决问题的能力。由于这种评价还在起步当中,在实际操作时就更应该努力避免死板缺乏创造力的观点(文秘站:),这也是我们努力的方向之一。 总之,创新教育能使学生学会学习,开发智力提高素质, 增加了锻炼的机会,增强了适应社会发展的意识。而其在物理实验教学中的具体实施,也会给我们培养大量的适应现代化社会需要的人材提供一个可行的方式方法。 物理实验论文:谈如何开发物理实验的各种资源 搞好实验教学是全面提高学生科学素养的重要途径,也是利用和开发课程资源的表现。怎样更好地开发和利用实验资源呢?笔者结合自己实际教学略谈三点,希望老师们提出意见。 一、挖掘实验室资源,提高实验器材的利用率 1.开放实验室,增加学生实验次数。 要充分地开发和利用实验室的丰富课程资源,必须改变实验室的封闭式管理状态,通过建立开放性实验室鼓励学生主动利用实验仪器进行各种探究活动。探究题目可来源于教材或课外习题,根据题目猜想假设、制定计划、选择器材、进行实验、分析论证、评估交流,让学生自由探究。这一活动对突破教学难点和提高学生探究能力大有裨益。 2.开发实验器材,力争做到一物多用。 如何能充分利用实验室现有的实验器材,让实验器材的性价比更高,这是新课改对实验老师提出的新课题。在教育教学中,我们开动脑筋,不断尝试将实验室里的器材加以组合或开发,可以让一个器材完成更多的实验探究。比如:试管,我们可以充分发挥试管在教育教学中的作用,利用试管探究音调问题。用嘴对着空试管吹,让其发声,再在试管中加一些水,再对着试管口吹气,让学生去体会声音的不同,从而去感觉音调;在学气压强的时候,可以做“大小试管”的实验(图1),让学生体会大气压强的存在。在学习浮力的时候,可以利用试管制作浮沉子(图2)演示上浮、悬浮、下沉。还可以制作潜水艇模型演示潜水艇原理(图3);再如:激光笔和平面镜是用来探究光的反射规律的,我们还可以用它改变光传播路径的功能将桌面发生的微小形变加以放大(图4),使学生看的更清楚。以上实例说明其实只要我们开动脑筋、多思考、充分利用实验器材,开发更多的实验,让实验器材可以发挥更大的作用。 二、挖掘生活资源,体会生活处处皆物理 1.用身体做实验。 身体是学生自身的物理实验资源,每个人都有且不受时间、地点的影响,随时随地可以进行。通过切身的体验更能加深理解所学知识。例如:在研究声音产生的条件时,可让学生用手摸自己发声时声带的振动;在学习杠杆的应用时,可让学生用手拿字典,感受费力杠杆省距离;在研究摩擦力的时候,可让学生两手心相对,感受两手滑动时摩擦力的存在。通过增加两手的压力,感受摩擦力的变化;学习做功改变物体内能时,可让学生双手互相搓一搓,体会温度变化;学习气体压强与体积的关系时,让学生吸气和呼气体会体积变化等等。实验简单,又加深印象,一举两得。 2.用生活、学习用品做实验。 用日常器具做实验,简便、直观、原理单一,有利于提高学生的实验技能和创新意识。在实际教学中我力争坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验。例如用生活用品做实验:用饭盆研究声音产生的原因;用尺做实验说明弦乐器的音调与长度的关系;用塑料尺研究摩擦起电;用手表的闹钟功能研究材料的隔声性能;用美术课用的颜料研究颜料的混合;用易拉罐研究小孔成像;用小钢勺研究凸面镜和凹面镜的成像规律;用篮球、足球、乒乓、研究日食、月食;用玻璃水杯研究凸透镜的会聚作用和惯性;近视眼镜研究凹透镜的成像;塑料尺观察光的折射;音乐卡研究电路的组成等等。再如用学习用品做实验:学习流体压强与哪些因素有关时,可以让学生拿两张白纸做实验;学习惯性时可以用小纸条和钢笔帽做实验;学习压力作用效果时,可以用手抵住削尖的铅笔两端来感受面积不同效果不同;学习滑动摩擦和滚动摩擦时,可利用几根铅笔放在文具盒下面拉动文具盒体会相同条件下滚动摩擦小于滑动摩擦等等。 三、开展自制教具活动,培养师生创新能力 新课程标准对实验、探究、实践活动提出了更高、更新的要求。学校实验器材配置雷同、整齐划一,不利于教师个性化教学,同时学生的个性发展也受到了极大限制。所以我与学生,群策群力,大力开展自制教具活动。例如:在研究阿基米德原理的实验中,需要用溢水杯来完成实验,但由于实验室溢水杯数量很少,分组实验的可能性极小,这样我动员学生自制溢水杯。学生找来易拉罐和气嘴,做出很有实用价值的溢水杯,不但解决了难题而且提高学生动手能力。再如:在学习电磁继电器时,课本上没有安排什么相应实验,学生分析和接受起来有一定的难度。为此我指导学生利用废旧起辉器中的双金属片(受热弯曲)、红绿发光二极管、电磁继电器、电源计了一个火灾自动报警器来演示电磁继电器电路的工作情况(电路图如图5)。制作完成后,把该装置分别放在各班教室,让学生们课下自己观察、实验,极大地激发学生的热情,同时制作者也有一种成就感。这一举措备受广大学生的青睐。 有些课本上的实验按课本上的装置来操作很难完成,这样我就和学生一起研究如何改进实验装置,设计出新的教具,顺利完成实验。如:“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验是初中物理教学中的重点实验,该实验绝大多数教师采取讲实验的方式进行教学,因为实验过程中要求匀速拉动弹簧测力计,只有这样物体在水平方向上才受平衡力,摩擦力才等于拉力,而实际操作中很难实现匀速拉动,成功的可能性非常小。 物理实验论文:如何开发物理实验的各种资源 搞好实验教学是全面提高学生科学素养的重要途径,也是利用和开发课程资源的表现。怎样更好地开发和利用实验资源呢?笔者结合自己实际教学略谈三点,希望老师们提出意见。 一、挖掘实验室资源,提高实验器材的利用率 1.开放实验室,增加学生实验次数。 要充分地开发和利用实验室的丰富课程资源,必须改变实验室的封闭式管理状态,通过建立开放性实验室鼓励学生主动利用实验仪器进行各种探究活动。探究题目可来源于教材或课外习题,根据题目猜想假设、制定计划、选择器材、进行实验、分析论证、评估交流,让学生自由探究。这一活动对突破教学难点和提高学生探究能力大有裨益。 2.开发实验器材,力争做到一物多用。 如何能充分利用实验室现有的实验器材,让实验器材的性价比更高,这是新课改对实验老师提出的新课题。在教育教学中,我们开动脑筋,不断尝试将实验室里的器材加以组合或开发,可以让一个器材完成更多的实验探究。比如:试管,我们可以充分发挥试管在教育教学中的作用,利用试管探究音调问题。用嘴对着空试管吹,让其发声,再在试管中加一些水,再对着试管口吹气,让学生去体会声音的不同,从而去感觉音调;在学气压强的时候,可以做“大小试管”的实验(图1),让学生体会大气压强的存在。在学习浮力的时候,可以利用试管制作浮沉子(图2)演示上浮、悬浮、下沉。还可以制作潜水艇模型演示潜水艇原理(图3);再如:激光笔和平面镜是用来探究光的反射规律的,我们还可以用它改变光传播路径的功能将桌面发生的微小形变加以放大(图4),使学生看的更清楚。以上实例说明其实只要我们开动脑筋、多思考、充分利用实验器材,开发更多的实验,让实验器材可以发挥更大的作用。 二、挖掘生活资源,体会生活处处皆物理 1.用身体做实验。 身体是学生自身的物理实验资源,每个人都有且不受时间、地点的影响,随时随地可以进行。通过切身的体验更能加深理解所学知识。例如:在研究声音产生的条件时,可让学生用手摸自己发声时声带的振动;在学习杠杆的应用时,可让学生用手拿字典,感受费力杠杆省距离;在研究摩擦力的时候,可让学生两手心相对,感受两手滑动时摩擦力的存在。通过增加两手的压力,感受摩擦力的变化;学习做功改变物体内能时,可让学生双手互相搓一搓,体会温度变化;学习气体压强与体积的关系时,让学生吸气和呼气体会体积变化等等。实验简单,又加深印象,一举两得。 2.用生活、学习用品做实验。 用日常器具做实验,简便、直观、原理单一,有利于提高学生的实验技能和创新意识。在实际教学中我力争坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验。例如用生活用品做实验:用饭盆研究声音产生的原因;用尺做实验说明弦乐器的音调与长度的关系;用塑料尺研究摩擦起电;用手表的闹钟功能研究材料的隔声性能;用美术课用的颜料研究颜料的混合;用易拉罐研究小孔成像;用小钢勺研究凸面镜和凹面镜的成像规律;用篮球、足球、乒乓、研究日食、月食;用玻璃水杯研究凸透镜的会聚作用和惯性;近视眼镜研究凹透镜的成像;塑料尺观察光的折射;音乐卡研究电路的组成等等。再如用学习用品做实验:学习流体压强与哪些因素有关时,可以让学生拿两张白纸做实验;学习惯性时可以用小纸条和钢笔帽做实验;学习压力作用效果时,可以用手抵住削尖的铅笔两端来感受面积不同效果不同;学习滑动摩擦和滚动摩擦时,可利用几根铅笔放在文具盒下面拉动文具盒体会相同条件下滚动摩擦小于滑动摩擦等等。 三、开展自制教具活动,培养师生创新能力 新课程标准对实验、探究、实践活动提出了更高、更新的要求。学校实验器材配置雷同、整齐划一,不利于教师个性化教学,同时学生的个性发展也受到了极大限制。所以我与学生,群策群力,大力开展自制教具活动。例如:在研究阿基米德原理的实验中,需要用溢水杯来完成实验,但由于实验室溢水杯数量很少,分组实验的可能性极小,这样我动员学生自制溢水杯。学生找来易拉罐和气嘴,做出很有实用价值的溢水杯,不但解决了难题而且提高学生动手能力。再如:在学习电磁继电器时,课本上没有安排什么相应实验,学生分析和接受起来有一定的难度。为此我指导学生利用废旧起辉器中的双金属片(受热弯曲)、红绿发光二极管、电磁继电器、电源计了一个火灾自动报警器来演示电磁继电器电路的工作情况(电路图如图5)。制作完成后,把该装置分别放在各班教室,让学生们课下自己观察、实验,极大地激发学生的热情,同时制作者也有一种成就感。这一举措备受广大学生的青睐。 有些课本上的实验按课本上的装置来操作很难完成,这样我就和学生一起研究如何改进实验装置,设计出新的教具,顺利完成实验。如:“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验是初中物理教学中的重点实验,该实验绝大多数教师采取讲实验的方式进行教学,因为实验过程中要求匀速拉动弹簧测力计,只有这样物体在水平方向上才受平衡力,摩擦力才等于拉力,而实际操作中很难实现匀速拉动,成功的可能性非常小。 物理实验论文:谈如何在初中物理实验教学中落实创新教育 物理是一门以实验为基础的学科,其理论规律都建立在实验的基础之上.有效开展实验教学可以激发学生探索物理的兴趣,加深学生对物理知识的理解.实际教学中,很多教师以演示类或验证性实验为主,局限了实验教学的模式,不能充分调动学生学习的主体性,不能有效培养学生学习能力,教学效果并不显着.本文从改变教学模式、加强学生实验、引导实验设计、开展课外活动等方面谈在实验教学中落实创新教育的一点体会. 一、改变教学模式,激活学生思维 演示性实验和验证性实验一直是传统实验教学所固有的教学模式,实验时,学生总是在教师一个口令一个动作的具体指导下完成实验学习,致使实验教学总是以教师为主,学生思维得到束缚,创新能力得不到有效培养.因此,教师应改变传统的教学模式,增加探究性实验,引导学生自主探究,提高教学效果.例如,教学中的“欧姆定律”:“探究电流与电压、电阻的关系”时,教师可以让学生分组讨论:(1)猜想电流与电压、电阻的关系是什么?(2)采用什么样的实验方法,为什么要用这样的方法?我们学过的实验还有哪些用此方法?(3)如何设计实验方案:①实验需要的器材?②如何设计实验步骤?③如何设计表格记录数据?④如何用图像法分析数据并归纳得出实验结论?老师要让各组学生讨论出每组的实验方案并指出实验要注意的问题是什么?指出各个器材在实验中的用途,最后老师与学生共同探讨出最好的实验方案,对于每组同学的方案老师可以指导学生指出对方的不足或错误及如何改进.这样的实验课堂,既能发挥教师的主导作用,又能充分调动学生的主体地位;既可以打破传统僵化的教学模式,用电流、电压和电阻之间的奇妙关系来激发学生的求知欲,可以大大激活学生思维,为培养学生创新能力垫下良好的基础. 二、加强学生动手操作,提高学生实验能力 动手实验是学生自主开展实验学习的基础,也是学生创新意识形成的基本过程,对提高实验课教学效果,培养学生综合素质有着积极的促进作用.因此,教师应注重培养学生独立实验的基本技能和能力,加强学生的动手练习,促使学生养成良好的实验习惯,为培养学生实验创新能力打下基础.例如,教学“伏安法测电阻”实验中,教师要先从小处入手,让学生讨论电路中电流表和电压表的连接方法和使用特征,引导学生通过欧姆定律的估算法,确保实验时选择合适的量程,并让学生对比欧姆定律的实验电路图找出两实验的异同点.促使学生掌握基本的实验能力.这样学生在学习和探索电学实验时就可以在一定程度上抛开课本,不必完全按照课本所要求的实验方法来动手操作,对促使学生进行实验创新有一定的益处.通过这种方法,既可以帮助学生深化实验原理,掌握电学方面的物理知识,又可以通过促使学生在动手动脑中学会观察和思考,提高学生分析问题和解决实验问题的能力,继而培养学生的创造性思维. 三、自主设计实验步骤,激发学生创新意识 传统实验教学中,无论是演示实验还是学生实验,给出的实验步骤往往是固定和单一的,致使学生习惯在教材中寻找实验方法,按照步骤一点点进行实验,不利于学生创新精神的培养.为改变这种现象,教师可以有意识地引导学生自主设计实验步骤,给学生提供更多思维发展的空间,在不违反实验基本规律的前提下让学生来设计具体的实验步骤,培养学生的创新意识.例如,在 “探究物体质量和其体积之间关系”的实验时,教师可以提出这样的问题:“我们可以选择哪些物质作为实验的对象”、“实验时我们需要哪些工具”、“为了更好地探究物体质量和其体积之间的关系,我们需要哪些实验步骤”等.学生根据教师循序渐进的问题会逐步思考实验所需的对象、工具以及步骤等,从而对实验得出一个相对完整的认识,这样,学生在实验时会根据自己的理解,独立思考添加一些步骤或工具等,完成探索物体质量和体积之间关系的实验.通过这种方法,既可以深化学生对物理基础知识的理解,又可以引导学生初步完成实验设计,对激发学生创新意识,落实创新教育有积极作用. 四、拓展课外实验探究,延伸学生创新精神 实施创新教育不是一蹴而就的,物理课时有限,教材内容繁多,简单地依靠物理实验课培养学生创新能力并不实际,因此,教师应打破传统课堂教学的模式,有意识地开展课外实验,在引导学生自主学习的同时,为学生拓展创新平台,培养学生创新精神,提高教学效果.如,在教学“测定盐水的密度”实验时,可以组织学生开展一个“探索测定盐水密度最好方法”的实验活动,引导学生以小组为单位,设计出自己认为最好的实验方法,然后让教师评比哪个小组的方法最好最实用.如,根据ρ=m/V的原理,使用天平和量筒、烧杯进行测量,讨论找出误差最小的实验步骤;使用天平、烧杯、水和盐水,用等积法测量盐水密度;使用密度计直接测量液体密度的方法;通过弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水、细线并利用浮力的知识也可以探讨出测量方法.通过这些方法,既可以做好课堂教学的延伸,巩固学生知识,又可以以小组活动的形式激发学生探索兴趣,拓展学生想象力,有效培养学生创新精神. 总之,传统僵化的实验教学模式,严重束缚了学生思维能力的发展,打击了学生主动探索的积极性,无法有效落实创新教育.为了激活学生思维、提高学生实验能力、激活学生创新意识和创新精神,为落实创新教学打下基础,教师应从改变教学模式、加强学生动手操作、自主设计实验步骤和拓展课外实验探究等方面入手,改变传统实验教学的方法,在实验教学中培养学生创新精神,提高学生设计问题、解决问题的能力,激发学生主动探索求知的欲望,提高教学效果.
自动控制论文:浅谈自动控制理论实验教学研究 论文关键词: 自动控制理论;实验教学;创新能力 论文摘要: 对当前自动控制理论实验教学方法与实验仪器进行分析,提出教学方法和教学仪器的改革措施。通过开设新的实验内容和研制新的教学仪器,使学生更好地完成自动控制理论实验的学习任务,提高学生的综合能力和创新能力。 “自动控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论和基本方法的一门专业基础课[1]。该课程是一门重要的测控类专业的基础课,具有较强的理论性,与前续课程联系紧密,知识面广,学生不易理解掌握[2-3]。学好这门课程不仅可以为后续专业课的掌握打下良好的理论基础,而且能在今后从事专业工作时,直接运用它去分析和解决实际技术问题。对于工程实践具有重要的指导作用,受到人们的广泛重视。在本课程的教学中,实验教学对理论知识的理解、掌握、巩固具有重要的作用。 1 当前实验教学的不足 长期以来,传统的实验教学被一种固定的模式所束缚,教学内容陈旧,教学方法呆板,在一定程度上限制了学生的主动性和积极性,难以激发他们独立分析问题、解决问题的兴趣和激情,没有体验过从失败中自己寻找成功之路的经历,抑制了学生个性的发展,这样不利于对学生创新能力的培养[4]。 1.1 实验内容固定 传统的实验主要是按章节进行验证性实验,实验仪器功能固定,实验只能按照实验指导书设计好的步骤进行, 学生被束缚在验证性实验中,对出现的相关问题缺少系统、多角度的分析,不利于学生创新能力的培养。 1.2 实验时间限制 一般的实验都要求在实验室2个学时内完成,学生很难全面深入地把握实验主要内容和方法,对实验的目的、实验原理无法理性地理解,更别提实验中出现故障的排解分析,限制了学生的设计和创新,不利于锻炼学生的综合能力。 1.3 实验仪器制约 实验仪器过于固化,仪器设置上未给学生留下设计性和探究问题的空间。仪器组成以理论验证为主,缺少实际控制系统各环节,特别是反馈部分的传感部分,更不具备跟随学科发展而开拓新实验的延伸性。 1.4 实验方法落后 实验技术水平和内容更多地满足于基础性实践环节,缺乏系统的综合性、设计性和研究性实验环节,以及缺少在利用多种现代实验手段、方法和工具对实验过程中的结果和现象进行深入分析研究方面对学生的引导。实验过程主要完成连线操作、数据记录等简单的工作。 2 实验教学改进 针对目前实验教学的现状,摒弃以往按部就班完成指定实验步骤操作验证形式,按照学生对科学的自然认知进度设置灵活变换的实验内容。对实验设置按多层次,从简到难,逐步引导学生自主学习、合作学习、研究性学习,逐步走向从问题出发的探究、创新。同时,研究新的实验教学仪器,开发配套软件,保证实验硬件满足新环境下的要求。结合灵活的教学仪器改变教学方法,充分调动学生动手的积极性,引导其创新。 2.1 实验内容设置 开设不同层次的实验内容,既要满足实验教学的验证、演示等基本功能,又要激发学生的兴趣。 基础实验:根据给定实验任务、方案和步骤,选择并完成一定数量基本实验;同时,通过调整实验参数得到不同结果,增加思考空间。 综合实验:将各个基础实验环节有机结合在一起,各课程之间关联内容综合。 设计实验:以任务的形式,给定实验题目,允许学生按照自己思路选择设计性实验内容,引导学生学会设计和研究的方法。 创新实验:自行命题实验,将学生的构想通过仪器现有功能模块来实现,在探究式学习中培养学生创新能力。 2.2 实验仪器的改进 根据实验内容的要求,开发适合本专业的教学仪器。仪器具有控制系统需要验证的各种典型环节模块、信号发生器模块等基本功能,还结合工程实际将传感器引入反馈环节,增加执行器件,构成完整的闭环系统。避免教学仪器箱只能完成信号源作为激励,控制环节构成系统的不足。同时,仪器上的控制效果通过便于观看的形式展示出来,让控制过程可视化。仪器要预留出扩展接口,便于在实验中添加新的模块。仪器在结合计算机完成实验的同时,又能独立完成实验内容,实验配套软件要能对硬件平台对的实验内容进行仿真和虚拟实验。学生可以根据测试参量的不同选择相应的传感器,完成非电量到电量的转换,对信号进行处理,结合控制理论完成创新性、设计性的实验。 2.3 实验方法的转变 1)以学生为主体,开辟新知识领域,重视实践能力的锻炼;2)培养学生的综合能力;3)科学知识和实验能力培养上,建立系统、科学且开放的实验教学体系,注重课程之间纵向和横向的联系。 结合开发的教学仪器,在实验方法上除了基本的验证性实验,其他实验按任务的形式给出,不对学生做过多的限制,留出学生思考、动手、创新的空间。充分利用计算机的计算、分析功能以及仪器配套软件(采用数学工具matlab编写的程序)在实验前完成必要的仿真分析,让实验有的放矢,理论指导实践。实验既做到软硬精密结合,又能相互独立,两者相辅相成。克服当前实验中仪器平台不能脱离计算机,配套软件不能独立工作,学生只能在实验课中有限的时间内完成实验的不足,让实验内容通过软件可以在任意计算机上完成。 3 总结 对当前实验教学过程中存在的问题进行分析和总结,从实验内容设置、实验仪器、实验方法3个方面提出改进方法。自动控制理论来源于实践,反过来指导实践[5]。结合当前人才培养的趋势,理论联系实际,提高学生实践能力,在实践中发现问题、解决问题进而培养创新能力。 自动控制论文:细论钢厂行车自动控制系统的改造 摘 要:行车作为物料搬运机械,应用十分广泛,钢厂物料搬运尤其依赖行车。对钢厂中行车的应用及控制系统进行研究分析后,利用 plc 在行车的运行控制系统中对继电接触器的代替,以及变频器对调速系统进行改造,提高工作效率,取得预期效果。 关键词:可编程逻辑控制器(plc) 变频器 行车 1 前言 行车作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。经过几十年的发展,我国行车制造厂和使用部门在设计、制造工艺、设备使用维修、管理方面,不断积累经验,不断改造,推动了行车的技术进步,但在实际使用中,结构开裂仍然时有发生,究其原因是频繁的超负荷作业及过大的机械振动冲击所引起的机械疲劳。因此,除了机械上改进设计外,改善交流电气传动,减少起制动冲击,也是一个很重要的方面。由于传统行车的电控系统采用交流绕线式转子回路串接电阻进行有级调速,致使机械冲击频繁,振动剧烈,因此电气控制上应采用plc及平滑的无级调速是解决问题的有效手段。 2 改造前设备现状 一炼钢行车主钩起重15t、副钩3t,现因该设备使故障率较高对其进行电气改造,行车机械配置: 主钩:起重量:15t;电机型号:yzr315m-10,63 kw; 副钩:起重量:3t;电机型号:yzr250m-10,30 kw; 大车:电机型号:yzr180m-8,7.5kw两台; 小车:电机型号:yzr160m2-6,3.7kw。 3 存在的问题 传统桥式起重机的控制系统主要采用交流绕线式电机转子串电阻的方法进行启动和调速,继电-接触器控制,这种控制系统的主要缺点有: (1)由于起重设备工作环境相对差,工作任务繁重,电动机及所串电阻烧损和断裂故障时有发生。 (2)继电-接触器控制系统可靠性差,操作复杂,故障率高。 (3)转子串电阻调速,机械特性软,负载变化时转速也变化,调速不理想。所串电阻长期发热,电能浪费大,效率低。 4 改造需求 采用行车控制上使用成熟且先进、稳定、可靠的变频调速控制系统,能延长电机使用寿命,对电网波动小,启动调速平稳且启动力矩大。 采用plc集中控制,可根据工艺及时调整控制方式,布线精简,维护方便。 采用文本显示器,能实时监控行车运行状态及故障指示,便于迅速检修及排除故障。 该系统备件通用性强, 不需储存特殊备件。 5 改造方案 根据上述现场设备实际情况及改造需求,本方案采用技术先进可靠的西门子plc作为主控制器,abb变频器作为主提升、大小车的无扰节能调试控制单元,同时在操作室配备西门子文本显示单元实时显示行车运行状态和故障信息。图1为行车改造示意图。 图1 行车改造示意图 说明:图中控制柜布置西门子plc控制器和主提升、大小车变频控制器;电阻柜放置应急旁路时主提升、大小车的电阻;操作室操纵台为对主提升、大小车、电磁铁控制;监视屏箱为操作室操作员对行车状态及故障检测的信息指示屏。 图2 行车的plc控制系统 说明:行车的plc控制系统主要负责主提升、大小车的控制,限速保护,行走限位开关等。 主提升电机的采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制主提升电机的升降功能,应急情况下由旁路接触器控制主提升电机的升降。 大车行走采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制大车电机的行走功能,应急情况下由旁路接触器控制大车电机的行走。 小车行走采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制小车电机的行走功能,应急情况下由旁路接触器控制小车电机的行走。 6 改造措施说明 本方案以系统运行安全可靠、器件配置经济、操作简单实用为原则,对原有行车进行改造,具体的安全保障及设备器件改造方案如下: 增加主钩、大车、小车行走进行变频器。带应急旁路,电阻器配套不锈钢电阻,平衡切除。使用操纵杆(操纵杆四个方向都为三档),操纵杆每移动到一个档位,都送出一个开关信号(干接点)到s7-200的plc系统,plc根据不同的输入档位来控制大车或小车的运行速度或方向。操纵杆分左操纵杆和右操纵杆;左操纵杆有前后三档控制主提升的升降,按照操作手柄的前进 或后退控制提升机逐级提速下降或上升,左右档控制电磁铁,手柄的中间位置为停止档。右操纵杆分左右三档和前后三档,左右三档分别为大车左右行走三档速度,前后三档为小车前进后退三档速度,中间位置为大车和小车的停止位。 为了提高该行车系统的人机交互性,在驾驶室内便于驾驶人员观察的地方安装一台西门子的文本显示器,可以更直观的了解行车运行情况及故障情况。当行车运行异常或出现故障时,文本显示器通过文字的方式来提醒操作人员和维护人员进行故障判断,减少了维护人员查找故障时间或系统带故障运行。 由于现场环境比较恶劣,为了提高电气设备运行稳定性和延长设备的使用寿命,控制柜体采用全密封方式设计,电缆进出线采用下进线,进线采用电缆锁头对进出向电缆进行密封,使柜体防护等级达到ip43以上。考虑到行车设备需要维护时,维护人员需频繁对控制系统进行电源分合闸操作,在配电柜门上安装总电源断路器的操作手柄,维护人员不必打开柜门便可对系统送电或断电,可减少由于频繁打开柜门而导致太多灰尘进入配电柜内;在检修柜内器件时,只有在断路器断开的情况下才能打开柜门,防止柜内带电检修或检修完成后,检修人员忘记关上柜门而离开了现场,因为只有关上柜门后才能合上断路器为行车送电运行。为了提高行车操作的合理性,在驾驶室的操纵台上配有类似于机车启动的电源启动钥匙开关,当钥匙拔出取走后,非专业人员将不能启动行车电源,保证了行车操作的专业性。 在行车桥架两端焊接大车左右限位的行程开关,开关采用机械动作开关的常闭点,然后在行车轨道两端极限位置处各焊接一个斜面档板,当行车导轨方向行走到左端或右端的极限位置时,行程开关触碰到限位挡板后动作使大车停止,防止大车左右行走超出限位后造成机械碰撞。 在行车小车桥架两端焊接小车前后限位的行程开关,开关采用机械动作开关的常闭点,然后在行车小车桥架轨道两端极限位置处各焊接一个斜面档板,当行车小车桥架导轨方向行走到前左端或后端的极限位置时,行程开关触碰到限位挡板后动作使小车停止,防止小车前后行走超出限位后造成机械碰撞。 为了保证提升机安全运行,防止由于电气控制上的失控而造成提升物体超速下落,在提升机的电机上安装限速开关,当提升电机失控或受外界重物牵引导致电机转速超过1000转/分时,提升机限速开关动作并发出报警信号,plc停止提升电机的运行状态,同时提升电机制动器抱闸,防止电机超速或物体掉落带来的危险。 在提升机提升重物时,提升高度是不能超出钢绳的提升上限,如果由于操作人员操作失误或上升控制失控,到达上限后未能及时停止提升,提升卷扬机将继续对钢绳收卷,而钢绳下端的抓斗受机械卡住停止上升,在这种情况下很有可能将钢绳拉断造成抓斗及提升重物下落。为提高生产安全保障,在卷扬机末端安装钢绳收绳限位开关,限位开关是根据钢绳卷筒的变比一般为80:1,当抓斗和重物提升到上限位时,设定好的收绳限位开关动作,提升机停止提升,提升电机制动器抱闸,防止提升机继续提升造成的安全事故。 在行车桥架上两端的检修门上各安装一个限位开关,防止行车有相关人员在行车桥架上对行车检修或维护时,驾驶人员在不知情的情况下对行车进行操作。如果行车桥架上有人在工作,桥架两端的门打开,此时大车电机、小车电机和提升机将不能运行,同时制动器处于抱死状态。 在驾驶室的门上安装限位开关作为行车可驾驶操作的前提条件,用于防止由于操作员不遵守操作规程或粗心大意造成安全事故。例如防止驾驶员进行工作交接时,一个驾驶员准备上下驾驶室而另一个驾驶员在操作大车,容易对正在上下驾驶室的人员造成伤害,或者驾驶室的门没有关好也可能造成安全事故。如果驾驶室门限位开关动作,行车将停止运行,大车电机的制动器将自动抱闸,为驾驶人员提供安全保障。 为保证系统操作的有序性和可靠性,所有主回路的接触器继电器都通过plc的do点输出控制,这样可完全杜绝操作人员违章操作或误操作。主回路中采用正反转接触器实现电机换向,实际操作中操作者为了对吊件准确定位,频繁采用反接制动(俗称打反车),切换电流大,接触器和电机工作状态恶劣,设备检修维护费用非常高。 7 效益分析 变频改造后因变频节约电费计算:每天行车运行于变频实际约15小时 变频器节电为40%即:节约电费=0.5元/kw·h 自动控制论文:燃气锅炉自动控制系统实现与应用 摘 要:武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建两台150t/h燃气锅炉控制系统采用浙大中控dcs控制软件实现了设备维护及生产操作人员的远距离访问和监视。本文介绍了燃气锅炉燃烧控制系统、汽包水位控制系统、锅炉送风自动控制系统及锅炉炉膛安全监控系统等的主要特点和控制流程。实践证明,该系统达到了锅炉燃烧工况良好、节能降耗的工艺要求,且运行稳定可靠。 关键词:锅炉自动控制;燃烧双交叉控制;fsss控制系统 1 概述 锅炉是一种产生蒸汽的热交换设备。它通过煤、油或气等燃料的燃烧过程释放出热能,并通过传热设备把热量传递给水,将水转变为过热蒸汽,过热蒸汽直接供给工业、生活等生产中所需要的热能。武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建2台150t/h燃气锅炉,锅炉燃烧产生的过热蒸汽部分送至汽轮机用于发电,部分送至外网满足其它用户生产、生活需要。 锅炉控制系统分为燃烧系统、汽水系统、烟风系统及减温减压系统,控制系统主要完成设备操作、设备状态及生产参数的监控功能,汽包水位自动控制调节功能,炉膛负压控制调节功能,锅炉送风风量控制调节功能及热风烧嘴和煤气烧嘴控制调节功能,锅炉上位系统实现了画面显示、设备操作、报警、历史趋势记录及报表打印等功能。 2 系统介绍 2.1 燃烧系统 锅炉燃烧介质由高炉煤气及焦炉煤气组成,分三层,每层四路进入锅炉本体混合一定量的热风参与燃烧过程。每个烧嘴处设计有火焰监视器,共12个,用于监视炉膛火焰的持续性及大小,在上层及下层各烧嘴处设计有点火器共8个,每条高炉煤气、焦炉煤气及热风管道上均设计有气动调节阀,通过调节调节阀阀门开度来控制炉膛温度,并在锅炉本体设计有热电偶用于监测炉温。 2.2 汽水系统 锅炉汽水系统流程如下:除氧器高压给水泵省煤器预热锅炉汽包生成不饱和蒸汽i级过热器i级过热器集箱喷水减温器ii级过热器ii级过热器集箱生成饱和的过热蒸汽用户。 2.3 烟风系统 空气由送风机送至空气预热器进行预热成为热风,热风送至烧嘴与煤气混合燃烧,生成高温烟气,烟气由引风机牵引经过过热器、省煤器、预热器至烟囱排放,并将锅炉燃烧产生的不饱和蒸汽加热成高温高压饱和蒸汽。 3 系统配置 锅炉控制系统分为上位和下位两类系统组成,下位控制系统实现了l0级(现场控制设备级)与l1级(基础自动化系统级)间的网络连接,并预留l2级(过程控制计算机系统级),上位控制系统实现现场显示、储存、报警、打印等功能。 4 控制功能 4.1 燃烧控制系统 锅炉燃烧自动调节的基本任务,是使燃料燃烧产生的热量,适应蒸汽负荷的要求,且要保证燃烧经济和锅炉运行安全,为此合理的风煤比才能维持汽包内或出口蒸汽压力在需要的范围内。 4.1.1 对空气和燃料的控制 锅炉用水经省煤器预热后,注入锅炉内,在进水管道内,进行流量、温度、压力测量,送至调节器。在这一调节器中,通过减法器计算出温度差,将前面所测得的流量乘以温差,即可求得进水管道中所注入的水所需的热量。而出口测的热水温度信号送给温度调节电路,温度调节电路将它在与人工设定值水平sp之间进行控制计算,将输出信号作为结果输出,将前面原料加热所需要的热量加到该输出信号中,作为燃料流量的设定值,与燃料流量这一小闭环所检测出此时燃料的流量值,做一差值计算,从而调节燃料控制阀的大小,进而进行热量控制。 4.1.2 燃烧双交叉控制 双交叉燃烧控制是以维持合适的空气、燃烧比值为手段,达到燃烧时始终维持低过剩空气系数,从而保证了较高的燃烧效率,同时也减少了排烟对环境的污染。 双交叉燃烧控制实际上是以炉温调节为主回路,以燃烧流量和空气流量调节并列为副回路的串级调节系统,加上高、低信号选择器组成的带有逻辑功能的比值调节系统。它的主要作用是当炉子负荷变化,以维持炉温在给定值上,而且使燃烧工况始终处于低过剩空气系数的经济合理状况。 4.2 汽包水位控制 锅炉汽包水位控制常用的有位式调节和连续调节两种方式。位式调节是根据汽包水位高、低两个位置进行控制的,适用于蒸汽量小于4t/h的燃气 锅炉。本锅炉采用三冲量水位自动调节系统。汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成。汽包水位信号是主信号,任何扰动引起的水位变化,都会使调节器输信号发生变化,改变给水流量,使水位恢复到给定值;蒸汽流量信号是前馈信号,其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作,改善蒸汽流量扰动时的调节质量;蒸汽流量和给水流量两个信号配合,可消除系统的静态偏差。当给水流量变化时,测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化,所以给水流量信号作为介质反馈信号,使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰,使调节过程稳定,起到稳定给水流量的作用。 4.3 炉膛负压调节 炉膛负压自动控制是通过调节引风机入口风门开度,保持炉膛负压在-20~-10pa的微负压状态,保证锅炉安全燃烧。引风机停止后,其风门执行机构需自动关闭。 4.4 锅炉送风自动控制 送风自动控制的目的是:使锅炉所投入的燃料在炉膛中燃烧时,自动投入合适的风量,以保证锅炉的经济燃烧。通过煤气压力调节送风压力,进而达到最高的锅炉热效率,烟气含氧量作为总风量的修正值,通过调节送风机变频器频率来调节送风压力。 4.5 锅炉过热蒸汽温度自动调节 过热蒸汽温度自动调节的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许范围之内,并保护过热器使其管壁温度不超过允许的工作温度。锅炉过热蒸汽温度调节采用自制冷凝水喷水减温装置,通过调节减温水调节阀门开度来控制集汽集箱和减温器出口蒸汽温度,保证集汽集箱中蒸汽温度在430~450℃范围内。 4.6 锅炉炉膛安全监控系统 锅炉炉膛安全监控系统(fsss)是锅炉安全运行必不可少的设备,负责燃烧器管理和燃料安全。它能在锅炉启动、停止和正常工作等运行方式下,对锅炉燃烧器的主要参数进行连续监测和管理,通过联锁程序使燃烧设备按照既定的合理程序完成必要的动作以保护锅炉炉膛及燃烧系统的安全。 4.6.1 炉膛吹扫 在任何燃料点火发生以前(冷启动或锅炉燃料跳闸指令发出之后),锅炉吹扫是必须完成的。要开始炉膛吹扫,必须满足和维持下列许可条件:a.风量 30%额定负荷风量;b.系统电源正常;c.汽包水位正常;d.任一送风机运行;e.任一引风机运行;f.火检无火;g.所有燃气阀关闭;h.无锅炉跳闸指令。 当所有的炉膛吹扫许可条件满足后,吹扫允许指示灯亮,按下炉膛吹扫按钮,将开始5分钟吹扫。如果在吹扫过程中有任一个吹扫条件不满足,吹扫自动停止,吹扫中断指示灯亮。如所有吹扫许可条件一直满足,则5分钟后炉膛吹扫完成。一旦吹扫完成后, mft信号复位。 ①主燃料跳闸(mft)及首次主燃料跳闸原因指示 当下列任何一个主燃料跳闸条件(严重且紧急的情况)出现,发出的锅炉主燃料跳闸指令, 将所有锅炉燃料切断。在crt监控画上将有首次燃料跳闸原因显示。a.引风机全停;b.送风机全停;c.手动紧急停炉;d.炉膛压力高-高(三取二);e.炉膛压力低-低(三取二);f.汽包水位高(三取二);g.汽包水位低(三取二);h.全炉膛火焰丧失;i.燃料丧失。 ②全炉膛灭火 全炉膛灭火是指给燃气停止供应5s后,且下列条件均满足:a.底层:火检没有火焰(4取3);b.中层:火检没有火焰(4取3);c.顶层天然气层:火检没有火焰(3取2)。 ③燃气母管快关阀开关控制 在正常点火前,或当mft跳闸继电器复位后,在程控方式、燃气压力正常、所有燃气角快关阀以及角点火快关阀全关闭的前提下,可以开启燃气母管快关阀。在下列条件下,将取消“开燃气母管快关阀”指令,并且自动关闭燃气母管快关阀:a.mft跳闸;b.按下“关”按钮;c.燃气压力低超过5秒且有燃气角快关阀开。 ④燃气点火允许条件:a.燃气母管快关阀开到位;b.无mft;c.燃气压力正常;d.燃气角快关阀关位;e.点火快关阀关位;f.火检冷却风压正常。 5 监控功能 该工程上位控制系统通过浙大中控dcs控制软件实现,在画面上可显示锅炉生产设备的温度、压力、流量,历史趋势,报警、完成各阀门、设备的操作,完成煤气、助燃空气的调节阀的操作,各系统的手自动切换、操作。 6 应用效果 通过本系统的成功投运,有效的提高了能源的利用率,保证系统的安全运行,出水温度稳定,升温速度快,调节及时,超调小,波动小。 自动控制论文:试析PLC在天然气调压站自动控制系统中的应用 [摘 要]作为城市供气系统的枢纽,天然气调压站控制系统的工作效率将会直接决定调压站的供气水平。为了有效应对经济发展对天然气的巨大需求量,做好天然气调压站的用气量管控工作,采用自动控制系统成为了天然气调压站发展的必然选择。本文简要介绍了天然气调压站的运行原理,而后重点探讨了plc在天然气调压站自动控制系统设计中的应用情况。 [关键词]天然气调压站;自动控系统;plc;系统设计 1.前言 城市规模的扩大和社会经济发展以及出于环境保护的考虑,大范围推广天然气已经成为了推动城市发展的最佳选择。但是日益复杂的供气方式和用气方式使得天然气调压站如果继续采用传统的管控系统则很难满足现实情况的需要。在天然气调压站中积极应用自动控制系统,能够实现实现天然气调压站控制和调度的自动化、值守的无人化以及供气的安全化,不仅能够缩短应对突发事件的反映事件,而且能够有效减少能源和资金的浪费,最终实现经济效益和管理效益的提升。 2.天然气调压站功能与调压回路自动切换原理分析 2.1 天然气调压站功能简介 天然气调压站是天然气管网监控系统的重要构成部分,除了调压站之外,天然气管网监控系统还包括调度中心计算机管理系统、数据通信网络系统以及区域调压站等。天然气管网监控系统具有高度的集中性和统一性,它能够对处于各个位置的下属功能单元进行分散控制。中高压调压站的功能主要体现在如下几个方面:监控并管理站内的各种智能仪表、工艺设备,向调度控制中心传递各种信息,执行调度控制中心的各种指令。在具体实践中,中高压调压站的工作内容主要包括平衡控制管网负载、依照用户用气情况调节供气量、调节管网远程压力、数据上传、指令执行以及限流等。 2.2 天然气调压站调压回路自动切换原理分析 调压回路自动切换原理,简单而言,就是利用了各个调压器的压力设定差异。具体来讲,如果主回路的工作调压器的压力设定为3.33 mpa,那么,监控调压器的压力设定应该比主回路的工作调压器的压力设定稍微高出一些,一般设定为3.46 mpa,相应地,备用调压回路的工作调压器的压力设定应该比主回路的工作调压器的压力设定稍微低出一些,一般设定为3.25 mpa,即,监控调压器压力设定(3.46 mpa) 主回路工作调压器压力设定(3.33 mpa) 备用调压回路的工作调压器压力设定(3.25 mpa)。 天然气调压站在常规工况之下,压力调节的职责由主回路工作调压器完成,其出口压力被设定为3.33 mpa,主回路的监控调压器则保持着全力开放状态;假设因为某种原因导致主回路工作调压器出现故障,无法正常工作,那么工作调压器会处于全力开放状态,其出口压力被设定将会在短时间内提升至3.46 mpa,压力传感器会感知该压力设定变化并将压力信号传输给监控调压器,此时监控调压器开始对压力调节负责;假设同样因为某种原因导致监控调压器出现故障,也无法正常工作,下游压力将会继续升高,一旦压力提升值超过了主回路切断阀门的压力设定(一般为3.83 mpa),则主回路切断阀门会对供气进行切断处理,而此时的下游用气仍在继续,会逐渐降低主回路的压力设定值,并降至备用调压回路的工作调压器压力设定(3.25 mpa),压力传感器会感知该压力设定变化并将压力信号传输给备用调压回路工作调压器,此时备用调压回路工作调压器开始对压力调节负责。为了确保天然气安全管控的万无一失,备用调压回路工作调压器也配套有监控调压器,如果备用调压回路工作调压器因为故障等原因无法正常工作,则监控调压器也会依照预设程序接手压力调节工作。由此可见,各个调压器的压力设定差异能够使得调压器在故障情况进行自动切换,当然,这需要可靠的控制系统。 3.plc在天然气调压站自动控制系统中的应用 3.1 硬件方面 为了确保天然气调压站能够在经济、可靠、安全的最优条件运行,天然气调压站自动控制系统必须要能够有效担负起实时动态监控、采集、处理调压站各个关键部位参数,并能够及时作出正确决策的使命。我们知道,天然气调压站所涉及的各种控制参数非常之多,例如,电动球阀、切断阀、回讯器、气体泄漏警告、进出口压力差和阀门位置、进出口温度、进 出口压力等等。以上这些数据都需要中心控制系统进行认真地分析和对比,确保数据精准可靠。为此,在plc控制器的选择方面必须要坚持参数修改灵活、使用维护简便、具有较强抗干扰性和执行功能的原则;此外,为了确保系统功能的完善有效,在功能模块的配置方面应该科学合理。总而言之,天然气调压站自动控制系统的硬件构成应该包括如下几个部分:cpu、plc、i/o处理功能模块、电源、执行机构、信号变送设备、液晶触摸屏。 3.2 软件方面 本系统通过对调压站参数进行实时采样,经plc 进行运算处理,来判断系统的状态。当系统处于正常运行状态时,上传并实时显示调压站参数,通过对现场阀门的自动控制实现对天然气出口压力的动态调节,保证了天然气的稳定供应;当系统出现异常时,经声光报警和显示屏字幕闪烁两种方式发出报警信号,并作用于相应的执行机构,实现天然气调压站的自动运行。系统软件设计主要是模拟量的采集处理和与智能总线仪表的通信两大部分。模拟量的采集处理部分包括压力、温度和压差经过变换器输出的电流信号。虽然模拟量输入模块内部自带有模拟量滤波功能和采样数值设置,但是为了使显示值更加稳定,程序设计时使用了算术平均滤波法,以实现对一般随机干扰信号进行滤除。 智能仪表采用 modbus 协议通过双绞线与 plc通信,modbus 是应用于电子控制器上的一种常用协议。控制器能设置为两种传输模式(ascii 或rtu)中的任何一种在标准的 modbus 网络通信。本系统根据仪表的要求,选择了 rtu 方式。通信接口为半双工接口程序的关键是避免在通信端口上同时发送和接收。按照本系统中通信采用的这种编程模式编写自由口通信程序可以有效避免因同时发送和接收造成的通信冲突,从而保证程序的正常运行。 4.结束语 总体而言,先进的天然气调压站自控系统应能实现调压站的合理调度,无人职守,保证安全供气,节约能源与资金,加快紧急事件反应时间,减少不应有的损失,实现现代科技与科学调压的有机结合。实际应用实践经验证实,本文所设计的天然气调压站自控系统不仅具有较高的安全型、稳定性、可靠性、抗干扰性,还具有较高的性价比,提高企业的经济效益和管理水平。 作者简介 刘垂祥,男,江西萍乡,江西省投资燃气有限公司,助理工程师研究方向 从事城市燃气运营与管理 自动控制论文:发电厂自动控制系统(装置)Y2K问题测试探讨 【摘要】 针对发电厂 计算 机自动控制系统(装置)2000年 问题 (y2k问题),阐述相应的测试 方法 、步骤及分类,认为应根据不同的测试对象,采取不同的测试方法和步骤;无论测试对象如何,一些测试方法是基本的,具有一定的共性。 【关键词】 发电厂 自动控制系统 2000年问题测试 发电厂y2k测试所涉及的对象一般有:(1)计算机自动检测装置或检测系统,包括测量仪器仪表和有关的检定系统等;(2)计算机控制装置或系统,包括plc、单回路/多回路调节器和监控系统;(3)其它计算机自动控制系统(设备),如分散控制系统(dcs)。对于不同的测试对象,应根据其具体运行情况及相应功能,采取不同的测试方法和步骤,才能最有效地测试不同对象的y2k问题。但无论对象如何,有些测试方法是基本的和共性的。本文从发电厂y2k问题测试方法、步骤、需选时间点段及发电厂y2k问题分类等几方面进行讨论。 1 测试方法 对于发电厂计算机自动控制系统(装置)y2k问题,一方面要测试系统能否顺利跨越2000年,能否识别非法和无效日期,所有日期显示是否正确;另一方面,更要测试系统在2000年前后能否稳定运行,功能是否正常,会不会引起误报警乃至保护误动作等。对于不同测试对象,应有不同的测试方法。 1.1 自动检测仪表 对自动检测仪表进行y2k问题测试,一般最好用离线测试法,即用备品备件外接信号源来对其进行测试,以免在测试过程中产生干扰信号, 影响 整个系统运行。 1.2 plc和控制器 首先应根据该plc或控制器对系统的影响程度,决定进行离线还是在线测试。但有相当一部分plc和控制器可能没有日期和时间设置功能,无法进行直接测试。在这种情况下,应分2 步进行:第一,若该设备有源代码,应对源代码进行 分析 ,确定 应用 软件何处用了时间功能,如定时器等;判断这些时间功能是由实时时钟或系统时钟产生的,还是由计数器或脉冲产生的。若是由实时时钟产生的定时,可能有y2k问题;若是由计数器产生的定时,软件本身应不会有y2k问题。第二,应对该控制器的硬件电路进行分析,确定硬件电路是否有备用电池和实时时钟rtc芯片等。若没有这些芯片,硬件本身应没有y2k问题。如果以上2 步都有明确结论,就可确定该设备是否有y2k问题。 对于类似单回路/多回路调节器的控制器,可直接测试其控制功能是否正常,也即对控制器硬件和应用软件同时进行y2k问题测试。对于由 工业 控制计算机构成的控制器,应首先对工控机本身进行测试,再对应软件(如控制软件等)进行测试。对于plc,先用编程器对plc本身进行测试,再对应用软件进行测试。需注意的是,用编程器修改的是plc本机的日期及其时钟,而非编程器日期。 1.3 监控系统 监控系统由上位机和下位机构成,或由人机接口mmi加plc构成。首先应根据该监控系统对整个系统的影响程度决定是进行离线测试,还是进行在线测试。监控系统的y2k问题测试分2 大部分,即下位机测试和上位机测试。先对下位机进行测试,方法与1.2节所述类似;再对上位机测试,包括上位机本身和应用软件测试;最后,对上位机和下位机同时进行测试,测试系统运行有无异常、功能是否正常。 1.4 dcs系统 dcs是整个发电机组监控的神经中枢。为保证安全,在进行dcs测试前,应确保机组已停运。对于dcs,应首先进行单项测试,再进行系统测试,确保整个dcs不受y2k问题影响。(1)dcs单项测试。先进行单个控制站、工程师站操作站的硬件和操作系统是否存在y2k问题及其严重性,再对工程师站、soe、控制站的各种应用软件及其功能进行测试,如工程师站组态功能是否正常、soe事件记录功能是否正常、控制站的数据采集和控制功能是否正常。(2)dcs系统测试。单项测试后,为确认dcs控制站、操作员站和工程师站等单元间的接口、dcs数据库(包括实时数据库和 历史 数据库)、dcs监控和保护系统等的y2k问题,应进行dcs系统测试。测试前,先找到dcs主时钟,通过修改主时钟时间对dcs进行系统测试,在各个关键时间段上考察dcs功能是否正常。必须进行测试的功能模块有:保护、控制、操作、显示、事件记录、报警、打印、趋势、组态、报表和上载/下载等。 2 测试步骤 为尽可能减少对整个系统运行的 影响 ,保证设备安全,测试前应认真、仔细地做好安全措施,包括现场安全措施、测试设备软件备份和系统设置备份等。(1)测试前,准备好系统启动盘和软件安装盘等;(2)测试 过程中,记录所有测试数据和过程;(3)测试完成后,恢复系统及其设置,包括恢复系统日期和其它设置到测试前状态,如电气、执行机构等。 2.1 测试前 在实施测试前应做好以下工作:(1)确认被测试系统的相关资料和台帐的正确和完整性;(2)验明所有的日期输入、输出、显示和内部时钟;(3)做好被测系统软件和数据备份;(4)记录被测系统的设定参数;(5)测试前排除或记录异常现象;(6)找出被测系统与外部系统的接口参数;(7)编写测试作业指导书或测试规程;(8)开会审核测试作业指导书或测试规程;(9)做好被测系统的现场安全措施。 2.2 测试中 在实施测试时应做好下面工作:(1)严格按测试作业指导书实施测试;(2)遵守测试程序的顺序;(3)准备应急人员以应付意外事故;(4)输入测试数据进行测试;(5)记录所有测试情况和数据。 2.3 测试后 完成测试后应继续做好如下工作:(1)将系统时钟回调到正确的正常时间;(2)在测试前,如被测系统与外部系统断开,则恢复系统连接;(3)删除所有测试文件,并将系统恢复至测试前状态;(4)重新启动被测系统,观察系统运行是否正常;(5)准备支持任何测试后的生产启动;(6)保证可用于审核和复阅的详细测试结果。 3 需要选择的日期 无论发电厂y2k 问题 的测试对象如何,以下日期是必须测试的:(1)特殊日期测试。以往软件设计时,常把99/9/9作为特殊日期标志。在这种系统中,若输入99/9/9,系统功能可能会发生异常,甚至不能执行系统功能。因此,必须测试1999/9/9。(2)世纪跨越测试。对于世纪跨越1999-12-312000-1-1,这是必须测试的日期。这时,要判断系统能否正确跨越世纪、系统正常运行且现有功能是否不变和系统在21世纪时能否正常处理日期数据。(3)闰年测试。在设计软件时因未考虑到2000年是闰年,因此若需处理与日期相关的功能时,系统可能会出现异常,导致不能正常处理日期数据。所以2000-2-282000-2-29,2000-2-292000-3-1是必须测试的日期。(4)人为设置日期测试。系统应承认有效的日期测试,包括:1999-9-9,1999-12-31,2000-1-1,2000-2-28,2000-2-29,2000-3-1,2000-12-31,2001-1-1,2001-2-28,2001-3-1,2004-2-28,2004-2-29,2004-3-1;系统应拒绝(无效)的日期测试,包括:2000-2-30,2001-2-29,2004-2-30,0000-00-00。(5)其它日期测试。如2000-12-312001-1-1,2010-1-1,2038-1-1等。以上日期,对于任何对象都应测试,且为更全面地测试对象的y2k问题,还应根据具体情况考虑其它日期测试。 4 问题分类 根据北仑发电厂(1999/1/25~2/3)和嘉兴发电厂(1999/2/16~2/26)的 计算 机自动控制系统(装置)y2k问题测试情况,y2k问题对发电厂计算机自动控制系统(装置)的影响可归结为以下4个方面。 4.1 没有实时时钟芯片或时钟功能的控制系统(装置) 这部分设备虽然属于计算机或单片机控制器,但因没有实时时钟芯片或时钟功能,设备中没有日期和实时时钟,因此不存在y2k问题。如小汽轮机控制器505、rotork电动头、pmc轴封控制器和dfs火检等。 4.2 “y2k ready”的自动控制系统(装置) “y2k ready”是指在通电或断电状态下,系统(装置)的时钟存在y2k问题,但系统功能不受影响,能照常运行。如:(1)不能顺利跨越2000年,需要通过人工设置到2000年,但系统功能不受影响,可正常运行。如在世纪跨越时,年份变为1900,因有些操作系统最早年份为1980年,因此系统显示1980年,需人工设置为2000年,如新华deh使用的工控机、西门子dcs编程器pg750、soe等。(2)无法识别或拒绝非法日期的设备,但不影响其功能,如某电厂的质量流量计,接受了2001年2月29日。(3)闰年问题。某电厂的废水系统plc,2000年2月28~29日测试,实测现象为3月1日,但系统运行正常。(4)日期显示问题。某电厂2号灰控plc,2000年2月28~29日测试,实测现象为2月28日,即时间变化,日期不变,但系统功能正常,运行稳定且无异常。 4.3 “y2k ok”的自动控制系统(设备) “y2k ok”是指在通电或断电状态下,系统(设备)时钟不存在y2k问题,且系统功能正常,运行无异常。这类设备有:某电厂的网控闭锁装置、电除尘中央管理机及炉内加药系统等。 4.4 “y2k not ok”的自动控制系统(设备) “y2k not ok”是指在通电或断电状态下,系统(设备)时钟存在y2k问题,且系统功能不正常,运行异常,如某电厂的硅表。 5 结束语 通过y2k问题的测试,一方面可掌握发电厂自动控制系统(装置)y2k问题的严重程度;另一方面可借此制定y2k问题的解决方案及各种应急措施,具有重要意义。所提出的测试 方法 、步骤、选择的时间段和分类等几方面问题,可供发电厂同行 参考 ,希望共同对此问题进行深入、细致地探讨,为保障机组安全、 经济 运行,顺利跨入21世纪打下良好基础。 自动控制论文:井下排水PLC自动控制系统的研究 [摘要]井下自动控制排水系统在开采的过程和水资源的利用方面具有重要的意义,plc可编程控制系统技术在自动控制中具有广泛的应用,本文以煤矿井下作业为例,从影响井下排水自动控制系统的稳定的主要因素出发,提出了抗干扰的措施,阐述plc技术在井下排水自动控制的设计原理。 [关键词]自动控制 排水 plc 在煤矿生产过程中,地下水流入巷道或工作面,形成矿井水。矿井水的形成一般是由于巷道揭露和采空区塌陷波及到水源所致,水源主要是大气降水、地表水、断层水、含水层水和采空区水。采矿活动造成采动区域及其周边区域水文地质系统和单元隔水构造的破坏,改变了水径流方向和途径,最终在采空区或采动场所汇集,并在汇集过程中因物化作用与时间效应遭受污染的,交替性差的水体。 一、井下排水的重要性 在煤矿的原煤开采中,我国平均每年将有20~40亿立方米的地下水被抽排到地面且绝大部分被排放掉。但是,煤矿生产抽排的地下水是在煤炭开采过程中才被污染的,而并非本身就是污染严重的水。所以,在我国水资源不足的环境中,这些水被浪费掉实在是有点可惜,如果在水质较好的地方,对井下水进行适当的处理,就完全可以达到 工业 和生活用水标准。另外,井下水对矿井的危害很大,在发生的煤矿安全事故中,以瓦斯爆炸和水灾害最为频繁和严重。如果矿井水排放不畅,水在井下放任自流,将势必造成水灾,更严重的造成设备财产损失,人员伤亡,矿井坍塌等灾难性的后果。 我国在优化排水方案、改造排水设备及巷道合理布置方面也做了大量的研究,但是,监测技术和手段还处在摸索阶段。随着煤矿安全问题的要求的提高,井下水的检控要求也随之提高。目前井下水的排放主要的人工管理的方式,具有低效率、高劳动量,且容易造成高劳动量的弊端。因此,采用自动控制系统具有重要的意义。 二、plc井下排水自动控制系统 1. plc井下排水自动控制系统的技术 可编程控制器(plc),是一种数字运算操作的 电子 系统,向用户的“ 自然 语言”编程,使不熟悉 计算 机的人也能方便地使用。plc是通过在存储器中的程序实现控制功能,且同一台plc还可用于不同控制对象,通过改变软件则可实现不同控制的控制要求,具有很大的灵活性和通用性。plc的输入、输出电路一般用光电祸合器来传递信号,有效地抑制了外部干扰源对plc的影响,具有可靠性高、抗干扰性强的特点。此外,plc的i/o接口可直接与控制现场的用户设备联接。 2.影响plc控制系统稳定的干扰因素 plc作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置。因为其本身的高可靠性,它的应用场合越来越广,环境越来越复杂,所受到的干扰也越来越多。在plc控制系统中,就plc本身来说,其薄弱环节在i/o端口。来自电源波形的畸变、现场设备所产生的电磁干扰、接地电阻的祸合、输入元件触点的抖动等各种形式的干扰,都可能使系统不能正常工作。研究影响plc控制系统的干扰因素,对于提高plc控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。 对plc的干扰的产生过程主要有三个因素组成:(1)电源引入的干扰。雷电冲击、开关操作、大型电力设备启停等,都有可能会影响系统的正常运行,造成plc系统故障。(2)i/o信号线引入的干扰。在使用plc组成控制系统时,要连接大小设备和各种通信线路,这样就有可能会发生各种个样的电磁干扰环境,影响plc系统的运行。(3)接地线引入的干扰。若接地线处理混乱或是电线上的电位分布不等,则会电路的正常运行,有可能在成数据换乱,信号失真。 3.plc控制系统的抗干扰措施 对plc的干扰的产生过程主要有三个因素组成,相应地对抑制所有电磁干扰的方法也从这三个要素着手解决。(1)最大限度地抑制干扰源。电源系统的抗干扰措施是为了抑制电网电压的波动及畸变对系统电源产生的干扰,可采用使用隔离变压器或者使用低通滤波器的措施来解决。另外,也可以使用交流稳压电源来增大抗干扰能力或使用在线式不间断供电源(ups)来作为plc控制系统的理想电源。(2)阻隔祸合通道或衰减干扰信号。输入端有感性负载时,在交流信号输入负载两端并联rc浪涌吸收器或压敏电阻rv;在直流信号负载两端并联续流二极管vd或压敏电阻rv或稳压二极管vx或rc浪涌吸收器等。在使用多芯信号电缆时,要避免i/o线和其它控制线共用同一电缆。(3)降低系统本身对电磁噪声的灵敏度,提高自身抗干扰能力。 三、plc井下排水自动控制系统的设计原理分析 在plc井下排水自动控制系统的开发中,为了更好地实现自动控制,应该注重以下几点: (1)需要开发电器控制系统,用plc(可编程逻辑控制器)控制系统代替传统继电器控制系统。 (2)在开发plc控制系统的同时,还要选择可靠的控制器及附属电气元件,以更好地适应井下环境。在符合矿用设备的安全标准的同时,还要在设计和开发时能充分考虑和利用井下的条件,使控制简便可行。 (3)在设计的同时要从实际出发,根据排水控制的要求,进行plc硬件和软件的设计,以达到自动轮换工作,使水泵房工作更加高效节能的目标。 (4)还可以把感应式数字水位传感器用于煤泥水水位的测量,在开发中使用新型的电量监测模块对水泵电机的电源输入进行监测,并建立plc与该模块之间的通信,可以使plc根据各个水泵电机的电量监测数据判断它们的运行状态,做到有故障及时发现及时处理。 可编程控制器本身就有很完善的可靠性设计,具有很强的抗干扰性能。但是, 工业 控制是一个很特殊的领域,稍有不慎,就有可能造成极大的 经济 损失,甚至人员伤亡。所以还应该从整个系统的角度进行可靠性设计,以更加有效的保障工业控制的安全。 四、结论 井下排水技术在煤矿的开采中的重要性和井下水资源的缺乏利用以及人工控制井下排水系统的种种弊端决定了井下排水自动控制系统研究的重要性。基于可编程控制技术的煤矿井下排水自动控制系统是利用当前优秀的工业控制技术精心研究与开发而成的,它具有许多传统控制系统无法比拟的优点,plc控制系统得到了广泛的应用和具有广大的 发展 前景,但是plc系统在井下排水自动控制系统中的应用还存在着一些问题需要,这需要我们做进一步的研究和实践,并最终解决问题。 自动控制论文:浅析分散控制系统在热电厂自动控制上的应用 摘要:分散控制系统(dcs) 是计算机技术和自动化技术相结合发展的结果。本文结合新沪热电厂新建三炉两机采用分散控制系统(dcs) 实现自动控制的工程实践, 介绍dcs 系统特点和功能, 并根据dcs 系统的运行情况,结合实际维护进行简单阐述。 关键词:dcs 系统 日常维护 热工控制 一、硬件维护 1.过程通道。i /o 模块故障的一般判断与处理是通过系统诊断, 用更换模块的方法处理。至于其内部元件老化等内部因素造成的模块不正常, 一般热控人员不好判断。原则上i /o模块的检修应由厂家处理,目前我厂的热工检修人员的技术水平还达不到这种水平, 不能象检修常规仪表那样得心应手。并且现在的仪表厂家的技术保密也不容许客户知道他们的核心技术, i /o 模块基本趋于一体化设计, 因此i /o 模块的备件一定要充足。具了解这种i /o模块的故障大多出现在调试和运行初期, 其原因有设备本身质量不过关, 也有维护人员素质差等。一般经过一个大修周期后会稳定下来。 2.就地设备。就地设备故障的诊断与处理同常规的故障没有区别, 只是一次元件或控制设备出现故障时不能被操作员及时发现, 这并不一定是运行人员不认真, 主要是因为画面较多不能全部显示。只有异常或报警后才能发现。这样对检修人员和运行人员的素质要求就相应提高, 因此运行人员要详细介绍故障前后的状态便于热工人员快速、准确地处理缺陷。热工人员应了解热力设备的原理, 结合运行人员提供的情况分析处理故障点。dcs 系统的模块大多都支持热插拔, 但这并不意味着可以随便插拔, 在操作时必须做好安全防护措施。 3.操作员站死机。无论是哪种dcs 系统, 操作员站死机都是会出现的, 其原因比较多也比较复杂。硬盘或卡件故障, 冷却风扇工作异常等都可能引起操作员站死机。有时也会发生人为操作员站死机现象, 一般在修改控制逻辑、下装软件、重启设备时, 最易发生操作故障, 轻则设备异常, 重则造成设备停运。因此热控人员在工程师站、操作员站操作中要引起高度重视, 防止人为操作故障的发生。 4.鼠标及键盘操作不正常。多数操作都是由鼠标操作完成的, 鼠标的消耗是很大的, 因此备用鼠标必须是专门备用的, 不能随便替换。当发现鼠标操作不正常时应进行一次重新起动计算机, 如仍不正常, 要立刻停止操作该鼠标, 及时通知维护人员检修, 以防止出现误操作。键盘操作不正常大多是数据线出现问题, 可相应处理。 5.电源。现在的dcs 系统电源故障不多, 但在运行初期较多, 比如保险配置不合理等。在运行中也可能出现备用电源不能自动投入, 电源插座接触不良等现象。因此不能保证插座非常可靠的情况下, 最好采用端子排。长期运行后有可能会出现空气开关整定值变化, 因此应定期校验空气开关。 三炉两机的dcs 系统, 其操作员站, 电源配电柜通过专用的电源冗余切换装置供电; 对于服务器, 由于它在系统运行中的重要地位, 所以互为冗余运行的两台服务器分别由ups 和厂用电供电;对i /o控制站, 是将ups 电源和厂用电分别送给互为冗余的两个电源模块, 经过冗余电源输出的24vdc/48vdc供给主控单元或i /o模块使用。实际应用中, 如果现场系统没有配备电源柜或不能提供双路电源, 为了保证dcs 系统的安全稳定运行, 应至少提供一路ups 电源。另外,dcs系统电源应当单独由供电电源段引来, 不应再为其它高负载设备供电, 尤其不能为大的感性负载供电。 6.干扰问题。对于干扰主要是接地问题, 备用电源的切换和大功率的无线电设备如手机, 对讲机等, 还有来自dcs 系统自身的干扰信号。对于dcs 系统的接地,dcs 系统厂家要求非常严格, 也相应的引起了重视。dcs 系统接地是为了保证当进入dcs 系统的信号、供电电源或dcs系统设备本身出现问题时, 有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。还能够为i /o信号提供屏蔽, 消除电子噪声干扰, 防止设备外壳带电或静电积累, 以免对人的触电伤害和设备的损坏。据了解,dcs 系统的“死机”, 大多是因为系统接地不良存在问题所引起的。因此完善、可靠、正确的接地, 是dcs 系统能够安全、稳定运行的关键。 7.人为因素。人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起。 二、维护管理 dcs 的维护管理包括系统的巡检, 保护的投退, 软、硬件的监督管理。 1.应用软件应及时备份, 极小的改动可做记录; 如修改数据库除应同时保存在工程师站, 还要有其他备份盘。 2.软件检查与功能试验, 要试验全部软件的功能并检查各级权限。规范dcs 系统软件和应用软件的管理, 软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。在修改、更新、升级软件前,应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的dcs 系统中使用, 必须建立有针对性的dcs 系统防病毒措施。 3.热工保护的投退应严格执行工作票制度。检修某一运行设备时, 要采取正确隔离措施, 以防发生相关设备的联锁反应。这就要求热工人员了解dcs 的控制逻辑。 4.当部分操作员站出现故障时, 由可用操作员站继续承担机组监控任务( 此时应停止重大操作),同时迅速排除故障, 若故障无法排除,则应根据当时运行状况酌情处理。当全部操作员站出现故障时,应立即停炉。 5.调节回路控制器或相应电源故障时, 应将自动切至手动维持运行, 同时迅速处理系统故障,并根据处理情况采取相应措施。加强对dcs 系统的监视检查, 特别是发现cpu、网络、电源等故障时, 应及时通知运行人员并迅速做好相应对策。 6.温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有很大影响, 所以控制电子间的环境条件, 可以延长热控设备的使用寿命, 提高系统工作的可靠性。就地设备工作环境普遍十分恶劣, 提高和改善就地设备的工作环境条件, 对提高整个系统的可靠性有着十分重要的作用。做好设备检修管理, 及时发现设备隐患, 使设备处于良好的工作状态。做好日常维护和试验。停机时, 对保护系统检修彻底检修、检查, 并进行严格的保护试验。尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。随着热控自动化程度的提高, 对热控元件的可靠性要求也越来越高, 所以,采用技术成熟、可靠的热控元件对提高dcs 系统整体的可靠性有着十分重要的作用, 根据热控自动化的要求, 热控设备的投资也在不断地增加, 切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资的情况下, 一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。以提高dcs 系统的整体可靠性和保护系统的可靠性、安全性。 自动控制论文:一种简单实用的水位自动控制系统设计 摘要:本文介绍一种简单实用的水箱水位自动控制系统的基本组成及工作原理,通过对该系统组装测试,达到预期效果,正式应用于乡镇供水系统中。实践证明,该水位控制系统设计方案合理,运行效果好,具有低成本、高使用价值的优点。 关键词:水位 自动控制系统 0 引言 近年来对城市供水提出了更高的要求,水塔水位控制自动化系统被不断地改造,以适应社会的 发展 和人民生活水平的提高,满足及时、准确、安全和保证充足供水。目前水位自动控制系统有很多成熟的产品,控制手段主要有单片机监控、比较电路监控、利用plc和传感器构成水塔水位恒定的控制系统等,运行可靠,可实现远程监控和无人值守。在许多偏远地区,特别是居住相对分散的 农村 地区,供水问题也待解决。如果仍然沿用人工方式,劳动强度大,工作效率低,安全性难以保障。本文针对乡镇和偏远农村家庭供水的特点,设计一款简单实用、符合要求的水位自动控制系统。 1 水箱水位自动控制系统的组成 针对偏远农村分散居住,取水不方便(包括从水井取水)的特点,考虑到农民生活消费水平不高,设计的供水系统必须是既方便农民的生活,又 经济 实惠等特点的水箱水位自动控制系统。水箱水位自动控制系统的组成。 由图中可知,水位自动控制系统电路主要由主电路和控制电路两大部分组成。主电路是一台抽水水泵,由220v交流电源电压供电。控制电路由包括整流、滤波、稳压电路、感应电路及限流限压电路组成。 2 水箱水位自动控制系统的设备 水位自动控制系统的设备只需选用价格低廉、安全可靠的设备。 由设备表可知,所有的设备都是简单而常用的小型设备,价格低廉,控制和维护简单易于掌握,对远离城市的偏远地区非常适用。传统的水位控制系统通常使用传感器进行上、下限控制,以保证水位在上、下限之间。此设计中只用三根导线来代替传感器放置在上、下限水位之间,利用水的导电特性完成上、下限水位的自动控制,节省了购买传感器的费用,也不必考虑传感器的故障,进一步降低成本,提高系统的可靠性。 常见的生活用水供应系统工作形式是由外来补充水源(一次水源)向一个高位水塔和一个低位水池补水,再由高位水塔和低位水池(二次水源)向各用户供水。此设计主要考虑针对家庭供水系统(或者某些单独取用水之处),因此只需用(储)水箱而非水塔供水。系统供水是由水箱直接供应,不用考虑由位置高度所形成的压力来进行供水,不用气压供水,不必在屋顶上设置水箱,也不用单独建筑水塔,仅在厨房或需用水的地方放置一足够大的(储)水箱即可满足供水要求。 3 水箱水位自动控制系统的控制原理 该水箱水位自动控制系统结构简单,控制原理如下:系统上电后,交流电源经整流、滤波、稳压后,由电位器调节获得12v直流工作电压。当水箱水位低于下限时,接触器线圈失电,其常闭触头使水泵接通工作,抽水到水箱中;当水位上升到上限时,接触器线圈得电,常闭触头断开,常开触头闭合,水泵停止抽水。 v1、v2用来保护lm317输出端电压为安全电压,使其免受短路电流的影响;v3用来保护三极管,同时避免触电事故的发生。水位的上、下限可通过调整三根导线的位置设定。 4 测试应用 该设计经安装调试,结合实验室给排水系统进行测试,效果良好。正式应用于某乡镇几个家庭的日常用水装置中已将近两年,至今未发生故障。该系统在运行期间稳定性高,完全符合预先规定的标准,只需将控制电路稳压输出调整在10v-12v之间,可投入使用。可用交流变压器供电,也可以用直流供电。 5 结束语 设计的水箱水位控制系统因价格便宜,结构简单,使用方便,不易发生故障,可用于要求不高的给排水系统中,特别适用于城镇及偏远山区取水装置。 自动控制论文:智能型住宅自动控制与管理系统应用研究 随着计算机技术、现代通信技术、自动控制技术的迅速发展,智能化建筑在世界应运而生。智能小区在智能化大楼基础上扩展和延伸出来的,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。为适应我国加快住宅建设发展,增强住宅建设的科技含量的要求,我国 在继“解困”、“安居”工程后,又加大了小康工程的力度。“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为国家重大科技产业项目??“2000年小康城乡科技产业工程”的专题,就是这一背景下提出的。 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”是哈尔滨工业大学(原哈尔滨建筑大学)承接的项目,由哈尔滨工业大学和北京德达数据系统有限责任公司合作开发。该项目采用lonworks技术开发研究并在住宅示范小区工程中试运行。1、对住宅居住环境(湿度、湿度)及设备进行监控;2、住户三表(水表、电表、煤气表)远传;3、住户三防(防火、防灾、防盗);4、厨房设备监控;5、卫生间排风控制。这些功能用lon总线一节点实施,即每一住户为一lon节点,然后再用??服务器管理各个用户的节点构成lon总线系统。该项研究已在北京翌景嘉园示范小区通过试运行,下面对其自评估如下: 一、攻关的任务、考核目标及主要技术指标: 经过论证,我们在专题合同中将各种指标定位在: 本专题的攻关任务:研究智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统,该系统包括两项任务,其一是开发家用管理软件,其二是开发家庭智能控制装置,实现对居室温度、湿度进行自动调节;对厨房用具进行时序控制;对卫生间的排风进行控制。而家用电脑管理软件要对家庭设施进行管理并提供若干家政服务程序。 本专题的考核目标:提供具有居室空调、厨房监控、卫生间自动排风功能的微机控管装置一套;提供家用电脑管理软件一套;住宅温、湿度等参数应满足智能住宅规定标准;在示范工程中应用该项成果。 本专题的技术经济指标:温度、湿度等主要被控参数应满足智能小康住宅标准(温度18℃~28℃,湿度30%~70%);系统运行可靠。 在进行该项专题的进一步研究的过程中,结合当前先进技术的发展以及我国智能住宅发展状况,在原有的合同的基础上,我们对家庭智能控制器又增加了三表远传、安防等功能。 二、专题执行情况评价 本专题按两个部分实施,即家庭智能控制器和家用电脑管理软件的研究: 1、家庭智能控制器 (1)功能 本专题所开发的家庭智能控制器即智能节点具有4路模拟输入,12路数字输入,12路数字输出,其所实现的功能如下: 通过对室内温度监测,得到实际温度与设定温度比较:当实际温度低于设定温度一定值时,在夏季关空调,在冬季开暖气;当实际温度高于设定温度一定值时,在夏季开空调,在冬季关暖气。温度控制达到智能小康住宅规定标准:18~28℃。 通过对室内湿度监测,得到实际湿度与设定湿度比较:当实际温度高于设定温度一定值时,关加湿器;当实际湿度低于设定湿度一定值时,开加湿器。湿度控制达到智能小康住宅规定标准:30~70 %。 对三表实行脉冲计数,并发送到上位机。 当门磁或红外报警时,在设防状态下,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 玻璃破碎报警时,声光报警启动;在设防状态下,自动拨号器启动:有报警信号传到上位机。 紧急按钮报警时,自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 排风扇按钮控制排风扇,排风扇运行一段时间自动关闭。 烟感探头报警时,煤气闭阀器关闭,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位,此外,通过判断烟感探头输入信号可识别探头是否有故障。 煤气泄漏报警时,排风扇启动,煤气闭阀器关闭,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 探头复位输入控制火灾探头掉电复位及开启煤气闭阀器。 通过上位机运作,可以控制厨房设备按一定时序启动。 温度的设置可以通过上位机或者设定按钮实现。 湿度的设置可以通过上位机或者设定按钮实现。 与本专题预期目标相比,我们在设备监控的基础上,增加了安防功能,三表远传功能;我们经过认真研究,考虑研发产品的应用和推广,我们单片机来完成这些功能,而是采用了先进的现场总线??lon总线。 (2)应用的lonworks技术特点 本专题采用了lonworks技术进行开发,该技术有如下特点: 开放性:网络协议开放,对用户平等; 通信媒介的多样性:可采用任何媒介进行通信,如双绞线、电力线、光纤、同轴电缆、无线电波、红外等,并且同一网络可以有多种通信媒介; 互操作性:其通信协议lontalk是符合iso定义的osi 模型,任何制造商的产品都可以实现互操作性; 网络拓扑:有星型、总线型、环型以及自由型; 网络结构:主从式、对等式或客户/服务式结构; 通信的每帧有效字数可从0至228个字节; 通信速率可达1.25mb/s,此时有效距离为130m;78kb/s的双绞线,直线通信距离可达2700m; 其技术核心器件??neuron芯片内部装有三个8位微处理器、34种i/o对象和定时器以及lontalk通信协议等。该芯片具有通信和控制功能。 近年来,该技术在国内外的智能建筑领域都得到了应用和发展,其开发工具平台强大,开发者在短期内就可以完成开发工作;在韩国、日本、澳大利亚、加拿大等国都已经利用该技术完成多项工程;并且,总体来看,该技术适用于 同时,也应将节能的概念引入智能住宅中。在本专题中,我们对卫生间排风采取实时控制,使其在满足室内排风要求的同时做到节省电能;我们通过对室内温度的设定,在不同季节内对空调或供暖设备进行控制,使其在一定的条件下工作,当达到预期要求时,立刻停止工作,进而达到节能的目的。 模数转换通信匹配问题:在本专题中,我们利用max186芯片对采样的温湿度信号进行模数转换。max186芯片具有12位精度,其与lonworks技术的neurowire方式进行通信需要匹配,本专题解决了这个问题。 本专题所开发出来的家庭智能控制器比较成熟,可作为产品投入市场,并且,该家庭智能控制器已经在北京翌景嘉园使用。与目前国内同类产品相比,其性能价格比是最优的(具体情况见效益分析)。 2、家用电脑管理软件 家用电脑管理软件是在delphi5.2平台上开发而成,其功能、设计特点如下: (1)功能 提供家庭生活服务信息。主要有:医疗保健知识、家庭菜肴、点心制作方法及饮食科学知识、女性美容装饰常识、花鸟鱼种值饲养方法、旅游知识、保险知识及家庭生活中的一些常用信息等。 提供家庭事物管理手段。这部分主要内容有:家庭财务、亲友通讯录、个人档案管理。 该软件通过网卡直接对家庭设施进行管理:三表计费、设备状态显示、厨房设备时序控制、温湿度设定。 (2)软件特点: 是软、硬件技术成功结合的典范:考虑到“小康住宅”的特点,将计算机硬件、软件技术相结合,通过lon 控制模块成功地实现了对住宅内的环境监测及设备监控。 实用性强:在本软件中,我们以科学实用为原则,从医学、美食、旅游、保险、美容装饰、花鸟鱼种植饲养、财务管理、通信录管理等方面为用户提供了及其丰富的生活服务信息,以便为用户的工作、学习提供更多的方便。 易学易用:在软件开发过程中,我们在不影响功能及生动性的前提下,尽量使界面简洁、直观,并具有逻辑性,从而使得用户容易掌握软件的思路及操作方法。 三、成果应用前景及效益分析 建筑业是国家的支柱产业,住宅建设占总房产建设投资的80%左右,国家十分关注住宅建设,继“解困”、“安居”工程后,又努力实施“小康”工程。为了加大“小康”工程力度,国家把“2000年小康城乡科技产业工程”列为国家重大科技产业项目。可见,投身于住宅小区智能化以及相关产品的研发,既有利于推动建筑业的发展,又能带来可观的经济效益和社会效益。 1、国内智能小区市场预测 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术等高新技术的延伸,智能建筑应运而生。智能小区是智能大厦的基本含义中扩展出来的。以1999年为例,国家在99年对住宅的投资1700~1800亿元人民币,根据建设部对小区初、中、高三个等级的划分,小区智能化为住宅小区总投资的1%~3%。以此比例计算,则仅99年度对小区智能化的需求就达17~54亿元人民币,而随着住房体制改革的不断深入及人们对住宅环境要求的不断提高,该数值还会将大幅度提高。由此可见,小区智能化市场前景广阔。 2、本专题的实用性及前瞻性 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为2000年小康城乡科技产业工程“的一个专题,该项研究应用lonworks技术开发并在住宅示范小区工程中试运行。该家庭智能控制器具有很强的灵活必一,根据用户需要,可以进行灵活配置,例如:如果用户不需要该模块中的模拟输入,我们就会在设计硬件电路时预留同端口,而不焊接模数转换模块,这样可为用户省下投资,也为其将来扩展做好准备;12路数字输入点被开关量或脉冲信号来触发,其可以配置成电表水表煤气气输入,可以配置成安防信号输入,也可以是二者结合;12路输出只是一个开关信号,也可根据实际情况进行灵活配置。总之,该家庭智能控制器即适合现在智能住宅的要求,也会在一定程度上满足将来发展的需要。 我们开发的家庭智能控制器再加上各种传感器构成的控制系统,其价格为4000元左右,即每个住户用于智能化投资在4000元左右,与当前国家制定普及型智能住宅价格(5000元)相比,相对价位下降20%;而从长远来看,随着人民生活水平的提高以及家庭智能控制器各类相关器件价格的下调,大多数用户对智能化的投资是可以接受的,并且其所带来的各种效益是无法估量的。 4、本专题的社会效益 本专题是以小康住宅智能化宗旨,旨在为人们提供舒适、安全、健康的环境。这一方面提高了人们生活水平,另一方面也为人们的高效率快节奏提供了条件。 智能住宅设施的自动控制和管理,既需要相关行业的支持,也促进相关行业的发展。智能住宅建设的兴起,将使许多相关企业投入建筑市场,又为许多人提供了就业机会。 此外,对于生产智能控制器的厂商来说,他们在推广应用这项成果中,将会获得可观的经济效益。 四、专题调协的科学性和合理性的后评估 本专题设置的科学性和合理性可从以下几方面反映出来: 1、专题在智能小区的地位 智能小区在智能化大楼的基础上扩展和延伸出来,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。从以上的定义可以看出,人们通常提出的智能大厦的3a(建筑设备自动化 、办公自动化、通信自动化)或5a(在“3a”的基础上加上安防自动化和防火自动化)也适合智能小区,所以智能小区的“智能”很大一部分都体现在其自动化的程度。此次国家制定的该课题与以往课相比,其对智能建筑的功能定位更加合理(功能多而必要),并且具有一定的前瞻性(厨房设备的自动化以及模拟量的引入随着人民生活的提高也将会被人们接受)。总之,本专题对智能小区“智能”的研究,在智能小区的整体研究中起着相当重要的作用。 2、未来市场走向 笔者认为,建筑业是国家的支柱产业,住宅建设将占房产建设投资的80%左右,其中对智能小区投资占总房产建设投资的8~24%,在这种背景下,国家将会进一步加大对智能化建筑的投资。由于智能小区的概念是近几年才形成的,单个功能或系统如抄表、报警功能在一些住宅小区中已经有些应用,但是还没有哪个厂家能够推出从总体上设计和规划成熟的智能小区网络化综合管理系统,目前的市场还处于群龙无首阶段。此时,国内市场急需一种性能价格比较高的智能化产品,这时研究智能型住宅家庭设施控制和管理系统将有更重要的意义。 3、用户需求 随着生活水平的提高,一方面,人们对住宅的追求不仅仅局限于外表的装饰,人们对住宅的智能已经有了初步的认识;另一方面,在一些发达的城市中已经出现智能小区并为人们所接受。此时研究本专题开发出适合人们要求的智能化产品也具有很重要的意义。 4、科技含量 可以说智能小区是随着计算机技术、通信技术、自动控制等的发展而提出和发展起来的。智能小区的“智能”也可理解成为其科技含量,其科技含量的高低反映了智能小区智能化的水平。 本专题所采用的lonworks技术是最近几年内流行的先进的现场总线技术,运用该项技术研究本专题并开发出基于该技术的产品,将更有利于该产品的推广,并且随着lonwork技术本身的改进和提高,智能化产品也利于更新换代。 总之,“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”专题的完成,一方面,为家庭设施智能化的可行性提供了依据;另一方面,也为制定家庭设施智能化规范提供了参考。并且,本专题开发出来的成果正在转换成产品,这进一步证明了专题设置的科学性和合理性。 自动控制论文:斜井架空乘人装置的自动控制 【摘 要】现有斜井架空乘人装置大都没有设置紧急停车装置,利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置正常停车、自动停车、紧急停车功能的全自动控制,从而保证煤矿斜井架空乘人装置的安全运行。 【关键词】斜井架空乘人装置 自动控制 工作原理 一、问题的提出 斜井架空乘人装置主要由机头驱动装置、机尾拉紧装置、牵引钢丝绳、乘人吊座、托轮装置组成,俗称猴车。 为了保证猴车的安全运行,2001年版《煤矿安全规程》中第368条规定:架空乘人装置的驱动装置必须有制动器;在其下人地点的前方,必须设有能自动停车的安全装置。全国各煤矿的猴车大部分都有制动器;对于自动停车装置,到目前为止,仍有相当一部分没有设置;而对于紧急停车装置,由于《煤矿安全规程》没有要求,其在猴车上的应用就很少了。因而研制具备正常停车、自动停车、紧急停车功能的猴车自动控制系统很有必要。 二、硬件选择 1.制动器 制动器是实现正常停车、自动停车和紧急停车的前提,制动器选择是否合理是关系到猴车能否安全运行的主要因素。制动器有手动制动器、电气制动器、电磁铁制动器等。 (1)手动制动器,发生事故时不能及时停车,造成挤伤乘人的事故不止一次发生。因此,不应采用手动制动器。 (2)电气制动器。当猴车断电停车时,取自矿用防爆照明变压器的127v交流电,经半波整流输送到电动机两相绕组中,实现电气制动。这种做法在正常情况下可采用,但全矿井下突然停电情况下,电气制动就不会起到制动作用,这时猴车吊座就会在重力作用下向下加速运行,越来越快,从而造成乘坐人员的混乱。在混乱中乘坐人员就会慌不择路,匆忙下车,因而就难免受到伤害。这正是电气制动的致命缺陷。 (3)电磁铁制动器。电磁铁制动器具有很高的可靠性。当电磁铁有电时,制动闸松开制动轮,从而使电动机运行;当电磁铁断电时,制动闸抱紧制动轮,从而进行制动。由于猴车运行速度很低(《煤矿安全规程》规定:架空乘人装置的速度不得超过1.2m/s),即使猴车突然停车,也不会造成事故,因此没有必要控制制动速度与制动距离。 电磁铁取自猴车的电源。当猴车开车时,电磁铁迅速打开,电动机运行;当猴车停车时,电动机停止运行,同时电磁铁断电,进行制动。如遇矿井下突然停电,电磁铁由于断电同样可以安全制动。某矿井下采用电磁铁制动器多年,至今运行状态良好。 2.自动停车装置 自动停车装置,有多种控制形式。根据所选用的传感器的不同,所形成的控制电路也不同,相关的机械部件也不同。 (1)由永久磁钢和干簧管组成的传感器。以永久磁钢和干簧管组成传感器,形成控制电路,分别布置于斜井坡头、坡底的上车、下车地点,从而实现了无人乘坐自动停车、在下车地点人未下车自动停车的功能。 (2)红外线传感器。由于红外线传感器没有电接点,因此其具有灵敏、可靠、使用寿命长的特点。红外线传感器布置于斜井坡头、坡底的下人地点的前方。利用红外线传感器,可以设计出符合要求的控制电路,形成独特的自动停车装置。 3.紧急停车装置 猴车在运行过程中发生事故怎么办?这就需要紧急停车装置。根据实际情况,可在斜井的左侧和右侧各设置一条控制用钢丝绳,也可在上行与下行钢丝绳的中间仅设置一条控制用钢丝绳,高度以乘坐人员伸手能抓住为标准。钢丝绳每100m分成一段,在每段中间可设置几处钢丝绳滑轮。每段与其它部分截开,每段一端用弹簧拉紧,并有一常开电接点。在巷道内设置与控制电路相连的多芯电缆,多芯电缆与这些接点相连。当发生紧急情况时,乘坐人员可及时拉这些钢丝绳,使接点闭合,从而实现紧急停车。 4. 计算 机 计算机是实现自动控制的核心。从性能价格比考虑采用intel公司的mcs-51系列的8031单片机。该机有以下特点:具有功能很强的8位中央处理单元(cpu);片内有时钟发生电路(6mhz或12mhz),每执行一条指令时间为2μs或lμs;片内具有128字节ram;具有21个特殊寄存器;可扩展64k字节的外部数据存储器和64k字节的外部程序存储器;具有4个i/o口,32根i/o线;具有2个16位定时器/计数器;具有5个中断源,配备2个中断优选级;具有一个全双功串行接口;具有位寻址能力,适用逻辑运算。这种芯片集成度高、功能强,只需增加少量外围器件就可以构成一个完整的微机系统。 由8031单片机组成的自动控制系统硬件结构框图如图1所示。 三、软件设计 软件采用汇编语言设计,模块化结构。软件主要由初始化模块、显示模块、数据采集模块、程序监控器复位程序、中断服务程序、数据处理及数字滤波等通用子程序组成。系统软件工作流程如图2所示。 四、工作原理 系统在工作时, 计算 机不断在检测开车信号、自动停车信号、紧急停车信号。 本系统在斜井坡头、坡底的上人地点,设有开车信号按钮。在上车地点前10m处设置一传感器,当乘坐人员通过时,发出电信号。此信号做为开车信号处理。如此设置是为了防止在猴车运行过程中,有人忘记按开车按钮,坐至坡中间而停车现象的发生。人员在乘车地点上车前,按下开车信号按钮。此信号传到计算机进行处理,指令执行机构动作,猴车开动,同时计算机进行延时处理,当延时完成后,计算机发出指令,猴车停车。延时时间的长短以大于乘人单程运行时间10-20s为宜。 在猴车运行时,如果在下人地点有人未下来.设置于下车地点前方的传感器发出信号,经计算机处理,指令猴车停车。当此信号消失后,如果行车延时还未完成,则猴车继续运行。 在猴车运行过程中,如果有紧急停车信号,则计算机指令猴车停车,并发出警报。在此种情况下,开车信号不再起作用,只有等有关人员查明原因,进行处理,对计算机进行复位后,系统才能重新开始工作。 五、结束语 利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置全自动控制。较人员操纵系统具有以下特点:安全系数高,减少了设备的无效运行时间,从而减少了设备机械磨损,减少了事故发生的概率,又节约了人员与电能,降低了生产成本。因而,采用自动控制系统是一举多得的事情。 自动控制论文:浅谈对PLC自动控制系统可靠性的认识 摘要:对plc自动控制系统可靠性问题进行7较深入研究,提出了提高系统可靠性运行的方法。实践证明这些方法的采用对提高系统的可靠性是行之有效的。 关键词:可靠性;plc自动控制系统;研究 引言 可编程控制器由于抗干扰能力强,可靠性高,编程简单,性能价格比高,在 工业 控制领域得到越来越广泛应用。 工业年月机作为中央控制单元,配有组态软件,选用大屏幕实时监视界面,实现各控制点的动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警,还可显示查询 历史 事件记录,系统各主要部件累计运行时间,各装置工艺流程图,各装置结构图等。中央控制单元和下位机plc之间采用串行通讯方式进行数据交换,通常距离在1000m以内选用485双绞线通讯方式,较常距离可选用光纤通讯,更长距离也可选用无线通讯方式。下位机选用plc控制,根据控制对象的多少,控制对象的范围,可选用一台或多台plc进行控制,ple之间数据交换是利用内部链接寄存器,实现数据交换和共享。由于plc对现场进实时监控具有很高的可靠性,且编程简单、灵活,因此越来越受到人们重视。 一 控制系统可靠性降低的主要原因 虽然工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的可靠性,但如果输入给plc的开关量信号出现错误,模拟量信号出现较大偏差,plc输出口控制的执行机构没有按要求动作,这些都可能使控制过程出错,造成无法挽同的 经济 损失。 (一)影响现场输入给plc信号出错的主要原因有: 1 造成传输信号线短路或断路(由于机械拉扯,线路自身老化,特别是鼠害),当传输信号线出故障时,现场信号无法传送给plc,造成控制出错。 2 点抖动,现场触点虽然只闭合一次,plc却认为闭合了多次,虽然硬件加了滤波电路,软件增加微分指令,但由于plc扫描周期太短,仍可能在计数、累加、移位等指令中出错,出现错误控制结果。 3 现场变送器,机械开关自身出故障,如触点接触不良,变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等,这些故障同样会使控制系统不能正常工作。 (二)影响执行机构出错的主要原因有: 1 控制负载的接触不能可靠动作,虽然plc发出了动作指令,但执行机构并没按要求动作。 2 控制变频器起动,由于变频器自身故障,变频器所带电机并没按要求工作。 3 各种电动阀、电磁阀该开的没能打开,该关的没能关到位,由于执行机构没能按plc的控制要求动作,使系统无法正常工作,降低了系统可靠性。要提高整个控制系统的可靠性,必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性,否则plc应能及时发现问题,用声光等报警办法提示给操作人员,尽快排除故障,让系统安全、可靠、正确地工作。 二 设计完善的故障报警系统 在自动控制系统的设计中应设计3级故障显示报警系统,1级设置在控制现场各控制柜面板,用指示灯指示设备正常运行和故障情况,当设备正常运行时对应指示灯亮,当该设备运行有故障时指示灯以1hz的频率闪烁。为防止指示灯灯泡损坏不能正确反映设备工作情况,专门设置了故障复位/灯测试按钮,系统运行任何时间持续按该按钮3s,所有指示灯应全部点亮,如果这时有指示等不亮说明该指示灯已坏,应立即更换,改按钮复位后指示灯仍按原工作状态显示设备工作状态。2级故障显示设置在中心控制室大屏幕监视器上,当设备出现故障时,有文字显示故障类型,工艺流程图上对应的设备闪烁, 历史 事件表中将记录该故障。3级故障显示设置在中心控制室信号箱内,当设备出现故障时,信号箱将用声、光报警方式提示工作人员,及时处理故障。在处理故障时,又将故障进行分类,有些故障是要求系统停止运行的,但有些故障对系统工作影响不大,系统可带故障运行,故障可在运行中排除,这样就大大减少整个系统停止运行时间,提高系统可靠性运行水平。 三 输入信号可靠性研究 要提高现场输入给plc信号的可靠性,首先要选择可靠性较高的变送器和各种开关,防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良。其次在程序设计时增加数字滤波程序,增加输入信号的可信性。 在现场输入触点后加一定时器,定时时间根据触点抖动情况和系统要的响应速度确定,一般在几十ms,这样可保证触点确实稳定闭合后,才有其它响应。模拟信号滤波可对现场模拟信号连续采样3次,采样间隔由a/d转换速度和该模拟信号变化速率决定。3次采样数据分别存放在数据寄存器dtio、dtii、dtl2中,当最后1次采样结束后利用数据比较、数据交换指令、数据段比较指令去掉最大和最小值,保留中间值作为本次采样结果存放在数据寄存器dto中。 提高读入plc现场信号的可靠性还可利用控制系统自身特点,利用信号之间关系来判断信号的可信程度。如进行液位控制,由于储罐的尺寸是已知的,进液或出液的阀门开度和压力是已知的,在一定时间里罐内液体变化高度大约在什么范围是知道的,如果这时液位计送给plc的数据和估算液位高度相差较大,判断可能是液位计故障,通过故障报警系统通知操作人员检查该液位计。又如各储罐有上下液位极限保护,当开关动作时发出信号给plc,这个信号是否真实可靠,在程序设计时应将这信号和该罐液位计信号对比,如果液位计读数也在极限位置,说明该信号是真实的:如果液位计读数不在极限位置,判断可能是液位极限开关故障或传送信号线路故障,同样通过报警系统通知操作人员处理该故障。由于在程序设计时采用了上述方法,大大提高了输入信号的可靠。 四 执行机构可靠性研究 当现场的信号准确地输入给plc后,plc执行程序,将结果通过执行机构对现场装置进行调节、控制。怎样保证执行机构按控制要求工作,当执行机构没有按要求工作,怎样发现故障?可采取以下措施:当负载由接触器控制时,启动或停止这类负载转为对接触器线圈控制,启动时接触器是否可靠吸台,停止时接触器是否可靠释放,这是最让人关心的。 当开启或关闭电动阀门时,根据阀门开启、关闭时间不同,设置延时时间,经过延时检测开到位或关到位信号,如果这些信号不能按时准确返回给plc,说明阀可能有故障,做阀故障报警处理。 结论 在许多油田的自动控制系统设计中采用了以上方法,经过几年的运行,证明这些方法的采用对提高系统可靠性运行是行之有效的。
0引言 应用型本科是以培养高层次应用型和技能型人才为目标的高等教育形式[1]。而地方高校培养人才的根本任务是以社会需求为导向,注重发展学生的实践能力及创新能力,培养行业和市场需要的应用型人才,以服务区域经济发展[2]。因此,应用型地方高校的土木工程专业应主动对接区域经济和建筑市场、土建企业对设计、施工和管理等人才的数量需求和技术要求,培养理论专业知识扎实全面、实践能力完备的高质量技能人才。作为土木工程专业人才培养方案的重要组成部分以及实现应用型土建人才培养目标的重要工具,实验教学是激发本专业学生创新精神、提高学生动手能力、培养学生协作意识、加强学生工程应用能力的关键手段和环节。本文结合滨州学院建筑工程学院的实际,探讨传统实验教学现状,以加强学生创新协作意识和动手操作技能为目的,对实验教学内容进行整合和优化,形成了适合应用型地方高校土木工程专业人才培养目标的实验教学方法。 1传统实验教学现状 目前国内高校通常将相关实验分为“基本”“设计”和“综合”三个层次,以构筑土木工程实验教学体系。绝大多数高校可以开出材料力学、结构力学、土木工程材料、钢筋混凝土等常规实验项目,满足土建专业学生基本的实验实践需求。但是对于应用型地方高校的土木工程专业,实验教学仍然存在以下无法轻视的问题。 1.1实验类专职教员短缺,实操业务水平有待提高 工程类实验实践具有专业性强、危险性高的特点,因而对指导教师提出了较高的技术和责任要求。为了保证师生安全和教学质量,需要将学生拆分成小班和小组分次授课,使得实际开出学时翻倍。如万能试验机的相关实验操作危险系数较高,为保障安全的实验室操作空间,常常采用同时指导8~10人/次的授课方式,即一个30人的班级需要开课3~4次,对教师指导和实验管理的工作量要求较大。目前绝大部分应用型地方高校的师资还在建设完善中,专职实验教员尤为紧缺,实验教师通常由理论教师兼任。工作量繁重使得专业教师难以两顾,有些教师本身的实际操作并不规范,培训学习机会较少,实验教学水平进阶缓慢,无法保障实验项目的高质量开出。 1.2以演示型实验项目为主,学生难以获得实操和巩固机会 由于实验设备和实验学时的限制,以及对耗材成本和实验空间的考虑,目前结构力学和混凝土结构设计等课程的实验常以基本演示性实验为主。尤其是当设备台套数或者实验耗材不能满足所有学生亲自动手实验的条件时,常常采用教师演示、学生记录实验数据或者组长操作、组员共享数据的方式完成实验项目。实验项目通常安排在相关理论章节完成后分散开展,或者理论课全部结束后集中进行。虽然意图“趁热打铁”,但这样无法保障学生进行足够时间的操作实践和巩固强化。此外,学生对实验项目的认识仅仅停留在照本宣科、比照实验教材简单操作的层面,容易造成“走马观花”和“过目即忘”的不良实践学习效果。 1.3考核方式单一,学生重视理论成绩、轻视实验动手能力 由于师资与生源的比例不足,实验课程的考核常常仅由出勤率、课堂操作表现和实验报告按比例组成。即使能够安排考试,往往也只是片面反映学生对实验内容、理论机理和操作步骤的记忆程度,无法促进学生对实验原理的深入理解、对实验仪器的熟练操作和对特殊情况的灵活应对。由于分组操作以及考核方式的限制,大多数学生更加重视各专业课程理论知识的学习而轻视实验课程,认为只要背过实验机理、记得操作步骤、会处理实验数据就可以了,甚至把实验课当成“休息”和“开小差”的“水课”。学生对实验课程的积极性和参与度低,很难提高实际动手操作能力,这与应用型人才的培养目标差距较大。 1.4教学资源和手段有限,创新不足,脱离行业 现状和工程实际地方高校对实践教学资源的建设仍处于探索阶段,教学内容较为保守陈旧,通常为传统的基础实验仪器,更新缓慢。设计性实验占比较少,学生只要根据教师指定的实验方法和实验指导书的操作步骤进行操作、读数、记录和简单处理,不需要提前阅读大量资料进行实验方案设计,不利于培养学生发现问题的观察能力、分析问题的逻辑思维和解决问题的工程意识。实践和经验是土木工程专业的两大法宝,用人单位对于学生的实践和经验都有着较高的要求。但目前的实验教学几乎没有根据区域经济要求和行业发展现状开发新的综合性实验内容,往往脱离区域生产和建设实际,不利于学生专业综合能力的养成。总之,目前国内应用型地方高校的实验教学存在重理论、轻实践,教学体系传统而保守的通病。综合设计性和创新开放性实验项目不足;仅针对理论教学内容而开出的实验项目单一且过时;实验教学手段呆板,以书本为中心、课堂为重心、教师为核心[3];学科领域的最新知识及成果无法体现,不利于开拓学生的专业视野,难以满足应用型专门人才的培养要求。 2实验课程改革建设思路 针对上述问题,滨州学院土木工程专业开设一门独立的“土木工程综合试验”课程(以下简称“综合试验”),将该专业本科阶段涉及的建筑材料、材料力学、结构力学、混凝土、钢结构原理等课程中的相关试验串联起来,加入结构竞赛、力学竞赛和创新创业计划的训练题目,并融入现实工程问题和学科前沿成果,设计一系列以设计性和综合性为主且保证学生操作学时的实验项目,并建设包括教学大纲、教材、教学视频、虚拟仿真平台、讲义等一整套实验教学资源。 2.1实验项目选取 “综合试验”课程的项目选取,在保证巩固常规专业实验的基础上,增加设计性和综合性实验项目,且三大类实验都有必做项目和选做项目,以满足不同层次学生的专业巩固、能力提高和创新培养的要求。如充分依托“结构设计竞赛”“力学竞赛”等学科竞赛和“创新创业训练计划”“实验创新训练大赛”等创新研究项目开发新的综合性实验项目,通过结合新材料、新技术、新方法等行业前沿或依据附近区域实际工程情况的开发设计性实验项目,拓展土木工程实践教学的广度和深度。基本力学、材料性能等验证性实验,混凝土结构设计、结构力学等综合性、分析性实验,结构设计竞赛、创新训练项目、实际工程鉴定与检测等设计性、科研性实验项目等,将依照从简单到复杂的原则依次开展。 2.2逻辑顺序梳理 紧跟在各自理论课程后面的实验内容分散独立,实验原理常常缺乏相互联系,无法形成系统性的实验教学体系。“综合试验”的内容设置,注重实验内容的丰富性、系统性和科学性,尽量保证各实验项目新颖实用[4]。安排项目顺序时,遵循各课程知识体系的逻辑顺序和互相依存关系,以保证知识体系的连贯和完整。项目设置要符合学生的认知规律,逐步深入,最终达到高屋建瓴地掌握专业系统知识的目的。如果能将各实验项目由点串成线或者面,学生也比较容易掌握各实验的精髓,有利于学生系统性思维的养成,当学生在未来工作中遇到相关的实践问题时,可以在实验体系中快速定位、类比分析并找到解决方案。 2.3考核方式完善 改革传统考核方式,将学生在动手实操和实验技能等方面的表现作为重点考察目标。考核指标覆盖实验前的准备和实验后的分析研讨,从而全面评价学生综合掌握和运用知识的能力,有利于管理和监督学生完整参与实验全过程,培养学生发现、分析和独立解决问题的能力。如实验前可通过移动终端教学方式,推送提前预习资料后,安排线上自测,测试题目以实验原理考核和操作细节规范等为主;实验过程中,教师观察和记录学生的实操技能,并给出评定等级或分值;实验后,应对学生提交的实验数据分析过程进行分组评定,重视分析和计算的过程分值,适当降低结果分值;实验完成后,可要求学生通过移动终端完成相关习题和实验心得,总结自己在实验中的经验和教训;由于日常实验前后已实现对实验理论部分的常态考核,期末考试时则以考察动手实操为主,学生抽选实验项目,在规定的准备时间后,开卷或闭卷完成实验操作。 3实验课程改革探索与实践 3.1基本性实验 基本性实验包括材料力学的金属材料拉伸、压缩、弯曲和冲击试验,混凝土结构原理中的回弹、无损检测等理论简单、操作方便的试验项目。试验前学生自学操作视频进行预习;课上在指导教师简单讲解原理和仪器操作演示后,学生分组动手试验;教师旁观指导,并根据每位或每组学生的操作表现赋分记录。此外,还可以将翻转课堂引入基本性实验的教学中,如每次实验安排一个主讲小组担任“助教”的角色。在实验课准备阶段,教师首先考查该小组成员的预习和自习成果,要求该组学生动手操作实验并指出注意事项,不足之处由教师指正和完善;正式实验开始阶段,该组成员代替教师进行原理和步骤讲解,并且边操作边讲授注意事项;实验过程中,该组成员以“督导”身份进入各组,指导各组学生进行实验并给出操作评价。这种“翻转课堂”模式,不但可以调动全体学生在适当压力任务下的积极性和潜力,还可以解决教师在指导过程中“分身乏术”和无法“眼观六路”的窘境。基本性实验着重于培养和巩固应用型人才的基础知识和基本操作能力。 3.2综合性实验 例如,将分散于各理论—实验型专业课程中的试验项目整合,形成综合试验项目“混凝土梁的制作与加载”。学生需要先根据“土木工程材料”课程中传统的混凝土配合比试验的要求,进行骨料材料性能测试,计算和设计混凝土配合比,并据此进行反复验证和调整;然后根据“材料力学”中金属材料性能试验测定钢筋的屈服强度和拉伸强度等参数;接着根据所得各项参数,利用“混凝土结构原理”知识设计给定尺寸梁的配筋,并动手支模板、浇混凝土、养护梁;最后,养护完成的各梁用于梁的加载试验。该综合性实验先后串联三门课程的六个项目,使学生在梳理各门课知识网络的同时,体验工程实际的应用形式,锻炼实操技能和团队合作的能力。考核除关注各组的实际操作之外,试验过程中的分工配合、知识讨论、思考创新等都应纳入赋分点。此类实验突出体现了对应用型人才知识综合运用能力及解决实际问题能力的重视和培养。 3.3设计性实验 设计性实验的目标是充分激发学生的创新潜能,引导学生独立思考、分析和解决问题,如图1所示。比如可以借鉴结构设计竞赛的模式,要求学生利用给定材料(如白卡纸、竹皮、白胶、丝线等)制作满足规定要求的模型并加载成功。按照模型的荷载质量比和变形情况进行评分,同时,适当考虑计算书和分析过程。此类项目趣味性和观赏性较强,可以极大调动学生的热情,激发奇思妙想,并将所学的专业知识学以致用,融会贯通。此外,让学生将行业热点和学术前沿、教师的科研课题等纳入设计性实验的选题库中,要求以小组为单位,选择一个感兴趣的题目,根据实验室现有仪器(或教师在选题后给出建议仪器)设计一个可操作的实验。要求学生将实验目的具体化,详细描述实验原理和操作步骤,然后将整个操作过程边讲授边操作地展示给教师和其他学生,进行实验课的“翻转课堂”,期间教师负责督导和保护。此类设计性实验可以真正锻炼学生的分析能力和理论联系实际的能力,充分锻炼学生独立撰写实验报告的能力以及知行合一的能力。可以说,设计性实验集中展现了对应用型人才的创新意识和设计潜能的开发。 4实验课程改革实施效果 “综合试验”涵盖专业内绝大多数核心课程的试验项目,打破了课程间的壁垒。对任课教师来说,该实验课独立于理论课单独成课,便于掌握授课节奏,减轻备课压力,能够消除与理论课教师的衔接差异和信息不对称;对学生来说,长时间对实验课程保持兴趣,有利于在整个学期的教学阶段不断进行思考和操作实践,真正领悟实验方法和原理,同时梳理巩固专业知识;对专业培养目标来说,考虑学科竞赛和大学生创新训练计划、学科前沿科研项目的实验需求,把竞赛与创新的受众面扩大到所有专业学生,有利于提高学生的创新和科研能力,帮助学校和教师挑选出参与竞赛与科研的种子选手。课程改革实施以来,已有20余项国家级、省级竞赛获奖,数百项校级和省级创新训练项目立项,参与教师纵横向课题的学生达60余人。为地方建筑业输送了大批高质量应用型建设人才,毕业生就业率高达95%以上,用人单位对毕业生的反馈良好。 5结束语 以为地方经济培养应用型人才为目标,立足于实验项目创新,设置以综合性和设计性实验为主的土木工程综合试验。该实验课独立成课,把多门专业实践环节整合安排,满足时间和空间合理性,并将结构竞赛、大学生创新训练项目、现实工程问题和学科前沿成果等融入其中,既是一门综合性创新实验实践课程和提高型专业技术,又是一座连接土木工程理论与实际工程问题的桥梁。 6参考文献 [1]蒋建清,曹国辉,陈东海,等.应用型地方高校土木工程虚拟仿真实验教学中心建设探索[J].实验室研究与探索,2018,37(2):144-149. [2]岳峰丽,陈克,蔡玲,等.面向应用型人才培养的实践教学体系改革及平台建设[J].大学教育,2019(9):137-139. [3]戴文战.新世纪高等教育教学改革研究与实践[M].杭州:浙江大学出版社,2004. [4]苗淑杰.大学生实验课举足轻重[J].科教导刊,2015(16):10-11. 作者:陈璐 郎东莹单位:滨州学院
科学实验论文:简析科学实验中的修辞问题 论文关键词:科学实验;修辞学;科学知识社会学 论文摘要:科学知识社会学的研究揭示出,科学实验中存在着一个修辞学的层面。文章通过对科学实验修辞的理论依据、制约境遇、操作规则、劝导力量等内容的探讨,论述了科学实验中的修辞问题。 自从20世纪70年代中期拉图尔、伍尔加开始运用人类学的田野调查方法对美国salk研究所进行观察研究以来,科学实验就成为了科学知识社会学(ssk)的重要研究内容。他们从对实验室的详细考察中获取丰富的资料,描述了实验室内部的分工及操作的流程,描述了科学知识在实验室内被建构出来的过程,进而提出了实验室“事实”的社会建构、科学实验运行的决策负荷、知识生产过程的情境制约、知识生产过程的市场定位等许多非常新颖而深刻的理论观点。通过ssk对科学实验过程、笔录和论文的分析,对实验室成员手稿、通信、谈话等的研究,可以发现,在科学实验对科学知识的建构过程中,还存在着一个不为人注意的修辞学层面,科学家运用劝导和说服性的文学技巧来获得科学实验的成功是一个共性的问题。文章拟就这一问题进行简要探讨。 一、科学实验修辞的理论依据 科学实验是科学家根据其研究目标,利用一定的仪器、设备,对自然现象加以控制、模拟,排除干扰,突出主导因素,在有利的条件下进行科学研究的一种方法,其目的一是为了探索和发现新的现象和规律,二是为了对理论成果的正确与否进行检验。人们一般认为,科学实验是一种纯粹理性和中立的实践活动,其中不掺杂任何非科学的成分。但事实上,由于种种原因,科学实验经常会出现从别的领域中借鉴理论和方法成果的现象,其中,科学实验与修辞学的结合就是一个非常明显的例证。之所以说在科学实验中也存在修辞学的操作空间,是由以下几点决定的: 第一,科学实验的主观性特征。科学实验虽然是一种理性活动,但就其要人为地控制和改变科学研究对象以获取感性材料的过程而言,它并不完全等同于科学抽象、综合分析等理性思维活动,而是也具有感性活动的特征,它要借助于仪器设备把抽象的理性活动物化为感性形态参与的认识活动。如果保持绝对的客观性和中立性,科学实验就不能改变自然现象的基本形态和运动的原有进程,这样客观对象的许多特征和属性就无法显示出来为人们所认知。所以,科学实验必须干预研究对象,在变革自然的过程中接受来自自然的各种信息。科学实验可以简化和纯化研究对象,让所要的结果以典型、纯粹的形式表现出来;它可以强化和激化研究对象,造成自然界中无法直接控制而在生产过程中又难以实现的条件;它可以加速和延缓自然条件下研究对象演进的过程,以模拟的方式再现和重演时过境迁的自然现象。所以,科学实验受到实验者主体思想的支配,科学实验中渗透着实验者理论的指导,对科学实验结果的解释具有较大的主观性和相对性,所有的这一切,都体现了实验者主观性和能动性的一面,有助于做出在常规条件下难以达到的科学发现和技术发明。而且,实验者本人所具有的世界图景、科学信念、理论框架、符号语言对其实验的影响也是不言而喻的,独立于包括修辞学在内的各种理论之外的中立性实验是不存在的。 第二,科学实验的社会性特征。科学实验并不完全是一项个人化的事业,而是科学共同体的集体成果,科学实验的过程、作用和结果必须结合其赖以生存的社会环境来加以认识。科学社会学家拉图尔曾经用“行动者一网络”( actor -network)理论来概括科学实验的这种社会性特征,他认为,科学实验实际上是一个互动的网络结构,这一网络首先指生产科学知识的实验室,实验室中的实验者、实验仪器、实验材料、实验环境形成一个相互关联、不可分割的整体,构成了科学实验的基础语境。其次,“行动者一网络”指实验室与其之外的社会的关联,科学家与政府、企业、出版商、公众等共同编织成自然一社会之网亦即科学实验的社会语境。再次,“行动者一网络”也指上述两个层面之间的双向互动,实验室通过科学建构塑造社会,社会以其特有方式资助和支持实验室。在他们看来,科学实验实际上构成了一种特殊的社会实践,在这种实践中,谁是科学的权威,谁的方法和判断应当得到尊重,谁的证据应当视为可信的,都与科学家的社会地位和属性联系在一起,对科学实验进行修辞学的改造就是要维护自己所服务的意识形态、权利和地位。 第三,科学实验的审美性特征。随着科学研究的发展,对真理的探索和对审美的追求日益呈现出内在统一的趋势,正由于科学和美学之间的这种内在统一性,在科学研究的过程中逐渐形成了一系列的审美原则和特征。“科学中的审美判断是植根于主观和社会的因素之中的。科学家习得的审美标准的意义是社会过程中的一部分”。科学实验作为科学研究活动的一部分,当然也要求具有审美性的特征,这主要表现在四个方面:首先是对称性,在科学实验中,如果对实验的诸种成分如概念、公设、变量等施加一个变换而不会对实验本身及结果产生变革性的影响。其次是模型性,科学实验总是通过各种形式实行模型化原则,建立对象系统的简化模型来研究真实的对象系统。再次是形象化,要求一个实验是可形象化的,就是要求一个实验是可用图像表现的,可以用图像或虚构的形式来解释自然现象。最后是简单性,科学家要遵循“思维经济原则”,他们往往是选择那些容易进行的而且带有更大适用性的实验,而不是最有理论意义的实验。事实上,科学实验的审美性特征不仅为科学实验的修辞学提供了探索方向,提出了进行科学实验修辞评价和选择的参照标准,也为科学实验的建构提供了方法论的准则。 第四,科学实验的偶然性特征。在实验室中,科学家所做出的各种选择并不是理性推理的必然结果,要想找到几个参数来描述科学实验选择的深层原因是不可能的,这些选择只能是因地而异、偶然发生的事件(locally situated occasion)。科学实验研究在一定程度上是机会主义的,科学实验的仪器设备、图书资料等资源决定了实验的主题选择、问题分析、过程结构等,科学家对实验的某一方面的更改,有时就是因为可供利用的实验资源这样一些非决定性的、非主导性的、偶然性的缘故。“实验室内的许多决定都来自并没有事先计划到的选择和地方背景的标准,而不是来自遵循一系列理性程序。科学家会使用放在身边的设备,而不是去建造一个或是购买一个新的。他们之所以决定采用某些测量是因为它们容易,而不是因为它们在理论上最有意义。 二、科学实验修辞的制约境遇 当代科学社会学家卡林·诺尔一塞蒂纳是对实验室进行系统的社会学研究的杰出代表,她坚持一种建构主义的观点,注重对行动之中的科学的描述,力图考察科学家在广泛的社会文化背景中是如何建构知识的。她在其著名的《制造知识—建构主义与科学的与境性》一书中认为:“对实验室的研究已经表明,科学对象不仅技术性地在实验室中被创造出来,而且符号性、政治性地被建构。”闭也就是说,科学的发现不是理性研究的结果,而是偶然事件的产物,即个别实验仪器设备的使用、个别材料的偶然使用,以及实验室中科学家之间,有时是实验室内科学家与实验室外科学家相互磋商和协调的产物,售科学实验中充满了修辞的因素。在塞蒂纳看来,实验室是实施实验或者知识过程得以发生的物质环境的寓所,它构成了科学实验修辞最直接的制约境遇。科学实验室可以从两个角度来进行界定,一方面,实验室可以称为“知识作坊," ( workshop),它指一种为了知识的制造而拥有各种实验设备和仪器的地方;另一方面,实验室又可以被称为“事实工厂”(fact factory),它不仅产生创新性的知识,而且要在选择的基础上创造出新的科学对象和科学事实。科学实验所使用的仪器是按照实验原理的要求构造的,实验使用的材料是依据实验者的目标预先准备好的,就连实验室的物理环境也是精心设计的,只有通过这一切,才能达到科学家所预先设想的目标,产生出新的科学事实来。在实验室中,我们看不到描述主义所称的“自然”,相反,“自然”是被排除在外的。“由于科学研究的产品是特殊的人在特定时间、特定场合建构的,这些产品包含着研究者特定的兴趣和局部的而非普遍有效的解释;换言之,科学家是在有条件限制的情况下进行研究的。这样,实验室中的选择不仅依赖于所研究的内容,也依赖于具体的研究环境。 具体而言,在对科学事实和知识进行建构的过程中,实验者主要受到了以下几方面因素的影响:一是选择决定。科学家在进行某种实验和解释,对科学事实建构时,是渗透着选择和决定的因素的,这包括测试手段选择、物理环境选择、实验时间选择等等。例如一位操作结构测量数据程序的科学家,他的任务是选择一种函数,这一函数已经被转化成在两种形式的统计曲线之中取其一的选择。他最终选择了后者,因为后者解释和表述起来更为容易一些,这一点是符合修辞学的简单性原则的。科学实验的选择性,同样包括了实验工具、样品等实验条件的选择,而这些选择则是在选择决定标准(decision criterion)的基础上进行的,选择某些标准就意味着选择与其相适应的描述工具和方法。这些选择决定标准必然包括简单性、可比性、精确性等准则,也是修辞学所追求的目标。二是商谈协调。实验室中的选择不是与个体的决定相关联,而是社会商谈(negotiation)的结果,实验室中科学家的实际推理活动也是在大量商谈基础之上进行的。这里的商谈,不仅是科学家之间的磋商,而且还包括与科学家之外的有关人员磋商;不仅是书面的建议,而且包括直接的面对面的接触。其中尤为重要的是,科学家特别是同一实验室内的科学家必须相互交流自己的观点,彼此了解他人的想法,直到形成关于实验的一致意见。科学家接受一种实验解释而不是其他解释的程度,是社会互动或社会磋商过程的结果,亦即成员们交换观点且相互之间试图进行说服、劝说和施加影响,在这一过程中,这些观点可以得到修改、摒弃或加强。科学知识是通过磋商过程而确立起来的,即在社会互动过程中通过对文化资源的解释而确立的。那么,通过科学磋商所确立的结论就不是对自然界的确定性解释。相反,它们是处于特定文化和社会背景中的具体的行为者群体所认为适当的主张。三是话语互动。科学家的实验也是参与者之间书面话语交流的产物,“科学的交流基础构成了科学家的活动,这种活动是被其他人的论点所定向和维持的话语互动(discursive interaction)的一种形式。这种社会和符号的基础在具体的实验室商谈中变得最为明显,这种商谈标志着对科学研究成果的高度选择性的建构和解构,并且导致了对知识连续的重新建构”。困关于科学实验的互动性话语背后往往隐藏着一种相同的修辞模式,它们都不使用共同科学框架中的正式的科学论证,而是采用非正式的交流方式并试图列举事实以支持那些与他们相一致的结论,以便加强自己的观点和批驳对手。四是前在成果。科学家所读的是其他人的实验成果或研究计划,他们拥有的是以前科学研究已经确立的知识体系,他们从测量中所获得的是在特定的交流境遇中才有意义的图表。科学家在实验室中建构的,是一种穿插于同他人话语互动的研究领域之中的结果,这些话语的具体成形可在该领域的权威性著作中找到,但它也是通过实验室中人们的注释和符号性处理所构成的。五是利益资源。科学实验活动的完成,不仅是科学家之间的合作,而且包括更广泛的社会关系。科学家的实验工作不仅与其同事和其他科学家有关,而且与经纪人、工商界、出版社、政府管理者等有关,由于这些原因,科学实验的主题、内容和程序都可以进行修改。通过这些措施,科学家希求获得职位、项目和经费等方面的利益和资源,而这一切对科学家的自身发展和科学实验的维持来讲是不可缺少的。上述这几个方面的内容可以说构成了科学实验修辞的制约境遇,科学家必须在特定的境遇之中,通过恰当的修辞论辩方式,来说服他人相信自己的实验以及解释是更为优越的。 三、科学实验修辞的操作规则 按照科学知识社会学者的看法,科学活动的过程不仅包括传统所认为的发现的境遇和辩护的境遇,而且包括接受的境遇。也就是说,科学家不仅要以个体或集体的形式发挥其创造性思维来做出科学发现,而且要对其科学理论进行逻辑性的证实和社会性的评价。而科学实验就是能在这三个境遇中都发挥作用的有效方法,科学实验不仅是科学理论的先导,而且也是检验科学理论的标准,一个科学理论的模型由于其预言与实验结果非常接近而得到证实。开展科学研究、经验证实和测度评价都是科学实验的重要内容,但是,从修辞学的角度讲,科学实验的主要任务,还是要在上述五项境遇制约的基础上,消除各种可能的障碍,控制选择的平衡,使得对一种实验的选择比另一种实验更有吸引力,并且增加或降低有关其他可选择变量的重要性。用齐曼的话来讲,科学的目标就是在最大可能的领域上达到理性意见的一致,但是,“观察的意见一致可能性和意见一致性,在科学中不能认为是理所当然的。必须有意地通过巧妙的实验、高明的技巧和所有批评论争的资源去寻求”。 在《制造知识》一书中,塞蒂纳曾经概括了作为科学推理典型特征的五种解释方法规则,在科学修辞学看来,它们同样可以成为科学实验修辞操作的准则。第一,“无限怀疑”的规则,这要求科学家要对已有的科学结论和实验结果保持怀疑的态度,不轻信和盲从任何权威性的甚至是判决性的实验,根据不同的实验和社会语境选择特定的物质、成分和仪器,选择实验测试的时间和取样的数量,选择实验的方法论,例如构成的简单性与复杂性、严格的可比性与间接的可比性等等,努力追求最简洁、最完美的实验。第二,“一无所知”的规则,这要求科学家用现象学加括号的方法将自己已有的知识暂时搁置在一旁,从较远的间距和全新的角度来获得、审视、保存和传播一种对已有科学实验成果的理解,将检验和判定理论的权力完全交付给科学实验,避免“观察所渗透的理论”可能对科学实验产生的影响。第三,“参照标准”的规则,这要求科学家在科学实验中使用带有自己偏好的各种仪器设备、物理环境、实验实践、测量手段、数据符号等条件时,要根据科学实验所要求的成本、简单性、可行性、精确性、有效性等标准来进行选择,尽量使这些条件为科学共同体所集体公认,以保证自己的实验结果和报告能够为同行所接受。第四,“普遍适用”的规则,这要求科学家所操作的科学实验可以由不同的实验者在不同的时空中进行且得到相同的结果。“科学合理性被认为是由重复性来保证的,理由是科学共识建立在经验事实的基础上,经验事实来自实验,而实验又是可以由任何科学共同体中能胜任的成员来重复进行的。第五,“开诚布公”的规则,这要求科学家必须就其科学实验的过程、内容和结果进行交谈和公布,因为对科学实验的理解,不可能仅仅通过观察而获得。要想获悉隐藏在实验室背后的基本原理,必须阅读实验报告,倾听科学家之间的问答和交流。对科学家来说,事物的原始意义包含在他们的实验室推理之中,而对其他科学家和公众来讲,关于科学实验的交谈是获取信息的主要来源。 科学实验中的修辞不仅体现在科学实验的操作过程中,而且发生于科学实验的结果陈述中。科学知识社会学家通过研究科学史上的许多著作发现,在实验室内实际从事科学研究的方式,和将它写出来发表的方式这两者之间有着实质性的不同。一方面,科学论文结构对科学实验的修辞性偏离。与实验室活动中大量产生的变动不居的推理相比,科学论文所呈现的是通过词句、段落、篇章等结构而表现出来的遵循一定规范的高度理性的流动。科学论文对实验程序的颠倒,不是表达不当的结果,而是论文结构的修辞策略的一部分,正是通过这样的修辞操作,科学论文才具有了可以使人信服的逻辑性和条理性。另一方面,科学论文内容对科学实验的修辞性偏离。在清晰明确的表面之下,被科学论文所隐藏的实验内容,可能比它所告诉人们的东西还多。科学论文不仅有意“遗忘”了实验室内的实际内容,而且在很大程度上运用了未被读者注意到的修辞策略。与实验室的相关工作相对比,科学论文所提供的一般都是经过选择后的剩余( residual)描述,它所提到的每一种实验材料和研究方法,以及所引用的每一个数字,都表明是技术上合理选择的结果。这都说明,科学实验不仅是在预先制造好的工具和材料下进行,而且包含着决定和商谈的链条,它要由特殊的实验者在特定的时间和场合进行知识的建构,其结果必然包含着研究者特定的兴趣和局部的而非普遍有效的解释。所以,科学实验的结果是个性化的,和具体的境遇有关,在现代实验室中,更往往与超科学的社会领域之间有着密切的关系。所以,对科学实验进行修辞操作,其目的不是描述外部自然,而是技术性地制造出合理的、能为更多人接受的实验结果。这里的合理性,可以这样来进行界定:它要使科学实验可以在修辞层面上进行比较和选择,它要使科学观察和科学解释之间达到一种“好的符合”,它要实现科学实验在操作时间场合上的恰当性、在实验程序上的正确性和实验结果上的可预测性,它要在对先前成功方法进行寻求和借鉴的基础上,达到一种行动选择的自由和实验结果的自觉分析,它要满足科学实验赖以存在的利益要求,为自己的选择提供有理由的依据。从这一点看,科学实验的修辞操作归根结底还是为了促进科学知识的更好传播与交流。 四、科学实验修辞的劝导力 科学修辞学家eman mcmullin曾经指出:“科学中劝导发挥作用的三个地方在于:劝导他人相信自己的范式或理论;介绍新人到某个共同体中;实验给出共同体赖以立足的可信结论。一般来说,科学实验最主要的作用一是证明或者反驳假说,二是提出新的理论。实验之所以能有这样的作用,是因为它能够简化、纯化乃至强化科学研究过程,可以通过建立对象系统的简化模型来研究真实的研究系统,从而较为容易和便利地发现本质规律,建构科学理论。实验是理论背后的驱动力,是确证性的首要源泉,考察理论是否正确和确立的关键就在于考虑理论背后的实验,在实验的确证面前,一切异议都将变得软弱无力,因而,科学家通过实验这一论证手段来捍卫自己的科学理论和解释是非常合理的。一般来讲,所有人都将给予实验证据以充分的赞同,在实验面前,臆想的猜测和假说没有任何地位,与实验不一致的异议也不能被人接受,“实验室的主要任务就是要消除可能性,控制选择的平衡致使一种选择比其他的选择更具有吸引力,并且增加或降低有关其他选择变量的重要性”。正是由于这一原因,科学史上的科学家都重视对实验的运用。牛顿就高度偏爱和频繁使用实验方法,他不仅制作过日唇、水钟、透镜、棱镜和望远镜等多种力学和光学仪器,而且利用它们进行了大量的科学实验观测并取得了重大科学发现,通过实验帮助自己的理论获得了说服力,成功地抵御了来自他人的否定。在某种程度上,牛顿把实验当作一种修辞论辩手段来使用,实验在这里发挥了传统上被赋予修辞学的职能:在传统的修辞学中,修辞者通过省略的三段论来证明反对者观点的不充足性,或者提出驳斥其逻辑前提的意见,而在牛顿这里,他提出了实验的科学研究纲领,要求通过实验来完成对科学理论的建构和探讨,通过实验来防止任何对其理论的反驳意见。所以,实验这种传统认为与修辞学毫不相干的方法,在建构、表述和论证牛顿科学理论的过程中,事实上发挥了修辞学所具有的“找到最好的劝导方式”的功能。可以看出,实验也是一种能够给出共同体赖以立足的可信结论的劝导工具,一种能够使科学家和一般受众信服的论证方式,从而也具有修辞学的意义,牛顿的实验方法也就具有修辞劝导的特征:“牛顿把实验证据作为判定科学理论的标准以及科学解释的规范和充足原因,也是修辞性的。这些都是说服劝导的手段,都是改变思想观念的工作。” 除了依靠科学实验本身具有的劝导力量之外,科学家们还非常重视通过对科学实验的详细描述和修辞安排来增加自己理论的说服力。近些年来,科学社会学家史蒂芬·夏平和彼得·笛尔非常关注科学史上科学实验研究报告的表述形式问题。他俩都认为:“罗伯特·波义耳和其他学者都求助于对他们观察实验的高度详细的叙述来达到他们所提出的断言的权威性。……提出高度详细的细节叙述来代替对实验的实际说明将会比较理想地向相关的共同体保证科学实验已经按照所宜称的那样而操作进行了。例如,在牛顿早期光学的论文中,他仅仅勾勒了一些关键的实验,而没有对实验进行详细的描述。而在他后来的《光学》一书中,牛顿不仅运用欧几里德式的安排来提供逻辑的必然性,而且提出了一个又一个的实验,而在每一个实验中,又总是充满了一个接一个详细的图表和描述,通过这种累积而又详尽的文本安排方式,牛顿创造了实验势不可挡的在场,为其理论提供了强有力的保障。在当时,牛顿的一些理论观点导致了他与别的科学家之间的分歧和争论,这也促使牛顿非常具体而明确地描述其实验过程、方法和结果。例如,当牛顿在回应francis line对自己的质疑时,不仅详细描述了自己的实验方法和条件,而且花费了很长的篇幅来描绘棱镜所投射的三种不同影像,并对这三种影像的特征进行区分,以便任何重复这一实验的人都能发现牛顿特别关注而line却质疑的实验结果。事实上,牛顿这种实验陈述的风格在17世纪的科学界中是比较常见的,这种风格所创造的交往形式为科学家提供了能够获得科学共同体认可的资源。因为,用对实验的详细叙述来代替对实验的实际说明,将会比较理想地向科学共同体保证科学实验已经按照所宣称的那样而进行操作了,只有对实验进行可操作性的描述,才能增加别的科学家重复实验的可行性,并且传递这样一种印象,这些描述的事情都是真实的,科学实验的报告是可信的,这样能为实验所要说明的理论增加说服力。“既然除了作者自己,任何读者和代言人都没有亲自经历实验,那些意图理解实验观点的读者就必须通过实验说明来间接地经历实验。为了获得读者的信任,实验报告被写得不是有说服力的,也是似乎有理的,被报告的实验必须提供充足的好理由来支持研究者的结论。 通过上述考察可以发现,在科学实验中的确存在一个修辞学的层面,科学知识社会学的实验室研究对科学实验修辞问题的揭示和论述也是有一定合理性的。毫无疑问,实验室就是科学家进行沟通、交流、协商、谈判的场所,修辞学的方法对增添科学实验的手段、完善科学实验的操作、实现科学实验的目标来讲是具有积极意义的,有助于科学家的实验成果得到科学共同体的认可。但需要指出的是,修辞学的方法对于科学实验而言仅仅是诸多方法论中的一种,而且是一种非主导性的方法,它本身也具有其不可避免的内在缺陷。在科学实验操作和科学知识生产过程中,真理、理性和客观性是至关重要的,没有它们,我们就会失去科学研究的基础和支撑。坚持科学理性的指导,发挥修辞学的积极作用并限制其不良效应,才是我们对待科学实验的正确态度。 科学实验论文:高职高专院校眼科学实验教学的现状与对策 【摘要】实验教学是培养学生的应用能力和操作技能的重要环节,是高职高专教学的重要内容,也是办学特色和提高教学质量的根本。目前高职高专眼科学验教学的现状尚不尽人意,文章就其问相关问题进行分析及探讨。 【关键词】眼科学;实验教学;高职高专 眼科学实验是眼科学教学中不可或缺的重要环节,眼科学实验与眼科学理论相辅相成、密不可分,二者组成了眼科学教学的全部内容。实验教学是培养高职人才动手能力与创新能力的重要课程[1],通过实验不但可以培养学生的观察能力,动手能力,达到理论和实践的统一,而且在实验中学生也能有所发现,有所创新。但由于高职实验教学起步较晚,许多高职院校是由一般地方院校或中专院校转型而成,因此高职实验教学底子较薄,基础较差,已成为高职教育中的薄弱环节。当前为适应经济发展及卫生服务的需求,各高职院校的招生人数不断增长,但与此同时教学质量并不能同步提高。在眼科学教学过程中,还存在着许多不尽如人意之处,尤其在实验教学中显现出的一些问题,已极大地影响及阻碍了整个教学质量的提高。 1滞后的教育观念与现代实验教学的矛盾 传统的教育政策及观念较守旧和落后,只注重应试教育,而忽视了学生智力的发展与能力的培养,忽视了对学生的智力教育,忽视了包括眼科学在内的多学科平衡发展。加上长期以来学校对眼科学教学投入不足,使眼科学实验教学的开展不尽如人意。 1.1重理论轻能力:只强调以课堂理论教学为主,重视理论知识传授,忽视能力的培养。因而把实验教学置于从属地位,实验课只是作为理论教学的一种补充。一些实验室的主要仪器设备多年得不到更新,虽然现行的教学计划已经进行了针对性的调整,但理论教学课时仍远多于实验实习课时。另外,学生接触不到现代化的仪器设备。实验动物短缺,使得一贯以来实验课的成绩都是从属于理论课,教学大纲上要求的许多实验教学内容都不能正常开展。实验成绩仅占该课程总成绩的10%~30%,有的甚至不考核,因而实验课程考核成绩很难反映出学生的真实实践能力,势必造成学生轻实践重理论的现象,从而导致学生为考试而学习,教师则为了保证学生的应试知识,不得不舍弃掉许多重要的实验教学内容。 1.2师资力量薄弱:据不完全统计,相当一部分高职高专院校里,眼耳鼻喉科学教研室专职教师仅2~3名,大多院校没有专职实验技术人员。部分专科教师学历偏低,缺乏系统的专科培训及临床实践,缺乏现代教育及教学的技能的训练,缺乏各学科之间的相互交流,知识面相对狭窄,工作能力不强,授课水平不高。实验技术人员只是作些简单的实验准备,实验室管理工作,没有真正发挥实验技术人员的作用。由于观念偏见和政策上的不配套,对他们都是使用多、培养和关心少,进修提高的机会更少,远滞后于当今实验教学的需要,再加上晋升机制不畅、待遇不高等原因,导致实验教学队伍不稳定,高学历人员难以补充,无法形成一支层次结构合理的技术梯队。 1.3实验教学内容重旧落后、教学方式单调:实验内容多为验证性,而设计性,综合性实验内容很少,缺少对学生综合能力的培训及培养。实验内容如视力检?恕⒗岬莱逑础⒉庋垩沟纫怀刹槐洌???械娇菰锓ξ叮?荒芴岣咂溲?靶巳ぁ=滩闹幸丫?咽笛榉椒ê筒街杳枋龅煤芟晗福???恍枵蘸???啊T谑笛榭紊嫌墒笛槔鲜μ崆拔???急负糜梦铮?峡问庇衫鲜κ痉叮?缓笱??7陆?辛废埃?鲜??智康鞑僮鞒绦蛞??贰⒉僮鞫?饕?娣丁5贾卵??谏峡问彼兰遣僮髁鞒蹋?废笆逼疵?7吕鲜Φ亩?鳎?拗屏搜??嘉?目?ⅰU庋?慕萄Х绞街荒艽?葜?叮??荒芘嘌???乃嘉?芰?痛丛炷芰ΑA硗猓?笛榻萄е腥狈?蒲У哪芰?己耸侄危?皇怯纱?汤鲜υ谑笛榻崾?逼居∠蟾?郑?贾卵??允笛榭沃厥硬蛔恪?nbsp; 2陈旧滞后的实验设施与当今实验教学需要的矛盾 2.1实验室少:各院校普遍存在多学科、多年级、多班次、多人数合用同一实验室的现象,造成实验室人员拥挤、教学秩序混乱,各学科冲突日益增多。 2.2实验教学设施陈旧落后、短缺:由于投入过少,实验室的实验教学设施明显落后及不足。一些实验室的主要仪器设备多年得不到更新,大多数不能用于高水平的实验教学与科研,只能开设普通验证性实验,学生接触不到现代化的仪器设备。实验动物短缺,使得教学大纲上要求的许多实验教学内容都不能正常开展及进行,学生们得不到直接参与操作训练的机会。教师带教难,学生操作练习更难。 2.3实验教学安排不合理:实验教学安排课时少,教学手段简单落后,验证理论性实验过多,基本技能训练偏少,且缺乏系统性。 3对眼科学实验教学改革的浅见 3.1加强师资队伍的建设:各院校的领导应高度重视实验教学师资队伍的培养和使用,要摒弃传统的旧观念,制定出合理的政策,采取一定的措施,例如给予实验教师与理论课教师同等的待遇,在课酬、进修学习、评优及晋升等给予一定的优惠和重视,以吸引高学历、高职称和高水平的人员加入到实验教学队伍中来。另外,应对全体实验教学人员实行统一调配使用,通过竞争上岗、绩效考核与业务培训等措施,做到使用与培训相结合,不断提高实验教师队伍的规范化管理,充分利用实验教学人才资源,尽快培养起一支思想稳定、业务过硬、技术全面、学历层次结构合理的实验教学队伍,以推动实验教学工作整体水平的提高。 3.2优化实验教学内容:对实验教学内容进行优化整合,摒弃或压缩传统的以验证性为主的实验,增加适应眼科学发展的新内容,注重实验教学与临床需要相接轨,缩小学生从学校到岗位的跨距。眼科学专业性强,存在解剖结构复杂、生理功能特殊、专业术语深奥、眼科疾病种类较多、发病机理繁琐、眼科检查项目繁多等诸多问题。开展眼科学实验能使学生直观、形象地掌握眼的解剖生理;正确进行眼科检查;临床见习中与患者面对面交流,可系统地认识疾病发展规律;规范掌握眼科常用治疗操作。如可减少?耸恿Α⑸?跫?恕⒌窝垡┧?炔僮髂谌荩?黾恿严兜葡晕⒕导?恕⒀鄣准?说燃际醪僮鳌A硗猓?山?笛榻萄Э问笔?黾又?0%,有的学校已增加至59.4%。 3.3改进教学方法:课堂教学的效率往往取决于教师教学方式方法的不同运用。教学方式的改变能够吸引学生的注意力,增加师生互动的作用。如采用床边教学法、pbl教学法、病例讨论教学法等,既可激发学生的学习热情,又可提高专业教师的教学水平。 3.4改革实验教学的考核方式:加大实验教学的考核力度,注重对学生综合素质及能力的考核,将实验课考核成绩占总成绩的比例加大到45%。建立健全相关的考核制度,对学生的实验态度、操作技能、实验报告等项目进行考核,采用口试、学生互评等多样化的考核方式,评定出综合分。在实验考核环节,建立健全相关制度,采取灵活多样的方式方法,调动学生学习的积极性,全面提高学生的动手能力、自我管理能力、分析和解决问题的能力,促进学生综合素质的提高。 3.5增加实验教学的投入:学校加大对实验室投入,及时补充新仪器,新技术,使实验教学紧跟学科发展前沿,提高和激发学生对实验课的重视和热情。在做好基础实验教学工作的同时,突出特色专业实验教学的建设,强调要围绕培养目标,突出专业特点,强化学生动手操作能力的培养;不断提高教学质量;加大投入改善教学条件,例如我校就加强了临床医学、护理专业的投入,建设省级专业特色课程。 实验教学是高等医学教育的重要组成部分,它对培养学生的动手能力、观察分析解决问题的能力有着重要的作用。作为培养医学实用型人才的高职高专医学院校应加强对实验教育个方面的改革,真正发挥实验教学在医学教育中的作用。 科学实验论文:种子科学实验教学改革的研究与实践 摘要:种子实验教学模式的改革,不仅关秉到种子科学与工程,植物科学和技术农学等专业的目标定位,而且更重要的是影响教学质量的提高、办学特色的形成,人才培养目标的实现。通过对种子科学实验教学改革背景进行分析,明确教学改革的必要性和紧迫性,井对教学改革模式进行探索,促进实验内容,实验手段和方法的改革与创新,构建面向创新型人才培养的实验教学体系,全面提高种子科学实验教学水平和教学质量。 关键词:种子科学;实验教学;改革 加强学生创新能力的培养已成为高等学校教育的重要任务。随着我国农业生产的快速发展,种子工程的实施,种子科学理论和技术的研究在农业持续发展中的作用日趋重要。目前国内外高等农业院校都开设有种子科学方面的专业课程。在调研我校种子科学实验教学运行的现状和学生对实验课反馈意见后深深感受到,种子实验教学模式存在的这些问题不解决,不仅关系到种子科学与工程、植物科学和技术、农学等专业的目标定位,而且更重要的是影响教学质量的提高、办学特色的形成、人才培养目标的实现,最终反过来影响社会对相关专业的认同,从而造成就业难的被动局面【l~。 1种子科学实验教学改革背景 早在20世纪80年代起就在农学院农学专业中开设了“种子学”课程,随后学校又于2003年分别在植物科学和技术、种子科学与工程专业两个专业设置,并相继增加“种子生物学”、“种子检验学”等专业相关课程,现每门课程平均总学时48学时。相应地,“种子学实验”、“种子生物学实验”、“种子检验学实验”等分别附设在各有关课程之中,实验学时l6学时,实验课程教学一直以来沿袭传统教学模式按阶段、分科进行。 国内其他高等农业院校的情况基本类似。 我们在多年实验教学的实践中发现,这样的实验教学模式存在以下弊端:(1)严重影响了相关学科间内容的互相交叉、渗透与融合,使学生对学科在不同情况下产生的变化缺乏全面的、系统的观察与认识。(2)实验课从属于理论课教学,每门课程的实验学时相对较少,使得一些应用性、设计性强的实验和综合性实验的开设受到极大的限制,影响了对学生综合实验技能的培养。(3)传统的实验教学一般采取教师首先准备好所用的实验材料、调试好所需仪器并将实验步骤写在黑板上,学生进入实验室按照步骤一步一步操作。学生在实验过程中对仪器设备和实验操作流程缺乏感性认识,有些学生甚至不了解实验原理而盲目操作。因此学生对实验课往往不够重视,学习积极性与主动性不高,对实验课投入的精力较少。 这种传统的实验教学模式,一方面限制了学生对“种子科学与技术”理论知识和技能学习、掌握的系统性、全面性、主动性、积极性和创造性;另一方面严重影响学生能力的培养、智力的发挥和创新力的开发,不利于创新人才的培养。 因此,目前的实验教学模式必须随形势的发展而变革。构建一个完整的、科学合理的种子科学实验教学模式,是进一步提高教学质量、锻炼学生的综合素质和创新能力的前提和基础。 2种子科学实验教学改革探索 优化种子科学和技术实验课教学内容,改革课程体系,独立开设种子科学技术实验课,基本形成符合种子科学与工程专业本科生培养要求的实验种子科学和技术教学体系,将基本理论学习、实验技能、综合能力训练以及创新精神的培养融为一体,全面培养学生的创新能力、实践能力、分析问题和解决问题的能力,提高学生的综合素质【。 2.1改革实验课程体系,建立新的教学体制打破原有的课程设置体系,对种子生物学实验、种子检验学实验、种子学实验等三门实验课的内容进行优化、重组,实现学科间教学内容的互相交叉渗透,设立一门独立、完整、系统的种子科学实验课,独立考核。使教师和学生更加重视实践性教学环节,锻炼和提高学生的操作技能、动手能力、创新能力、分析和解决问题的能力。 2.2优化实验教学内容 本着“删重、增新”的原则,优化实验内容,淘汰一些验证性实验,增加一些操作性、应用性、设计性强的实验和一些综合性实验。编写《种子科学与技术实验指导》书,实验教学分三阶段进行:(1)基本技能实验阶段,仅保留少数经典实验,作为培养学生基本知识、基本技能的媒介;(2)综合性实验阶段,以培养学生科学思维;(3)设计性(创新性)实验阶段,引导学生探索未知领域,让学生经历一次科研工作的体验。教学循序渐进,步步深入,并让学生早期接触科研活动,以培养高素质、创新型人才。 2.3开设多层次种子科学实验教学模式随着高等教育的不断改革、发展,我校农学院的专业也在不断地调整和增加。我校现有的农学专业、植物科学和技术专业、种子科学和工程专业学生都需要学习种子科学和技术基础课,但不同的专业对种子知识和技能的要求不同,因此在实验教学过程中就要体现出来。如将种子科学实验教学分为“实验学1”和“实验学2”两部分。 “实验学l”,授课对象是各专业的本科生,其内容以基本技能训练为主,通过综合实验和部分设计性实验,加强对学生素质和能力的培养;“实验学2”是在学习“实验学1”基础上,着重培养学生实验技能的综合应用、新方法和新技术的学习和应用、以及实验方案设计训练,授课对象是植物科学和技术专业、种子科学与工程专业的本科生。 2.4建立种子科学实验的多媒体教学体系采用多媒体设备等现代化教学手段辅助教学,讲解仪器设备的设计原理与使用规程,演示实验方法及标本制作,对指导、帮助学生应用实验仪器。将主要作物种子发育过程、种子生产过程、种子加工重要环节、种子质量田间检验资料等进行录像播放,提高对这些实验的直观、具体的认识,并加深印象和理解,还可以避免因生产季节的影响造成的部分实验环节的延误。同时利用以多媒体课件的形式将具体的实验步骤和操作进行详细的讲解、演示,进一步提高实验教学的可视性、趣味性和科学性。 3种子科学实验教学改革特色 3.1针对性和实用性强通过动手能力、创新能力培养,研究种子科学技术实验教学运行模式的改革和创新,研究成果及时应用到相关专业的建设和教学实践中。 3 2系统性和综合性突出 从种子科学和技术实验教学的实际出发,对实验课程建设、能力培养以及实验教学方式、方法、教学管理等多方面进行系统研究和综合实践改革。 3.3实践性和实效性强 改革实施的各个方面(包括方案的制订、实施、运行机制、并上升为实验模式等)都要纳入具体的实践中进行,以便取得经验、解决相关课程实验教学中的实际问题。 4种子科学实验教学改革实践意义4.1有利于师资队伍建设,提高整体师资水正种子实验课独立设课,有利于教师、实验技术人员综合素质的提高。改革后的种子实验涉及的知识面宽,现有教师可能很难承担全部的实验内容,结合学校和学院建立的资队伍建设机制,将会更加有效地激励在职教师通过各种途径,不断提高教学能力和水平。 4.2有利于培养学生综合素质.提高教学质量改变传统种子实验课程的从属地位,可以克服学生只重视理论课而轻视实验的倾向,有利于建立新的教学体制,同时回避了教学内容的的不必要重复,节约学时,有利于提高种子实验课程的教学质量和教学效果。 4.3有利于建立教学新体系,实现资源共享实验课的合并,将有利于提高教师、实验室、仪器设备等实验资源和教学经费的利用率,节约人力、物力和财力。 4 4有利于学生的联动性。加强高等农业院校种子科学技术实验教学改革从学生的角度看,该研究将对我校种科专业、植科专业、农学专业2008级、2009级近300名学生产生直接影响,也会对整个高等农业院校种子科学技术实验教学改革产生积极影响。 5结语 实验教学是培养学生理论联系实际、提高创新意识和实践能力的重要环节,实验教学改革对于推进和深化我国高等教育改革具有重要意义。实验教学改革又是一个长期探索的过程,需要结合各专业特点和具体情况,着力培养学生的创新精神、创新思维、独立思考能力和动手能力,注重学生的个性化发展。探索刨新型人才的实验教学培养模式,促进实验内容、实验手段和考核方式等方面的改革与创新,建立和完善实验教学的质量评价和监控机制,构建面向创新型人才培养的实验教学体系,全面提高实验教学水平和教学质量。 科学实验论文:浅谈如何上好小学科学实验课 学习科学课的过程,是从观察现象,动手实验出发,经过形象思维和抽象思维形成概念、规律,然后再回到实践中去进行检验和运用,是“实践—认识—再实践—再认识”的过程。实验是学科学的最有效的手段。通过动手做实验可以激发小学生爱科学的兴趣,有效地开发学生智力,提高学生科学素质,培养他们对科学实验的探究欲望。怎样才能更好地上好小学科学实验课呢?笔者认为开展小学科学实验活动,应着力解决好以下几个问题。 一、明确实验的基本要素 1.明确实验目的 做实验之前,只有给学生提出做该实验的目的是什么,任务是什么,才能使他们注意力集中到所要做的事上,才能使他们深入细致地去观察去做。因此,明确实验的目的对于学生上好实验课是至关重要的,它能让学生明白该实验是为了研究什么而设置。 2.明确实验操作过程 每个学生理解能力不一样,实验的成功与否,主要取决于学生对实验中的重点、难点、操作的把握程度,以及对实验现象的分析、总结。做实验每个学生都喜欢,但由于小学生尤其是低年级的学生,观察事物时常是杂乱无章的,缺乏系统性和目的性,观察时受兴趣和情绪的影响很大,有时常常偏离观察的主要目标。 3.明确实验中的观察任务 让学生明确了实验前的观察任务,才能在实验过程中取得良好效果。教师要提醒学生动用一切感觉器官去全面观察和感知。 运用眼、耳、口、鼻、手等感觉器官去观察和感知实验过程中形态、特征和声、光、色、味、温度等变化情况,时刻提醒学生注意观察和感知每一个微小的地方,每一个细小的变化。以《观察植物的种子》为例,课前要收集各种植物的种子,仔细观察它们的外形有什么不同,不同的植物种子,它们的形状、大小、颜色各不相同。 4.明确通过实验得出结果 从现象到分析比较、得出实验结论,是一个以具体到抽象的思维过程,是思维从感性到理性的质的飞跃,只有完成了这个飞跃,才算真正得到了知识。在《磁铁》的实验中,当我们看到磁铁能把带铁的东西吸起来,就知道磁铁有吸引铁的性质,所以就把磁铁的这种特性叫做磁性。磁性有强弱,磁铁上磁力最强的部分叫磁极,磁铁有两个磁极,把磁铁用细线悬挂起来,等到它静止时,磁极分别指向南方和北方,指北的磁极叫北极,指南的磁极叫南极。教师可以提示指南针就是根据磁铁的这一特性发明的。通过实验结果可以增强学生对现实生活中科学技术知识的理解,教师通过提问,有助于培养学生的思维能力,为学生学习文化科学知识奠定坚实基础。 二、千方百计拓展实验空间 1.因地制宜开辟实验场所 小学科学实践课的实验场所不局限于学校的实验室,实验教师应该根据实际情况,带领学生走出教室,走向校园、家庭、社会和大自然。将课内有限的探究延伸到课外活动中去。如在教学《观察植物根的生长》一课的时候,就可以让学生在家里自己做实验,看看种子萌发先长什么,再长什么;植物的根向哪里生长,根的生长速度怎么样;根有哪些作用,种子是怎样变成幼苗的,植物茎的作用和怎样开花结果的等。学生通过自己亲自选材,亲自种植,并把每天的生长都记录下来,从而了解了植物的生长过程,通过实验,使学生获得植物生长变化的数据。 2.选择好实验材料 根据实验科目的需要,就地取材,教师可以充分调动学生的积极性进行实验材料的选择。如在做《沉浮与什么因素有关》时,实验材料需要土豆、鸡蛋、木板、铁块、塑料泡沫等等,就安排学生自己搜集带来。 三、让学生充分体验科学实验的乐趣 科学实验兴趣的培养,一是要让学生亲身经历典型活动;二是要在活动中充分发挥学生的主体作用,发挥他们的主动性和能动性。科学实验应该让学生充分参与,提高学生学习的兴趣。实验教师既要充分利用实验室的器材,又要充分调动学生的积极性,大量搜集身边的实验材料。 1.寓欢乐于学习实践中 要充分利用实验室的资源开展一些生动有趣的科学实验。如在《观察蚯蚓的身体》、《水在什么温度时结冰》、《声音是怎样产生的》、《点亮小灯泡》、《种子发芽的实验》等这些具有小制作、小实验性质的实验课时就应该给学生充分的时间进行实验,在无危险时,尽情地实验,痛快地玩耍,学中玩,玩中学,取得事半功倍的效果。 2.着力培养学生自主探究能力 做实验的目的是让学生通过实验进行探究,从而获得科学知识。科学教材中实验部分大多为探究性实验,以促进学生科学探究能力的形成。在实验中应鼓励、引导学生大胆探究。如在教《点亮我的小灯泡》一课时,教师一开始简单介绍了电池、电线、灯泡后,先不讲明怎样做才会让小灯泡发光,而是提出疑问“: 谁能让小灯泡发光。”在学生认识仪器的基础上充分调动学生敢于思考,利用现成的仪器去实践,并在愉快和谐的气氛中争着去比一比谁最快让小灯泡发光,既激起学生的兴趣,又培养了学生的实践能力和创新精神。 小学科学实验课教学是一种积累,需要教师的引导,更需要师生的合作。只要实验教师创新实验教学方法,把解决实验教学难点和调动学生积极性创造性相结合,实验课教学就能够取得很好的成效。 科学实验论文:浅谈新课程背景下初中科学实验教学改革的几点思考 论文关键词 实验内容 教学方法 科学实验的方法 论文摘要 初中科学实验教学是培养自主、创新人才的重要途径,要实现这一目标,就需要实验课教师充分地认识到现有教学模式、内容、方法的不足。改进实验课教学方法。本文围绕这个主题,从实验的内容、仪器和设备、教学的方法入手,提出了新课程背景下初中科学实验教学改革的若干思考。 1 新课程改革的科学实验与原教材实验的对比 (1)新课标教材无论从实验的内容、呈现形式,还是对实验的要求上,都有了很大的变化。科学实验改革的主要方向是由验证性实验向探究性实验的转变。 (2)新课程中的实验和以老教材中的实验有很多不同之处:第一,比以往更注重从生活中寻找资源进行实验,从身边的事物中理解科学。第二,注重科学知识的应用,让学生把学到的知识应用于生活,利用学习的知识处理生产、生活中的遇到的问题。第三,改变以往的实验课模式,更加注重让学生自己动脑思考如何设计实验。第四,更加注重学生的主导地位,让学生自己通过动手实验,从实验的现象中总结、归纳出新的知识,激励他们探究的兴趣。 (3)新课程注重培养学生的探究精神,让学生体会探究的过程,通过学生的自主学习,提出自己的方案,强化了实验方案的设计、注重实验中出现的误差以及对误差的处理分析等等。 2 初中科学实验教学的现状 随着新课程改革的进一步深化,我们国家不少专家学者和广大科学教师对中学科学实验的重要性的认识逐步加深,科学教学改革也正在紧密锣鼓地进行着。但到目前为止,我国科学实验教学的现状还是不容乐观的。(1)学校和教师受传统教育的影响,普遍存在着重理论轻实验的思想 不少中学学校的教师对科学实验重视不够,而且实验教学的效果也不理想。有的老师甚至认为学生不会动手做实验不要紧,只要会动笔考实验就行。由此而引发了“做实验不如讲实验”,“讲实验不如背实验”的荒谬理论。(2)实验教学模式僵化,科学实验教学的基本原则没有得到充分的体现,教学方式呆板。以上实验教学的现状,不符合素质教育的要求,对于学生各种能力尤其是创新能力的培养收效甚微,必须予以改革。 3 实验教学的改革措施 3.1 实验课教师观念的改革 以往的教师总是按照教材按部就班地把实验的原理、方法、步骤、仪器使用、数据记录、数据处理等等,认为这样的教学效果很好。其实不然,学生在这个过程中失去了自主思考的机会,限制了学生的思维。所以这种教学观念应该予以改革。 在实验课中,教师应该作为一个引导者,应该学会将学习的任务逐步转交给学生,最终在有效的引导下,学生能学会自己进行实验和探究。这个过程比较复杂,需要有耐心。同时要有精心的设计,又要保持自然,不能让学生觉得很“做作”。可能在很长的时间内,教师要向学生要求学生必须掌握的各种行为,如提出问题、操作技巧、自我反思、合作交流、倾听别人的意见、良好地表达自己的看法等,直到学生展现出他们独立的实验能力为止。学生在进行实验的过程中,教师要与各小组进行交流,听听学生的问题与想法,适时地评价学生的实验过程。必要时教师可以把学生集中起来,通过讨论、示范、演讲等形式让学生获得更多的信息,进而逐步达成共识。 3.2 教学方法的改革 教师面对的是活生生的学生,科学实验教学本身就是创造性工作。新课程的实施,又为教师创造性工作提供了更加广阔的舞台。信息瞬息万变,要求教师学会批判、选择、加工,现有的科学实验理论与方法不能照搬,必须经过教师个性化加工,才能适合自己的学生。实验课教师应该依据课程标准的要求,确定教学目标,设计实验方案,使之适合学生的心理特点和认知特点;善于与学生共同创造实验的方案,为学生提供讨论、质疑、探究、合作、交流的机会;善于引导学生创新与实践。新课程需要创造型的教师;创造良好的教学环境,创造新型教育理念,创造性使用教学资源。我们要在教学的内容和方法进行改革。围绕培养学生的综合实验能力、实践能力和创新思维能力,规划设计新的课程体系、实验内容和实验方法。根据教学目的的侧重点不同,可把普通科学实验按基本型实验、提高型实验、研究创新型实验三大模块进行建设。 3.3 培养学生做课外科学实验的习惯,促进实验教学有效性的改革 目前有很多中学的实验室紧张,管理人员紧缺,实验教师也配备不足,导致很多实验不能正常开设。这势必会影响到中学的实验教学,挫伤学生学习科学的积极性,导致科学教学效果下降。因此,可通过学生做课外科学实验的方法来弥补其不足。但学生做课外实验的习惯并不是天生固有的,需要培养、逐渐养成的。要培养学生这种习惯成功与否的关键是取决于指导老师的方法,具体是:对学生要做好动员工作,与学生家长也要沟通到位,还要取得社会的信任,而最重要的是提供的实验素材一定要科学合理,能激发起学生的兴趣。一旦学生养成了做课外实验的兴趣,就可以进一步提高他们对科学的学习兴趣,实验操作能力、自主学习能力等。同时,学习方法也会得到改进。这对培养学生今后的自主创新能力,提高科学素养,有着深远的意义和广阔的前景。 3.4 科学实验课教学资源的改革 科学实验需要利用教科处以外的资源。除了充分地利用学校内的实验设施、图书馆资料等实验资源以外,还要寻求更多实验资源的帮助。(1)发挥校外科研人员对实验课的指导作用。(2)重视利用校外自然物质资源。(3)通过多种媒体获取丰富的实验资源。特别值得一提的是,仅仅通过互联网,人们就几乎可以获得大部分想要的信息。当然,因特网只是众多媒体中的一种,只要有心,总是可以得到有用的实验资源的。 3.5 实验教师自身素质和培训体系的改革 战斗在教育第一线上的教师是实施教育的直接参与者,作为一名中学教师不仅应具备一定的学历、资历,同时还要具有广博的科学知识,具有设计、改进、自制教具的科研实践能力;不仅能讲好理论知识,而且还要善于运用科学实验培养学生良好的实验能力和实验技能。所以,每一位教师要通过不断的学习充实自己,提高自己的知识水平和实验教学能力。通过学习,不断地更新、完善已有的知识结构,既要学有所长,又要广泛涉猎;既要精通一门学科,又要研究相邻学科;既要有理论家分析、综合、雄辩之才,又要有艺术家想象、概括、表演之才。同时各地区教育部门应组织力量定期对在职的科学教师进行培训。其他教育教学方面的培训在部分地区已经开展,但针对科学实验教学的相对较少。可以针对科学教师在设计实验、实验操作技巧、改进实验等方面进行培训,还可以通过举行各级研讨会,给广大教师提供交流与探讨的机会,相互促进。 4 总结 要完成改革老式的实验教学理念,就要注重实验教学的内容、方法等,注重它们之间的联系,进而全面提高学生的实验能力。要想有效地改革,首先,我们要从观念上改革,认识现有观念的局限性。改变传统的思维、教学内容和教学方式,构建和思考问题要有整体观念。其次,应该以培养高素质,全面发展的人才为目的,代替过去只强调智育发展的质量观。在改革中,要始终以学生为主体,充分发挥学生主观能动的作用,把整个实验教学过程看成是教师引导、师生合作共同探究的过程。 科学实验论文:浅析初中科学实验教学的发展趋势及实施策略 论文关键词: 科学实验教学 发展趋势 实施对策 论文摘 要: 科学实验的教学趋势呈现出注重实验与理论的有机结合,以探究型实践活动为主,培养学生的学习能力、动手能力。然而,在现实的课程教学中,实验教学一直是一个薄弱环节,导致学生重结果、轻过程,实验动手率低,实验课教学效率不高。在新课程实验教学中,教师应采取与之相对应的实施对策,以符合新课标的要求。 随着基础教育改革的逐步深入与推广,实验教学改革的主要目标是构建“以学生发展为本”,创设有利于引导学生探究性学习的课程实施环境,提高学生自主学习、合作交流、分析和解决问题的能力。科学实验教学既是实现科学教育目标的基本手段,又是培养学生操作技能,发展非智力因素的主要途径。本文拟从科学实验的内容与形式及实际教学中的问题两个方面,与同行一起探讨实验教学的趋势与实施对策。 一、科学实验的内容与形式 不同时期的科学课程中实验的主要内容与形式是分层次逐渐提高的。它们分别为学科知识+基本操作—学科知识+基本操作+生活知识—学科知识+基本操作+生活知识+生产和环境问题。实验的主要形式为演示实验+学生实验—演示实验+边讲边实验+学生实验+家庭实验+设计实验—编号实验+科学探究+实践活动+家庭实验+习题+模块。 科学实验的作用和功能需要具体的内容和形式来体现,相应于科学实验作用和功能的变化,其实验内容和形式也呈现出显著的变化。 1.科学实验的趣味化、生活化、绿色化。 不言而喻,科学实验的趣味化可进一步发挥实验的动机功能,而贴近生活、体现社会热点问题(如环保)的实验更有利于科学价值的体现、环保意识和社会责任感的培养,同时也具有激发学生学习兴趣的作用。现行浙教版科学教材体系中,实验内容的趣味化、生活化、绿色化趋势已非常明显,但这些实验还多分布在选做实验和家庭实验等课外实验中,在新课标课程中,这种趋势已成为教科书实验改革的重要方面,这类实验不仅数量上明显增多,而且内容深度上显著加大。 在实验的趣味化上表现出两个显著的特点,一是趣味实验不仅出现在家庭实验一类的课外实验中,而且类似“彩色喷泉”这样紧密配合学科教学内容的趣味课堂实验也增加了。如“通过气球体积的变化观察气球在水中的沉浮现象”、“用石蕊试液染制的花朵代替试纸检验二氧化碳与水反应生成的产物”等。这类实验在完成其呈现原理、概念等使命的同时,用更引人注意的趣味化方式展现其魅力,融学科教学目标与情感培养目标为一体。二是更多地采用了可激发学生研究趣味活动实验的创新设计,如研究静摩擦的“筷子提米实验”。随着学生年龄的增长和知识的积累,实验本身的学科价值和潜能开发功能的作用逐步增强,这正好与学生的心理、生理发展规律相符合。 实验生活化的体现,一是实验内容多采用来自平时生活中例子;二是用科学知识、技能探讨的也大多是身边的生活或社会实际问题。如“溶液酸碱度对头发的影响”、“用塑料瓶,砂石等自制简易净水器”。 实验的绿色化最初是从师生健康角度关注实验环境的清洁,后来逐步与环境保护联系起来,不仅教科书的实验设计体现了绿色化,而且要求学生就实验的绿色化进行思考、讨论,甚至研究、设计。不仅视角更大,力度更强,而且其教学功能大大扩展。 2.实验形式的多样化和探究化。 实验的教学功能不仅与其内容有关,而且与实验的形式、呈现方式,甚至与实验在教学中出现的位置均有关系。如课内实验、课外实验与家庭实验,其功能与作用就不尽相同。又如物质性质的实验,如果安排在相关性质的介绍之后,这个实验就只是在验证事实;如果安排在相关性质介绍之前,并配以相应的问题思考,就赋予了这个实验一定的探索性、启发性;如果先提出问题,并要求学生通过实验寻找答案,这个实验就具有了探究性,而探究程度的高低仍与实验的具体设计有关。 新课标教科书提倡尽可能由学生动手做实验,没有了演示实验和学生实验之分。在“科学探究”“实践活动”和习题中也安排了不少实验。这些实验分布于各章节之中,这种编排将实验由原先的附属于各章节变成了与各章节平行的独立内容,显著提升了实验在课程中的地位。新课标不仅多用探索性和探究性两类实验,而且统筹考虑安排,使实验的探究程度循序渐进,随着学习的深入和学生知识、技能积累的增多而逐步提高,使实验的探究性上了一个新的台阶。 二、实验教学中存在的问题与实施对策 随着新课标的实施,初中科学实验在课程中的地位、作用有了很大的变化和提高,但是从整体上看,“实验课教学效率不高”、“实验动手率低”、“实验纸上谈兵”、“观看课件代替真实实验”等情况还普遍存在。同时教师对新课程中实验探究的实施也存在着认识不到位、嫌麻烦等问题。究其原因,主要集中在四个方面:一是教学时间紧张,怕实验时间控制不好而影响教学进度;二是学校的实验设备跟不上;三是教师还不能摆脱传统的教学手段;四是没有相应的评价体系。 因此,新课程改革的一线教师应摒弃传统的理论讲授与实验教学分开的教学方法,注重实验与理论的有机结合。教材中的多数实验属于开放性、探究型,学生必须经过实验才能得出结论,而且结论可能不唯一。教师应引导学生用“提出问题”“设计实验”“分析与结论”和“实际应用”等关键词构建“设计实验”这个栏目的框架。在每个关键词所涉及的内容中又细化实验目的。例如,在“分析与结论”这个关键词中要常常强调“进行描述”“制作图像”“整理数据”“分析数据”“辨认关系”“计算结果”“比较结果”“进行推测”“作出解释”“检验假设”等,用具体的实验内容来培养学生在这些方面的技能。 在具体的实验教学过程中,教师可采取下列方法以供参考。 1.实验方案微型化。 所谓实验方案微型化,就是为了保持原教材的逻辑结构体系,同时又体现课程标准的重点,将实验方案简化、精炼,安置在相关的科学概念、原理、定律等内容附近,以栏目“小实验”的形式出现。虽然实验方案微型化了,但其教学功能仍定位在培养学生科学探究的基本技能和对科学探究的本质的理解之上。举例如下。 实验:听力测试 可以通过一个简单的实验测试你的听力。实验材料是一角、五角、一元的硬币。请实验合作者按照任意顺序将它们从同一高度自由落下。你闭眼仔细倾听,能辨别出不同的硬币发出的声音吗? 描述与推测:描述声音的差别,分析引起声音不同的因素是什么? 学生们通过学习声音的传播、音调、响度、音色、分贝等概念、频率和人的听觉关系等内容;通过调查研究获得证据;通过研究听觉实验的数据,完成有关的实验方案。 2.实验过程活动化。 将科学实验的教学与学生分小组进行的探究活动、调查、讨论、辨别等有机结合,使得实验过程活动化。这样设计中学科学实验可以使课程标准所强调的重点能够得到贯彻。为了让学生感受科学与技术的真实世界,实验过程应包含:活动、实验、调查、讨论、辨论、提出论点和质疑等,使它们相互交织在整个实验活动中。 活动通常分为五个循环步骤:请你思考、请你做一做、反思与挑战、科学在前进、拓展练习。在循环步骤二中,一般融入相关的学生实验或教师的演示实验。以“家庭用电”为例。 活动一:电流的形成(学生实验:电路的连接)。 活动二:电路连接(学生实验:串联与并联电路)。 活动三:火线与零线的鉴别(演示实验:测电笔的使用)。 活动四:保险丝(学生实验:保险丝的作用)。 3.实验内容生活化。 新课标认为,科学不能脱离社会,科学是社会的一部分。然而科学实验本身是非常具有学科特色的。如何将实验内容和生活世界结合是体现新课标精神的重要问题,因此实验设计要表现出“实验内容生活化”的特点。 教材中提出了许多与生活密切联系、学生感兴趣的、有意义的问题,在这些问题的导引下,学生经历科学证据的收集、整理过程;学习对科学证据的获得、解释和评价的方法;探讨科学证据的两面性,即对人们生活、健康、环境等有利和不利的两个方面,然后自己主动提出问题,并在基于科学证据而不是个人感觉的基础上作出相关的、恰当的决策。学生亲身参与各种科学探究活动有利于他们逐步理解科学的力量和局限性,理解科学是一个不断提出问题、收集与整理证据的过程,而不是掌握一系列现成答案的知识体系。从这个意义上来说,教材给予学生的经历,可以帮助他们获得如何运用科学知识解决实际问题的能力。 4.实验评价行为化。 通过实验过程中的行为表现来评价学生对科学内容的理解是否具备各种探究的技能,是实验评价的重要特点。行为化的实验评价也是真实而公平的评价的具体表现。 评价学生的学科学习分为四个方面:档案袋评价、知识评价、行为评价和技能评价。其中的行为评价主要是针对学生在“设计科学实验”和“小实验”中的表现。行为评价主要包括以下内容。 (1)是否遵守安全规则:严格遵守实验操作过程中的一系列安全规章制度。 (2)对实验技能的掌握:观察、交流、预测、测量、解释数据、使用数据、制作图表、控制变量、归纳、推理、推导公式、构建模型、操作性定义等。 (3)对概念和定理的理解:通过实验现象和实验过程使学生明确概念、定理建立的依据,掌握其建立的方法,理解概念、定理的内涵,理解相关概念之间的联系和区别。 (4)分析和总结:在遵循证据法则和运用科学知识的基础上,分析解释和总结必须具有逻辑上的内在一致性,通过批判性思考,合理地接受他人的质疑,并进行更改。 (5)情景的应用:思考、讨论与现实生活密切相关的问题并发表观点,评价学生运用科学知识进行生产、生活和对社会问题的看法的能力。 教师对学生学习的评价分为四个方面,并给出每个方面的比重,其中实验教学的比重最大,分别为实验室活动和实验记录、实验报告占40%;知识评价占30%;研究性学习成果的展示占20%;参加班级活动占10%。学生在实验活动中对图表、实验步骤、实验内容等的语言描述往往比实验结果更重要,学生参与讨论和表现的过程也是教师评价学生的一个方面。 21世纪标志着人类社会进入了一个以信息、智力资源为重要因素的社会经济文化时代。培养公民的科学素养主要并不在于增加其知识和信息的容量,重要的是培养科学思维的方法,以及获取知识和信息,并利用它们发现、分析和解决问题的能力。正如著名的科学家爱因斯坦所说:“科学不只是定理的收集和事实的罗列,它更是人类智慧伴随着各种新思想和新概念的创造和结晶。” 科学发展的趋势启示我们应该重新认识和挖掘中学科学的教学功能,并且在新课程标准的指导下,设计与课程的三维目标和科学探究内容有机结合的科学实验,从而使实验的设计和课程的实施能够更好地体现和贯彻新课标的精神。 科学实验论文:小学科学实验教学思考 一、合理选择科学、典型、贴近生活的材料 美国心理学家布鲁纳说:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣,要使学生上好课,就得千方百计点燃学生心灵上的兴趣之火。”“材料引起学习,材料引起活动”,在探究学习中,为学生提供合理的实验材料有助于学生探究活动的顺利开展。只有通过对合适的材料的操作、摆弄和思考,才能使学生从中感悟获取科学知识的方法和过程,从而培养学生的科学创造性思维,提高学生的科学素养。实验材料并不是信手拈来就可以使用的,教师应当精选最能达到预期实验效果的典型性材料,增强实验效果,彰显科学原理。如教学《认识几种常见的岩石》时,对岩石标本的选择要下工夫。从颗粒、颜色、层理、软硬度、光滑度、是否透明等方面考虑,使提供的岩石标本涵盖大理岩、板岩、页岩、砾岩、花岗岩、石灰岩六类岩石的基本特点。又如教学《声音是怎样产生的》时,在选择乐器类实验材料时,有目的地选择吉他、小鼓、锣、笛子等发声方法和原理不同的弦乐器、打击乐器、金制乐器、管乐器。像这样精选具有典型性的材料组织实验,有利于学生建构正确完整的认知结构,符合概念建立应从一般到特殊的科学规律。如教学《声音是怎样传播的》这一课中“土电话怕勺制作.教材选用一次性杯子和棉线.取材方便.贴近生活,效果很好。选取全面、科学、典型、贴近生活的材料,有助于教学的顺利开展。 二、合理组织探究活动,加强小组分工合作 1.实验探究要有明确目的任务和活动要求 探究目的和任务不明确,就会导致学生置身于探究活动之外,显得漫无目的。虽然有时学生的兴致很高,但不能达到探究活动的目的。因此在组织探究之前要让学生明确所要探究的问题和目的,知道他们要完成的任务,并以适当的激励语言激励他们,激发学生的兴趣,调动探讨的主动性。我觉得较好的一个方法是在课件上黑板上写上学生要探究完成的目的和任务,或是要验证的假设和注意的事项。明确的活动要求是指引学生顺利完成探究的保障。如果没有明确的要求,学生不按正确或是特定的要求去做,那么探究目标的完成就没有保障,也可能出现事与愿违的相反结论。小组探究活动前有时教师应当给学生做必要的引导或演示实验方法,步骤。如教学《运动后会怎样》一课时,教师可以引导学生讨论如何收集一瓶新鲜的空气和呼出的气体,用什么方法对它们加以比较等问题,同时把收集一瓶纯正的空气和一瓶呼出的气体的过程方法用图文形式在课件中展示给学生参考,达到很好的引领示范效果。 2.合理分工合作 小组合作是当今课堂组织探究活动的主要形式,小组合作学习不是简单地把学生划分成几个小组,而是根据实际情况进行小组合理搭配。在课堂教学中将优秀生、中等生和后进生结合起来,组成若干个四人学习小组,每一位学生都要被指定担任一种特定的角色,如小组长、记录员、中心发言人、操作员、协调员等,这些角色可以轮流互换,保证每个成员都体验难度不同的角色,都有动手操作和记录观察的机会,可以采取小组长负责制。小组成员的合作分工,具体任务事项要落实到人。小组合作探究时,教师可以在组间巡视、注意观察学生的操作、学习情况,在一些活动的关键之处适时予于指导和讲解,化解难点,使探究顺利进行。 三、组织交流汇报,引导实验现象分析,促进学生思维的发展 实验做完之后,教师必须了解学生是怎样做的,看到了什么现象,有什么发现和疑问,这就有了交流汇报的环节。教师可以请实验很成功的小组交流他们探究的问题、实验的步骤、看到的现象和得出的结论,让学生充分发表自己的意见。引导学生对实验现象进行分析,总结概括实验结论,这是实验探究活动由动手转入动脑的过程,是思维从感性到理性的质的飞跃,只有实现了这个飞跃,学生才能真正获得知识。在这个过程中,学生要运用学过的科学知识解释观察到的实验现象,这既巩固了学生已有的科学知识,又锻炼了学生运用知识分析问题解决问题的能力。当然,这个过程是整个探活动最困难的阶段,这就需要教师根据学生的生活经验、科学知识储备、认知能力、思维规律给予恰当的引导。如教学《运动后会怎样》一课,实验后让学生交流竹签在新鲜的空气瓶里和呼出的气体瓶里燃烧有什么不同,学生很容易通过实验明确燃烧的时间不同,然后出示呼出的气体和空气成分的对比表格,让学生提升认识:呼出的气体与空气比较含氧气较少,二氧化碳较多。 四、重视实验与生活的联系,将探究活动延伸到课外,促学生形成探究的意识 科学源于生活,生活蕴含科学。小学科学教学应该贴近于学生的生活实际,在教学过程中要充分体现生活化,让学生从生活中学习科学,在实践中探究科学,将学习的科学知识运用到生活实践中。让学生明白自然界中处处有科学,生活中到处是科学,特别是经过实验后,及时出示一些与实验结果联系紧密的例子或问题,使学生真正意识到科学的重要,对后续的学习将产生很深的影响。如在学生认识了电可生磁、利用电可以制造电磁铁之后,可以让学生在课后观察哪些地方用到了电磁铁,它们各自起着什么作用?自己能不能制作一个磁力强大的电磁铁?又如教学《种子的萌发》时,经过一系列的探究活动,特别是实验、交流、总结后,可以提出了下面一些问题: (1)插秧前,为什么要把稻谷种子浸泡后堆起来,用稻草盖几天后种在地里? (2)为什么粮食必须晒干后才能入库贮存?这些问题让学生感到很有兴趣,他们当然就乐于探索。长此以往,他们的探究习惯就会不知不觉地养成。总之,在科学教学中,学生是学习的主体,使学生乐此不疲地进行探究,养成良好的探究习惯,形成良好的科学素养,是一个科学教师教学的出发点和目的所在。要进行有效的实验教学,就必须根据教材内容、学生认知水平和实验教学设备等,不拘一格地灵活选择适当的教学形式,设计行之有效的实验方案,使实验教学与科学探究过程实现互相和谐的统一。 作者:鞠荣庆 单位:江西新建县实验小学 科学实验论文:农村小学科学实验教学 一、农村小学科学实验教学的现状 1.教师在开展实验教学时基本是黑板上画、嘴巴上说 本来,小学科学课的主要目的之一是培养小学生的动手能力、观察能力,要想达到这个目的,就必须要让学生观察演示实验,动手做分组实验。此外,要让学生走出教室,观察大自然中的各种小动物的外观特征和行为习惯;要让学生走进树林、走进草地、走进庄稼地观察了解植物的发芽、生长、开花、结果的过程,这样,就能达到前面所说的目的。而现在的状况是教师在黑板上画实验、嘴上说实验,学生背实验,这和前面所说的目的完全是背道而驰的。 2.对于实验教学情况学校没有实查 在进行教学工作检查时,检查组找来教务主任,了解开课设节情况,汇报的情况都是按文件、按规定开课设节,看课表也有科学课,数量也是足额的,查实验开出情况,文字记载都有。看来,科学课的教学基本没问题。然而,当检查组走进教室,走到学生中间,再了解实验教学的情况,又会是什么情况呢?我们先拿出科学课本问学生,这个实验做了吗?学生答,做了,又问那个实验做了吗?又答,也做了。看来,实验教学真没问题。然而,当我们拿出仪器,让学生重复他们所说的做了的实验时,学生傻眼了,他们说不出仪器名称,更不能重复实验过程。那他们为什么说做了实验呢?经详细了解,学生道出了实情。原来,为了应付检查,教师统一交待说,课本上的实验如果有人问,就说都做了。当我们再和教务主任交流时,教务主任说他们也知道实验教学的真实情况,但教师要么是年纪偏大,要么是兼课教师,要么是新上岗教师,要真上实验课有难度。此外,开展实验事前要准备,事后要归还清理仪器,教师觉得很麻烦。我们提醒:做实验不是有实验教师准备吗?教务主任告诉我们,实验教师都是兼的,农村小学没有专职的实验教师。 3.实验教学纳入绩效考核力度不够 学校为了正常有序运转,制定了各种制度,备课、上课、辅导学生、各种值班等,期末或年终对照制度,对应逐项检查,扣分加分与绩效工资挂钩。而实验教学搞不搞,对绩效工资的影响微乎其微,更不要说与职务晋升、评先评优有联系了。有了这些理由,哪位教师还愿意搞实验教学呢? 二、加强农村小学科学实验教学的对策 1.领导要切实提高认识 这个“领导”有三层含义:政府领导、学校部门领导、学校领导。政府领导要管学校基础设施设备的资金投入,在“普九普实”阶段,这一点基本到位了,但更要从宏观上过问设施设备的使用情况,要督促学校部门领导查一查学校实验教学这些“小”事情,要有长期的战略眼光,不能追求短期的投资效果;学校部门领导要从素质教育的高度认识实验教学的重要性,实验教学是否开展,有没有效果,效果好到什么程度,关键在学校部门领导,因为具体的制度、奖罚的措施,都是从这里出台的,执行操作这些制度措施也是在这里实施的。可以说,小学实验教学没有学校部门领导的真抓实管,光靠科学课教师的自觉性,要想落实实验教学的确有难度。学校部门领导要制定实验教学制度和措施,更要有真检查。对实验教学,会上要强调,会后要检查,期末年终要总结,实验教学的效果要与教师的绩效工资、职务晋升、评先评优挂钩,要组织培训实验教师,提高他们的实验教学能力,惟有如此,才能彻底改变农村小学或更大范围小学实验教学的现状。学校领导处于操作执行层面,大多数农村小学的领导就是一线教师,有双重身份,既要贯彻上级的制度措施,又要在教学中身先士卒,身体力行,在操作执行制度措施的过程中,要多从正面鼓励科学课教师上好实验课,协助教师做好实验,解决科学课教师在实验教学中的实际问题,及时表扬实验课上得好的教师。在执行制度时要人性化操作,让教师带着愉快的心情上好每一堂实验课,为实验教学营造良好的氛围。 2.农村小学的科学教师要努力提高自身的实验操作能力 现阶段,农村小学教师第一学历普遍不是很高,受过实验操作专业训练的更少,要想上好科学课,必须过好实验操作这一关,怎么办呢?途径有两条:一是自学充电,二是培训提高。加强农村小学实验教学,县级教育部门要安排教师到进修学校进行学科知识、实验操作的专业培训,要依托本乡镇中学的物理、化学、生物、地理等学科的教师,进行校本培训。同时,还要组织公开课、示范课、观摩课等活动,为教师引路,提高科学课教师的教学水平和实验操作能力。对教师的自学、培训,学校要在经费和时间上给予支持。 3.实验仪器因地制宜,重点配置,提倡就地取材和自制 小学实验仪器配备有国家标准、省级标准,农村小学如果都按这个标准配备,难度大,“普九”以后,虽然配备的力度大,配备的仪器数量多,但按标准查差距还很大。就目前的现状来说,农村各校要在有限的经费范围内精打细算,根据本校的规模重点配置。建议小学的仪器配置不要分科,按通用仪器、专用仪器两类配置,优先考虑通用仪器,其次考虑专用仪器。通用仪器使用的频率高,而对于专用仪器学校要量力而行,尽量配置。目前,仪器配置的现状往往会让科学课教师以仪器配置不全为借口,不积极开展实验教学,这需要学校领导鼓励、督促教师围绕所做的实验想办法,能替则替,能代则代,对于简单的仪器则鼓励教师自制,小学科学实验中用到的材料都很普通,农村小学一般都能找到,至于观察实验中用到的小动物、植物则可以实地观察。在小学实验仪器配备中,教师要摒弃“高、精、全”的想法。 4.用制度保证小学实验教学切实开展 农村小学条件差,人手少,主管的上级部门多,每个部门都发有相应的规定、制度,汇集到学校就多了,检查也多了,对于制度及检查,学校领导先恐惧,再松懈,然后应付,最后也就找不到重点了。其实,学校工作的重点说一千道一万,那就是“教学”,小学科学实验也是教学,应成为小学领导管理工作的重点,并制定相应制度。实验教学有了制度就要有检查,检查的结果要和语文、数学等课程的检查结果一样,进行绩效考核评价,直接影响绩效工资、职务晋升、评先评优等,只有与教师的切身利益挂钩,教师才会真正重视实验教学。 作者:卓尚位 单位:湖南省慈利县通津完小 科学实验论文:小学科学实验课堂 一、引导设计法 课堂上,学生自主探究,亲身经历探究活动,并不等于教师就不管了,教师要发挥课堂组织者和引领者的作用,引导学生进行研究、交流和讨论。引导设计法,就是教师引导学生在小组或在全班充分讨论的基础上,归纳小结出一个方案,再根据方案进行实验的方法。如教学四年级上册第二单元第6课《100毫升水能溶解多少克食盐》一课时,教者就要组织学生充分讨论,制定一个研究计划。如“100毫升的水是多少?是否用量筒量还是用有刻度的烧杯?食盐又是怎样取?是把一大包盐倒在杯里,还是一份(一勺)儿一份(一勺)儿地加?一份(一勺)是多少?一克、两克还是五克好?是否搅拌……”这些都要让学生充分讨论,理解清楚,然后再制订一个研究计划,学生再根据研究计划进行实验。再如教学五年级下册第二单元第4课《空气的热胀冷缩》这一课时,我们要引导学生思考、讨论:“空气和液体等物质不一样,空气是看不见的物体,我们怎么知道它的体积有没有变化呢?如果用瓶子装,瓶内的空气体积膨胀,瓶内的空气就会往外挤,我们又看不见空气,怎么办?怎样才能看到瓶内的空气往外跑……”通过研究、交流、讨论等,最后制定出一个可行方案进行实验。 二、仪器提示法 在学生懂得一些仪器的使用方法后,对仪器的操作有了一定的技能,知道一些简单仪器的操作。仪器提示法,就是教师在实验前根据预案,估计学生实验时可能要用到的实验仪器等摆放在实验准备桌上,提供给学生,学生根据实验目的、要求,选用必要的仪器设备,进行实验。如教学四年级下册第一单元第3课《简单电路》一课时,只要你给每组学生提供1个小灯泡、1个小灯座、2根导线、1个电池盒和1节电池,学生很快就能根据这些材料及实验要求,连接成一个简单电路。如果再给每组学生提供1个小灯泡、1个小灯座、2根导线,学生就能连接成两种电路(串联电路或并联电路,通过比较得出哪种是串联、哪种是并联)。再如教学五年级下册第二单元第5课《金属热胀冷缩吗》一课时,学生已经知道水、空气等一些液体和气体,都有热胀冷缩的性质,我们为学生提供“固体热胀冷缩演示器”、酒精灯和水,学生根据实验目的及要求,就知道在加热前,铜球是能够通过铜环的,当用酒精灯加热铜球后,铜球是否还能通过铜环呢?然后用酒精灯加热铜球后试试是否还能通过铜环,结果铜球不能通过铜环了,将铜球放入冷水冷却后又试,铜球又能通过铜环了。(这里要特别提醒学生:注意使用酒精灯的安全;禁止用手触摸铜球,加热后的铜球会烫伤皮肤等。) 三、放手实验法 放手实验法(危险实验除外),就是教师在实验前不作任何的提示或指导,让学生根据自己的理解,进行实验,根据实验情况,自己进行调整。再根据实验得到的各种数据,进行归纳、小结,从而获得知识、经验、能力或者验证所学知识的一种方法。这种方法,知识来自于学生亲身实践中,能形成深刻的印象,能确信其可靠性。学生在获得知识的同时,又能使学生形成科学的态度,学会科学实验的方法,进而提高进行科学实验的能力和技能。如教学四年级上册第二单元第2课《物质在水中是怎样溶解的》一课时,当学生知道怎么样才是溶解后,再做“不同的物质在水中的溶解”这个实验时,你只要提供面粉、沙、食盐和高锰酸钾等这些材料,学生根据课本及表格内容,自然就知道怎样做这些实验,然后根据实验结果,进行对比、交流、归纳、小结出哪些物质在水中溶解了,哪些物质在水中没有溶解。再如教学六年级上册第三单元第2课《电磁铁》一课时,教师只要提供学生大铁钉、导线、大头针、电池、指南针等材料,学生就知道怎样制作电磁铁,接通电源后,大铁钉的两端都会有磁性,会吸引大头针。碰到指南针时,发现钉尖或钉帽会和指南针的南极或北极相吸(电磁铁也有南北两极),再和其他小组同学交流、对比后,就会发现为什么我的电磁铁的钉尖是南极而你的电磁铁的钉尖是北极,原来是我的绕线方向不同(或我的电池接法不同),从而得出电磁铁有南北两极,而电磁铁的南北极与导线缠绕方向和电池的接法有关。 四、结语 总之,要让学生亲身经历以探究为主的学习活动,在小学科学实验课堂上的方法是多种多样的,但是,根据不同的实验内容,指导学生探究“自学课本法、引导设计法、仪器提示法、放手实验法”,可以使学生在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,获取知识(成果),又能提高学生的动手操作等技能。 作者:聂有礼 单位:福建省武平县实验小学 科学实验论文:对小学科学实验的科学性问题研讨 一、实验材料简单易得,却忽略了其科学性 在教学中是分三个层次来说明的:①由生活中用筷子搅拌引出实验室用玻璃棒搅拌(同一水平上的介绍)。②引导学生在更广泛的应用上思考两者的适用性。可以介绍两者本身的性质差异,一个是木制,一个是玻璃的。学生了解到木制品虽不会摔碎,轻便,但易腐蚀,有吸附性。玻璃虽易摔碎,稍重,滑手,但却耐腐蚀,吸附性弱。无论是从实验效果还是科学规范来看,玻璃棒都胜过筷子。③玻璃棒是为科学实验专门制造的,筷子是为吃饭专门制造的。虽然他们在特定情况下都还有其他功能,但是我们在从事严谨的操作时,最好选择特长功能就是所需功能的器材。也许我们会认为反正在小学阶段也区分不出两者的差异,只要生活化的实验能让学生更加热爱科学,回家也会主动用随手可得的生活用品做探究,就不必用那些规范来过早束缚他们。 看上去是这样,但事实是,抱着这种想法会把生活化等同于浅显化、自由化。随意的材料和不规范的操作会带来不尽人意的实验结果。若没有良好的实验效果作为激励,学生的探索的积极性会被慢慢消磨。而且,从中高年级学生的心理发展状态来分析,他们更倾向于“有游戏规则的游戏”。所以,无须担心科学规范带来的死板。只有知道了规则带来的好处才能更有效地开展探究活动。所以,作为科学课,教给学生一些标准化仪器的用法,让他们熟练地使用到各种实验中,本身就是不需回避的教育目标之一,也更容易激发学生“我是小小科学家”的自信与自豪。 二、实验情境缺乏实际意义 如《食物的消化》教学片段:(分发实验材料:白面馒头,碘酒溶液。)师:大家喜欢吃馒头吗?生:喜欢。师:请大家品尝一下吧。(学生伸手欲拿馒头。)师:哎,等一下!大家的手干净吗?(学生一愣,看手。)生:要先洗手才能抓着吃。生:手上有很多细菌的。师:平时大家用过碘酒吗?它可以帮我们杀菌消毒。(教师指导学生在手指尖上涂抹碘酒,然后学生用手抓馒头。)生:啊!馒头变黑啦!生:是变蓝了!师:这样的馒头你还敢吃吗?(学生摇头,有好奇为什么变色的,也有因为没吃到馒头略显失望的。)教师想用“吃馒头”来巧妙地使学生无意间发现淀粉遇碘酒变蓝的科学现象,进而引导探究。但看似自然而然的过程却有诸多疑点:第一,学生会在生活中用碘酒当成“洗手液”或水来用吗?第二,碘酒沾在食物上即使没有变色,吃下去安全吗?第三,本来是先“洗手”后吃馒头的,怎么最后又不能吃了?推敲之下,发现教师可能只是为了设计一个生活情境来承载科学知识,却忽略了这个情境的现实意义。 其实,这是一个非常普遍的现象。教师有时会想当然地认为生活中“不是一定要这样做,但是这样做了也可以”。但事实上“没有人会这么做”。看似有创意,实际上没有操作价值,只是为了上课而设计的。这种现象与当下科学课倡导的“用教材教”而不是“教教材”有密切联系。在公开课上,很少看到学生面前放教材,大多是一些实验材料和教师自己设计的记录单。在备课时,教师要花费大量的时间研究各种课程资源,然后整合成一节课的内容。大多数时候,为了跳出教材,为了不与教材重样,有些教师宁愿丢弃现成的已成熟的环节,也要用自己的设计取而代之。哪怕这个设计并不科学。为什么这么辛苦呢?有的说:怎么能用教材上的例子呢?太没创意了,开公开课就是要求“新”。有的说:教材的情境创设不够生动有趣。仔细思量,教材之所以那么安排一定有作者的意图。假如你是细细揣摩后觉得不如意就罢了,但假如你仅仅是因为使用次数多了,没新意了就任意舍弃,那就太鲁莽了。我们要创新,也需要经典啊!所以,我想老师需要的是一颗平常心,踏踏实实立足于教材基础,创造性地有根据有理由地生成新的教学资源,而不是简单地以求异为荣,也不需要以“某某化”的模式来生般硬套。毕竟科学性才是科学的灵魂,其他的都是构成它的血肉和外衣。 三、实验教学的内容停留在感性层面,缺乏理性提升 《小学科学课程标准》要求进行“真实”问题的学习,要以自然现象或社会生活中的有关科技问题为学习主题,让学生在尝试解决这些“真实”问题的过程中学习科学知识,形成科学技能和态度。然而,我们很多时候,因为时间或教学设计或学生原因,会有一种挫败感:怎么上了这节课和没上一样呢?学生知道的在上课前就知道了,想知道的上完课还是不知道。忙忙碌碌一节课,准备那么多实验材料,分组实验热热闹闹,回答问题有声有色,怎么感觉还是白忙活了呢?当然,这种感觉在实验课、阅读课上不多,但在科学方法和思维训练课上就多见了。这可能与该类课型的属性有关。它并没有外显的操作性强的规范,更多的是通过表面的活动去寻找内在的方法和规律。不仅要求教师设计的系列活动要有内在系统性、层次性,而且在组织分组活动的同时还要指导学生分析、归纳,提升,如《调查》、《预测》等。本学期,我上了一节公开课,四年级下册《预测》,经过几番磨课,对此深有体会。假设把“生活层面”的外延扩大到教学的初始及最终回归的综合状态,如果经过一节课的学习,学生还是只能用初始的状态来应对回归,那么这是一节失败的课。而且学生也会怀疑做了那么多的实验,思考了那么多的问题到底有何价值。 同时,教师也要反思,归纳出的方法是否源于学生自己的思考,方法和思维的提升能不能更好地分析、解决问题。记得第一次试讲时,我设计了两个实验:预测玻璃珠、食盐放入水后液面的变化情况。每次实验后都通过交流讨论,归纳怎样才能获得正确的预测。学生很快就认识到需要充分的经验和证据,而经验和证据的获得可以通过观察、实验、查资料、调查等。最后让学生谈谈自己的预测经历,分享成功的经验和失败的原因。此时,我感觉到学生饶了个大圈,又回到了初始状态,整节课被两个费时的实验占去30分钟,对实验的小结仅仅停留在归纳的层次上,没有提升,更没有提升后的应用指导、巩固。尤其是最后环节,恍惚又回到上课开始时的情境创设了。反思之下,感悟到了许多问题,最关键的是实验中、实验后没有科学知识、方法、思维的提升,导致一直在低层次徘徊。通过改进,我设计了这样几个层次:①什么叫预测?②要想准确预测最关键的是什么?怎样收集证据?③只有具备了充分正确的经验和证据才能更精确地预测。④在预测中发现新问题。要寻找新的证据来进行新的预测,所以预测本身就是一种重要的探究方法,它对探究有推动作用。⑤预测还能帮助我们分析未来形势并采取有效措施。⑥科学预测与人类的生产、生活、生命息息相关。 这六个层次组成的学习内容具有良好的生成性,使松散的课堂有了主心骨,层层提升之后,整节课就环环相扣,步步向上,充满紧凑感和节奏感。最重要的是学生的探究思路持续向前,在不断发现问题和解决问题的过程中欣然领会了“预测”的要点,提升了思维品质。从前后两次截然不同的教学效果中,看出实验与“游戏”,与“玩”的根本区别在于它本身的科学性和其中贯穿的严谨的科学思维。 在实验的科学性方面上,我们还会发现一些误区。如教师语言表达的不规范,随意性大,缺乏对学生语言的有效指导;以现象的再现、观察、描述和操作流程为实验教学的重心,缺乏对科学原理的了解;在一些对比实验中,忽视对数据的分析。所有这些问题,可能源于老师觉得一旦涉及科学概念、原理、公式、数据就不再是小学科学,而是跨界到中学了,同时也担心学生会因此失去兴趣。而事实呢?比起“一切尽在掌握”的潇洒,“一切皆有可能”的探索让学生更有自我效能感。一个有自我效能感的人,又怎么会没有兴趣呢? 科学离不开实验。真实的具有科学性的实验是学科学、做科学的重要的环节,是第一手资料的可靠来源,所以我们对实验器材的选择、实验教学的设计、实验语言的使用等各方面都要力求做到科学无误。只有这样,科学实验才能更科学。 作者:薛玲 单位:江苏省常州市西夏墅中心小学
电子测量技术论文:电子测量技术的发展及应用 【摘要】本文通过介绍电子测量技术的相关内容,包括电子测量技术产品的发展及应用、电子测量技术的发展及应用优势,以及电子测量技术在未来社会的发展及应用方向等几个方面内容,重点介绍未来电子测量技术在软件平台、总线接口、虚拟测试和专家系统等方面上的应用情况,分析和探究电子测量技术的发展及应用,以期能够给予广大的电子测量技术人员和相关部门一些参考和帮助。 【关键词】测量;电子测量技术;发展及应用;分析和探究 一、引言 新形势下,随着现代化科技的蓬勃发展,电子测量技术在实际生活中的发展及应用越来越受到人们的广泛关注和重视。电子测量技术,作为大多数电子产品精密及准确测量的重要技术,广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电专业的测量。就目前的电子技术市场来看,可以说,电子测量技术的应用早已进入了一个较为理想和成熟的发展环境。对于新时期下如何进一步促进电子测量技术的发展及应用,需要从事电子技术行业的技术人员加以重视考虑,可以从电子测量技术的软件平台、总线接口、虚拟测试、专家系统等几个方面加强分析和探究。现具体分析如下。 二、电子测量技术的产品发展及应用 电子测量仪器,是基于电子测量技术,并结合计算机技术、通信技术、数字技术、软件技术和接口技术等发展起来的一种机械测试系统。从国家安全角度、经济产业角度以及科技发展角度来看,融合了大量的高新科学技术的电子测量技术与电子测量仪器工业有着密不可分的关系,同时也被广泛运用于各个领域,为国家的科技进步和原创核心技术的发展带来了重要的推动作用。而未来电子测量仪器的发展,则主要集中在测量仪器的通用化、模块化、网络智能化等各个方面上。 三、电子测量技术的发展及应用优势 从目前的电子测量技术发展程度来看,电子测量技术主要具有以下几个方面的优势。 (一)电子测量技术的测量频率范围宽、量程广 相对于以往的测量技术来说,电子测量技术具有测量频率范围宽、量程广等优势。通过电子测量技术的实际应用,能够利用电子测量仪器,进行深海压力、高温炉温度等特殊环境下的测量工作,一定程度上降低了测量人员的工作强度,同时也有效保证了测量结果的准确性和客观性。此外,电子测量技术的测量频率范围宽、量程广,还表现在测量电子欧姆表的测量能力上。通过电子欧姆表,可以测量几欧姆到几十兆欧姆的电阻,整个量程跨度的数量级高达7个。 (二)电子测量技术测量准确、高速 由于电子测量技术测量准确度更高,测量速度更快的应用优势,促使电子测量技术在社会各行各业的应用越趋于广泛,尤其是在时间和频率等问题的测量上,更具备发展优势。从电子测量技术的测量速度能力来看,电子测量技术主要是采用电磁波或是电子运动来实现的,相对于传统的测量技术而言,其测量效率相对要高出很多,且测量结果的误差也要更小。 (三)电子测量技术能够实现遥测以及不间断测量 电子测量技术的遥测优势,具体表现在电子测量技术能够帮助人们解决在不便长期作业或是难以直接到达的区域的测量工作,而且不间断测量,又能够保证测量的数据具有高度的实时性。同时,电子测量技术的显示方式又较为直观、清晰,能够为测量人员的测量工作带来更大的便捷性。例如在测量发光二极管时,电子测量技术将数据以数字的直观形式显示出来,将频率以示波方式显示在荧光屏上,都能起到直观、清晰分析参数信息的重要作用。 (四)电子测量技术与计算机技术的相结合 除了上述三种优势之外,电子测量技术还实现了与计算机技术等多种高新技术的相结合。通过利用D/A、A/D的变换功能,能够将电子测量技术测量得出的电信号传输到计算机上,达到方便保存测量数据和及时做好记录的目的。尤其是当今微型计算机的不断发展,更是使得电子测量技术的测量结果能够便于随身携带,及时对需要更改的数据参数进行记录和更新保存,进一步体现了电子测量技术的多功能、高性能。 四、未来电子测量技术的发展及应用方向 通过综合考虑当前的电子测量技术,了解到未来电子测量技术的发展及应用方向主要集中在软件平台、总线接口、虚拟测试以及专家系统等层面上的革新和进步。 (一)基于软件平台的电子测量技术 软件平台技术,是电子测量技术的重要组成部分。在未来的电子测量技术发展中,应该重视软件平台技术的研发,包括软件的可兼容性和可移植性等方面。同时,重点对软件技术的DCOM、CORBA、COM等语言的研究,也能够进一步提高电子测量技术软件的综合应用。针对这种情况,一方面,电子测量技术人员应该致力于提高电子测量软件的集成性,解决测量软件在移植、兼容和重用等方面上的问题,以便实现测量软件在异构环境下的普及应用。另一方面,电子测量技术人员应该让被测量对象和客户之间保持相对的独立性。在不了解被测量对象的具体位置以及测量过程的前提条件下,客户可以通过利用软件平台技术,实现整个测量语言在整个电子测量软件平台系统的集成。 (二)基于总线接口的电子测量技术 总线接口,在电子测量技术的发展中,充当着组合电子测量系统,促使电子测量系统模块化、标准化的重要角色,能够为整个电子测量系统的软件、硬件提供兼容和互换环境。通过在电子测量系统中推广使用总线接口,还能够减小电子测量仪器的重量和体积,保证测量进程的便捷性。与此同时,由于总线接口高度的可靠性和简洁的系统设计,也方便技术人员对电子测量系统的日常维护工作,便于系统的简便升级和换代。 (三)基于虚拟测试的电子测量技术 近年来,随着电子测量技术与其他多种高新科技的相融合,虚拟技术在电子测量技术中的应用也日趋普及。采用虚拟测试技术,能够优化测量结果数据,改进电子测量技术过程的具体参数,增强电子测量技术的工程实用化。就目前来看,将虚拟测试应用到解决电子测量技术的实际问题当中,不但能够起到有效指导被测对象进行实际测量工作的作用,同时对于整个测量的数据进度以及测量效率的提高,也有着不容忽视的意义。 (四)基于专家系统的电子测量技术 专家系统,是在模拟人类专家的基础上,通过利用互联网上海量的数据信息和经验,对电子测量技术中出现的问题加以判断和推理,并提供相应的解决措施的一种计算机系统。同时,专家系统技术的采用,还可以让整个电子测量系统更加具备扩充性、灵活性,起到改进和完善整个电子测量系统的重要作用。在未来电子测量技术的发展应用中,加强专家系统的研发,对于提升整个电子测量系统实现高效、精准化管理和运行,有着不可取代的推动作用。 五、结束语 通过电子测量技术的分析和探究,促进广大电子测量技术人员及相关部门对电子测量技术的认识和了解,掌握未来电子测量技术的发展方向,普及电子测量技术的应用,对于推动整个电子测量技术行业的发展进步,有着极为重要的研究意义。 电子测量技术论文:基于创新人才培养的“电子测量技术”课程教学改革探讨 摘要:“电子测量技术”是电子信息类本科生的主要专业课之一,为了适应培养创新型、复合型人才目标的需要,针对目前教学中存在的问题,对本课程的教学内容、教学方法及考核方式进行了有益的改革探索。实践表明课程改革调动了学生的积极性,达到了良好的教学效果。 关键词:电子测量;教学改革;创新型人才 培养具有实践创新能力的应用型人才是当今高等教育的培养目标之一,课程教学改革是培养创新人才的根本措施。“电子测量技术”是现代科学获取信息的重要手段,是从事现代电子科学研究的必备基础,该课程也是电子信息、电气自动化和机械电子等专业的骨干专业必修课程,旨在提高学生所学专业课程中的专业基础理论和单元技术知识及独立设计、构建、调试仪器与检测系统的能力,强化学生对仪器与检测系统工程的感性认识。本课程是实践性非常强的一门专业课程,近年来,随着科技迅速发展,特别是随着自动化技术和信息技术的发展及其在工业控制中的广泛应用,电子测量技术在测量技术的研究、生产测试方法、信号处理方法和技术等方面发生了一系列的变革。为了配合高等学校培养实践创新性人才的需要,同时也为了培养的人才能适应现代科学技术的发展,教研室人员对“电子测量技术”课程的授课内容、教学方法和考核方法等进行了一系列的改革探索,教学中的实践证明该课程的一系列改革取得了良好的教学效果。 一、课程内容的改革 由于目前科学技术的迅速发展,电子测量技术正从传统的电子测量仪器向智能化、复杂化自动测试仪器和虚拟仪器等方向发展,使得当前的“电子测量技术”课程内容结构已经不能满足当前人才培养的新要求。其主要缺陷包括电子测量技术教材建设的滞后,该课程内容未及时全面反映技术新发展而导致体系陈旧等。因此,电子测量技术教材应与时俱进,在讲述传统测量内容的前提下应补充智能化仪器、虚拟仪器和复杂自动测试系统等一些新的技术理论,以及先进的仪器设计方法和操作方法,而且授课内容应全面反映现代测量技术的新方向和新技术。 在该课程教学内容的改革中,主要以电子测量技术的教学大纲为主要依据,以该课程的原理、结构和测量系统为主要体系,从电子信息科学的角度来理解和观察该课程,突破以往教学中就器件论器件的传统教学方式,努力做到思路开阔,层次清晰,阐述准确,结构科学合理。按照“理论教学模块”和“实践教学模块”相结合的体系结构进行授课,课堂教学主要采取理论教学模块,重点讲授该课程教学大纲基本要求的内容。内容主要分为:检测系统的误差理论部分,非电量检测方法及智能仪器设计应用部分,信号调理与数据采集技术部分和检测仪器系统设计部分。辅以实践教学模块,主要以实验教学、调研论文、智能仪器及虚拟仪器测试技术综合设计为主。 根据学生的专业方向选取不同的授课教材,并且根据不同的专业实际情况自编讲义加以补充,主要对教材中没有涉及的内容和讲解不充分的内容进行补充。还可以联系社会热点问题,如社会上地沟油问题出现之后,教师随时给学生补充探讨地沟油的测量方法,这样课堂和现实生活紧密联系在一起,使学生感觉到课堂授课内容的重要性和实用性,提高了学生课堂听课的积极性。 为了在授课中缩短理论与技术实践的差距,在课堂授课中,通过运用案例教学,大大提高了学生解决客观实际问题的能力,教学过程中进行校际合作,提高教学效果。让学生从教学内容融入到实际科研项目中去,比如讲到电磁检测时,给学生列举一些在研的省部级科研项目,使学生了解管道泄露的不同检测方法,使学生认识到某一种物理量不同测量方法,让学生体会到检测一些物理量的新方法、新思路,引发学生思维,激发他们的创新意识,取得了很好的教学效果。 为适应创新型本科人才培养目标和教学实际,在实验课程的教学中,把理论教学和实验教学结合起来,适当增加设计型实验和综合型实验对学生能力的锻炼,共设计了4个验证性实验和3个设计性实验。实践教学中一方面为了使学生理解电子测量技术的基本原理保留了基础性的实验,另一方面,开发了新的工程应用性综合性实验,可以对高年级各专业学科之间的学生因材施教。 二、教学方法的改革 1.重视第一堂课的教学 课程的第一堂课是最基本的,对培养学生对该课程的兴趣也至关重要,所以如何激发学生对该课程的学习兴趣,吸引学生的注意力是第一堂课要解决的主要问题。一般在第一堂课中,主要结合课程教学内容,列举大量学生熟悉的实例,如电阻、电容的测量方法,电饭煲、空调等家用电器中温度如何控制和检测,主要讲解一些生活常用电器的检测技术。采用问题式教学方法,使学生提高学习兴趣,如空气中的微尘颗粒对人体健康具有很大的危害,如何测量微尘的浓度和颗粒大小;啤酒厂对发酵温度等参数的自动测量,然而如何获得这些参数以及机器人如何识别周围环境等等。结合实际应用,使学生充分了解上述物理量测量的一些智能仪器,通过课堂讲授的这些实例深深激发了学生的学习兴趣,使学生逐渐认识到学习该课程的重要性,为学习该课程的后续内容作了充分的准备。 同时教师根据所讲授的内容安排一些自学任务给学生,让学生在课外学习中查找资料或参加各种实践活动来完成任务,教师只是在必要时对学生进行专业知识的指导和帮助,发挥一种引导作用。这样使学生的课外实践学习和本课程始终相关,使学生在完成学习任务的过程中,充分发挥自身的主动积极性,体验到了成功的喜悦,满足了他们表现自我的愿望,同时也学到了原本以为非常神秘高深的知识,促进了学生学习和掌握知识的能力。 电子测量技术论文:“电子测量技术”一体化教学教改内容探讨 摘要:“电子测量技术”是一门技能性极强的课程,其教学目标是让学生熟练地掌握一些常用电子仪器的使用。为了更有效地实现教学目标,从教学场所、教师素质等七个方面来探讨其一体化教学的教改内容,力争使一体化的教学合理、可操作和有效,使学生的综合素质得以切实提高。 关键词:电子测量技术;一体化教学;教学效果 所谓一体化教学,就是以学生为主体,把“教、学、做”融为一体,即把理论教学与实践教学有机地合二为一的教学过程,它体现了以培养学生的动手能力和发现问题并解决问题的能力为本位的教学特点,教师的教学过程围绕着以学生会“做”为主要目的而进行设计,从而提高学生的学习兴趣并同时激发学生的创造性思维,使学生实现动脑与动手过程的有机结合,真正做到理论与实践相结合的新型教学手段,为实现高职人才的培养目标开创一种行之有效的教学手段。 “电子测量技术”是一门具有一定理论性,但技能性又特别强的课程,因此,其教学目标就是使学生能够熟练地掌握运用常用电子仪器来测量各种电路的参数,并由此判断电路性能的优劣。所以,它最主要的教学目的就是教会学生如何熟练地操作电子测量仪器,即体现在让学生会“做”上。其教学目标正好与一体化教学的精神相吻合,故此,对“电子测量技术”进行一体化教学改革有其现实性、必要性和可操作性,它将更有利于实现“电子测量技术”课程的教学目标,并在一体化的教学过程中同时锻炼学生的动手能力和发现问题、解决问题的能力,从而更好地实现高职院校的人才培养目标。 对于“电子测量技术”的一体化教学改革,我们从以下七个方面着手进行。 一、教学场所的一体化 所谓教学场所的一体化,即把通常的理论教学场所(普通教室或多媒体教室)和技能训练场所(实验室、实训室或实习车间)有机地组合在一起,它既能满足理论教学的需要,又能满足实践教学的需要,从而使理论教学和实践教学能够紧密地组合在一起进行,其目的是给师生提供一个边教、边学、边做的合理空间,给一体化的教学实施提供场所保证。 在进行“电子测量技术”一体化教学改革时,首先要把教学场所转移到实验实训室,把该课程所涉及到的理论和实践技能训练内容全部在该场所进行,让师生真正做到了边教、边学并边做的一体化教学过程。 二、教师素质的一体化 通常的教学是理论教师进行理论教学,实验员、实训指导教师进行技能性教学,这容易造成理论教师不积极提高自身的实践技能能力,而实践教师也会同样不积极提高自己的理论水平,导致出现理论教学与实践教学各自独立,互相脱节的情况,对高职院校人才培养目标的实现造成一定的困扰,因此,对教师素质的一体化培养在高职院校中显得更为重要,特别是在进行一体化教学的执行过程中。既能胜任理论教学又能指导实验、实训操作的高素质一体化教师队伍,是实施一体化教学并实现其人才培养目标的关键因素。 教师素质的一体化,也就是通常所说的“双师型”素质的教师,它是一体化教学能够顺利实施的基础,也是一体化教学质量的保证,因此,在进行一体化教学改革时,“双师型”教师素质培养是至关重要的一环。 在实际培养的过程中,可通过组织理论教师利用节假日到工厂顶岗实习,进行技能培训;或让实验、实训教师传、帮、带理论教师,以弥补其操作技能的不足;或组织实践指导教师参加成人教育、自学考试以提高其理论水平;或让实践指导教师在理论教师的指导下从事相应专业的理论教学;或从企业技术人员中引进相关师资等形式,来培养一批一体化“双师型”师资队伍。 在进行“电子测量技术”一体化教改之前,就有目的地让理论教师参与到该课程的实验、实训教学过程中,当他们也熟练地掌握了实践教学技能后,就开展该课程的一体化教学改革,让这些教师充当该课程的一体化教学教师,从而也实现了教师素质的一体化,即理论教师与实践教师的一体化,同时指导学生的学与做,为实现一体化的教学目标提供技术保障。 三、教学过程的一体化 进行一体化教学时,其教学过程有别于理论教学与实践教学分开时的情况,一体化教学主要体现在师生的“边教、边学、边做”上,因此,“教、学、做”需有机地融合在一起进行。在一堂课当中,它们互相交叉地进行,主要让学生在“学中做”和“做中学”,充分发挥学生学习的主动性、能动性,充分启发学生进行思考,培养学生的思维能力和发现问题、解决问题的能力。在整个一体化教学过程中,教师的“教”则主要体现在对学生的“做”进行指导,对学生不理解的地方进行解释并启发学生对出现的问题进行思考,帮助学生充分发挥自己的能动性来解决问题。在这一过程中,学生是主体,教师只是起到辅导性、启发性的作用,充分体现了让学生在“做中学”的精神,有效地培养了学生的自主性、创造性学习能力和综合实践能力。 在“电子测量技术”进行一体化教学的教学过程设计时,我们充分地考虑了“教、学、做”的混合进行以及学生的主体性。如:设计“示波器使用”的一体化教学过程:教师辅导学生认识实验室示波器教师辅导学生连接相关仪器使示波器显示波形教师辅导学生使用并掌握面板上各开关、按钮的作用教师辅导学生读取示波形的参数教师辅导学生分析波形、参数的特性和正确性教师布置实训课题并辅导学生完成任务教师和学生一起总结教师和学生讨论示波器的组成及各部分电路的作用、工作原理教师介绍各种示波器及其特点、适用范围教师布置课后任务让学生查找有关示波器的使用范围及发展方向教师再布置开放性的实训课题并辅导学生完成任务教师和学生一起进行课堂总结结束。 四、教学方式的改革 实施一体化教学时,采用项目式的教学方式,即把电子测量技术的内容分为几个实训项目来实施,每个项目中则包含该项目所必须掌握的理论知识和实践技能能力,这有利于理论与实践的紧密结合,有助于更好地培养学生的综合素质和能力,也更加符合一体化的教学精神。 五、教学方法的改革 教改之前,理论教学主要以讲授法为主,实践教学主要以实验实习法为主。一体化教改后,则主要以教师指导学生独立获取知识和技能的教学方法为主,如练习法等,以启发式的教学方法培养学生独立思考问题、发现问题并解决问题的能力。 六、教学手段的改革 一体化教改后,教学手段主要以多媒体为主,特别是具有动画效果的实验、实训演示课件,以便增加现场感和学生的感性认识,同时活跃课堂气氛,使学生在轻松的环境下获取各种知识和锻炼各种能力。 七、人才培养模式的一体化改革 一体化教改之前,理论教学和实验教学采用分散式培养模式,实训教学则采用集中式教学培养模式。教改之后,则不再分理论教学和实验、实训教学,而是把“电子测量技术”课程采用集中教学方式,分为几个实训项目进行综合教学,把理论教学和实践教学揉合在一起,集中在一段时间内完成该课程的教学任务。这样,经过一段时间的连续性学习和训练,有助于学生熟练地掌握理论知识和实践技能,并有效地将理论与实践相结合,最终高效地完成课程的教学目标。 技术和知识正在日新月异地发展变化,因此,以培养生产、经营、管理、服务第一线技能型人才为己任的职业教育必须深化改革、加快发展,才能适应科技进步、知识更新和社会发展的需要。而作为职业教育的一种新型教学模式,一体化教学也必须与时俱进、不断充实、不断完善,才能发挥其积极、有效的作用,才能培养出适应社会需要的高素质技能型人才。 电子测量技术论文:浅谈学习迁移理论在“电子测量技术”教学中的运用 摘要:通过分析学习迁移理论的丰富内涵及形成条件,结合高校专业基础课“电子测量技术”的教学实践,提出了促进学习迁移的策略与方法。经过授课实践,这些策略与方法既可以减少学生探索新知识的盲目性,提高学习效率,又可以让学生根据自己的体验达到对学习方法的真正掌握,收到了很好的教学效果。 关键词:学习迁移;心向;电子测量技术 学习迁移是指在一种情境中获得的技能、知识或形成的态度对另一种情境中技能、知识的获得或态度的形成的影响。学习迁移的本质就是一种学习对另一种学习的影响,它是一种普遍的现象,贯穿于整合教学系统。它不仅存在于知识和技能的学习中,而且存在于认知策略和态度品德的学习之中。因此,“为迁移而教”已经成为当今教育工作者的共识。[1]按照学习迁移的规律展开教学活动,可以有效促使学生将知识、技能顺利转化为能力,这对大学生以后的工作、学习和生活都将产生深远的影响。“电子测量技术”是一门应用性很强的高校专业基础课程,通过该门课程的学习,能够使学生掌握近代电子测量的基本原理和方法,熟悉新型电子测量仪器的应用技术,使学生在以后的学习、工作实践中有能力制订合理的测量、测试方案,选用正确的测量仪器,以获得最佳的测量结果。因此,将学习迁移理论运用于“电子测量技术”这门理论与实践紧密结合的课程中,通过改进教师的教学策略与方法,更好地促进学生对该门课程的学习,这对于提高“电子测量技术”课程的教学质量有着重要的指导意义。 一、学习迁移的内涵和形成条件 1.学习迁移的内涵 现代认知心理学的相关研究,把对学习迁移的研究视角深入到了人的大脑,研究结果表明:迁移与人的信息加工过程有密切联系。迁移涉及到信息加工(信息的编码、存储和提取)的整个过程,同时,个人的主观因素――心向,也对迁移的产生起着关键作用。[2] (1)编码。学生能否将在一种情境中学习的知识有效地运用到另外一种学习情境之中去,在很大程度上与他们在学习知识时怎样对信息进行编码有密切关系。也就是说,学生对所获取的信息用什么方式进行编码、编码的水平如何、效果怎样等,将直接影响到后来在新情境中的学习。 (2)组织。迁移的产生与人对接受的信息所进行的组织与重组呈正相关。进行合理的组织,迁移的效果就好。没有进行组织或组织得不合理,就不能形成迁移或出现负迁移。 (3)辨别。有效的迁移是以有效的辨别为前提和基础的。心理学中有关前摄抑制的实验充分说明:学习者在两种学习情境中学习,如果对先前所学习的知识辨别不清,在后来学习中,先前知识会干扰新知识的掌握,这样就会产生负迁移。 (4)心向。迁移的产生不仅与人的认识过程相关,与人的动机态度也有关系。迁移与心向密切相关。心向也称定势,是指先于一定活动而指向这种活动的心理准备状态。它对于学习迁移既有可能产生积极影响,也可能起阻碍作用。当后面的任务是前面任务的同类课题或它的特例时,心向能对后来课题的学习起积极的促进作用。但是,当新的学习任务与先前任务不同类或者是需要灵活变通的相似任务时,心向就可能干扰新的学习,对学习迁移起阻碍作用。 2.学习迁移的形成条件 有学习就有迁移,但是,积极的、高水平的学习迁移通常不是自动发生的,而是需要一定条件、受到一些因素影响的。为了促使大学生积极、高效学习迁移的有效开展,大学教师必须了解影响学习迁移的条件,掌握促进大学生学习迁移的有效方法,根据学习迁移的规律有的放矢地指导大学生进行学习。相关研究已经表明,有效学习迁移的发生需要具备许多条件,这些条件既有外在环境因素,也有内在心理因素。其中最主要的条件因素有:学习对象的共同因素、已有知识的概括水平、认知技能与策略以及心理定势的作用等。[3] (1)存在相同成分的学习内容。有关学习迁移理论表明,两种学习内容在客观上存在一定的相同点是实现迁移的必要条件。通过运用、学习内容中存在的相同成分,促进学习迁移一般都能收到良好的效果。 (2)较高概括程度的已有知识。已有知识具有一定的概括性或结构性是学习迁移产生的最重要条件。布鲁纳在阐明原理和态度的迁移时指出,学生所掌握的知识越基本、越概括,对新学习、新问题的适应性就越广泛,也就越能产生广泛的迁移。 (3)一定的技能和策略。现代认知心理学研究结果表明,学习迁移是通过复杂的认知活动实现的。在迁移过程中,长时记忆中储存的已有知识发挥着重要的作用。这种已有知识既指陈述性知识,也包括通常称之为技能的程序性知识,还包括作为特殊程序性知识的认知策略。 二、促进学习迁移的策略与方法 在教育、教学实践中,学习迁移(正迁移)并不都是自然而然发生的,真正有效的学习迁移策略,是在教师真正理解了影响学习迁移的要素后,有效地运用正迁移的强大力量所采取的一系列措施。这些策略能在学生的学习过程中,促进学生的日常学习、问题解决和各类作品的创作。[4]在“电子测量技术”课程教学中,采用合适的策略与方法能够有效促进正迁移的产生,获得事半功倍的教学效果。 在实际教学中,要有效地促进学生形成积极的迁移,教师必须按照迁移产生的规律来确定教学内容、安排教学过程、选用教学的方式方法,也就是要依据迁移产生的心理机制来组织教学活动。[5]教师在教学过程中可以通过以下几个方法促进正迁移。 1.指导学生进行合理的信息编码 教师在进行教学设计和课堂教学活动中,必须充分考虑如何让学生进行合理的信息编码,要运用有利于学生以后能够更加灵活地提取信息的方法来传授知识、组织教学。 在“电子测量技术”课程的信号发生器一章中,需要讲解函数发生器的基本原理。其中,构成函数发生器的大部分基本电路,例如双稳态触发电路、比较器、积分器等,都是学生在之前的课程中学习过的。因此,可以采用启发式的教学方法,即,首先给出所需要的信号波形(矩形波、三角波、正弦波等),然后由学生利用已有知识,自行搭建函数发生器的电路模块。教师在此过程中仅给予必要的提示。当学生在利用三角波实现正弦波遇到障碍(新知识点)时,教师再将二极管整形网络引出,并详细讲解。利用这种启发式的教学方法,可以引导学生将已经掌握的知识和新知识有机地联系起来,使新知识能够纳入到学生的认知结构中。这种编码的结果使获取的信息不仅具有稳定性,而且具有清晰性和可辨别性,学生日后提取也就准确而方便了。 2.引导学生对知识进行科学的组织 无组织的知识不但阻碍学生学习活动的顺利展开,更能影响学生的迁移,因此,课堂教学在遵循教学方案的前提下,要按照知识本身的内在逻辑顺序依次展开,既要有教学的灵活性,又要体现知识的系统性。哪些该教,哪些不必教;何处需要多教,何处需要少教甚至不需要教等等,都应该做到心中有数,切忌把零零散散、支离破碎的知识教给学生。 仍旧以“电子测量技术”的信号发生器一章来说,噪声信号发生器是信号发生器的一种,常常用来帮助测量接收机的极限灵敏度,放大器的噪声系数等。在这一节中,噪声发生器的结构原理及其用途是重点,需要详细讲解。相对而言,各种噪声源,例如气体放电管噪声源、固态噪声源等内容,不仅涉及到了各种噪声源器件,而且与各种噪声有关。对于本科三年级的学生,所掌握的噪声相关知识非常有限,因此,噪声源的相关内容只需要简要介绍,以免干扰学生对噪声发生器原理等知识的理解和记忆。 3.帮助学生对所学的知识进行辨别 教师在讲授新知识时,既要引导学生认识新旧知识之间的联系,更要帮助学生弄清新旧知识之间的区别;既要引导学生掌握一般的原理,也要指导学生明确每个知识点的特点和应用范围,使学生能够把知识的概括和知识的分类有机结合起来。 混频器曾在“电子测量技术”的多个章节中出现(信号发生器、频率时间测量和相位差测量等),都是利用了混频器能够将两个输入函数进行相乘的特点,但应用目的、混频器个数却不尽相同。教师在讲解这些既相关又有所区别的内容时,可以采用前后对比的方法,这样不仅可以加深学生对相关知识点的理解,而且可以把它们的应用进行合理分类。 4.帮助学生建构迁移的心向 心向使人们倾向于以一种特定的方式进行反应,这种倾向性本身就是一种活动经验。这种经验对学习和解决新问题既有积极作用,又有消极作用。在教学中,既要注意利用心向的积极作用,帮助学生掌握解决同类问题的方法,又要培养学生积极动脑,养成对问题认真分析的态度,根据问题的特点采取灵活的解决方法,防止心向对学习的干扰。 电子示波器的相关知识点是“电子测量技术”课程的重要内容,其中,在讲解示波管偏转系统的原理时,教师可以结合学生已有的关于电子在磁场中受力偏转的知识进行分析。在学生掌握了相关知识点后,教师可以继续引入激光扫描测振仪的相关知识,使学生们学会触类旁通地分析同类型的不同问题,逐渐养成创新的思维方式。 三、结束语 “教是为了不教。”在当今信息社会,终身学习已是一种生存方式,这就要求大学教学不只是要让学生掌握几门学科的具体知识,更重要的是让学生“学会如何学习”。通过在中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院的教学实践,充分说明了采用促进学习迁移的教学策略与方法,既可以减少学生探索新知识的盲目性,提高学习效率,又可以让学生根据自己的体验达到对学习方法的真正掌握。 电子测量技术论文:“电子测量技术”课程教学改革与实践 摘要:文章分析了“电子测量技术”课程的特点和当前发展趋势,介绍了该课程作为中国计量学院精品课程在教材建设、教学内容、教学方法和手段、实践教学、师资队伍建设等方面进行的一系列改革措施和创新性实践教学。 关键词:电子测量技术;教学改革;教材 “电子测量技术”是中国计量学院的一门特色课程。电子测量技术在科学技术、国防建设、工农业生产、通信、医疗、环保等各领域都有广泛的应用,在现代生活中电子测量技术也成为不可缺少的手段,例如电子称、电子表、电子体温计等等。“电子测量技术”课程的开设目的是使学生熟悉和掌握常用电参量的测量原理与测试方法,掌握典型电子仪器的原理、性能及使用方法;使学生能够正确选取适当的测量仪器组成测试系统,准确测量电测量及正确处理测量数据,以获得准确可靠的测量结果;同时要使学生了解电子测量技术在数字化、智能化、虚拟化、网络化方面的最新发展进程。笔者结合科研背景,尝试对本课程教学内容和教学方法进行改革与实践。 一、教材建设 教材的编写应具有科学性、先进性和适用性,立足理论与实践相结合,基本概念与现代技术相结合,注重作为教材的可读性和知识点的内在逻辑关系,深入浅出,系统而全面。我们根据“电子测量技术”课程教材变化和课程教学改革的需要,编写并公开出版了《电子测量技术》的新教材。[1]新教材主要有如下特点。 1.科学性 电子测量技术教材应该阐述测量科学的丰富内涵。本教材对测量和计量的基本概念给予准确科学的描述,介绍了经典误差理论和测量不确定的概念和评定方法,并将误差分析和测量数据处理贯穿于全书。 2.先进性 相比同类教材,内容较新、实用性强。例如示波器部分,许多教材介绍数字存储示波器原理时是在模拟示波器的基础上额外加一个数字化存储电路,经过数字存储之后的信号仍然需要转换为模拟信号送给静电偏转CRT进行显示。事实上在新型的数字示波器中,被测信号通过数字化存储以后不再转换为模拟信号,而是经过计算机处理,直接以像素的方式显示出被测波形。 3.适用性 “电子测量技术”是一门理论与实践结合紧密的课程,本教材的编写充分注重测试技术、实验方案在培养学生动手能力和创新能力中的重要作用。在教材内容的选择上突出应用型人才培养的特点,在介绍基本测量原理的同时充实应用实例。例如示波器的应用部分,介绍了示波器的基本测量方法、选择示波器应考虑的主要技术指标及使用示波器检测电子电路、AM/FM无线电测试和用数字示波器检测故障信号等。通过实例将学生的应用能力培养融汇于教材并贯穿始终。 二、理论教学 我们对“电子测量技术”课程的理论部分与实践教学进行了统一规划,重点加强学生实际测试测量能力和应用能力的培养。根据电子测量技术应用广泛的特点,在教学中突出实用性、前瞻性和趣味性。 1.课程网站 利用学校的Blackboard教学平台建立了“电子测量技术”课程网站。在此平台上设有网络课程,展示整个教学板块,学生可以自主选择要学习的部分进行学习。学生之间以及师生之间可以通过Blackboard 教学平台进行讨论、交流。 “电子测量技术”课程教学网站建有丰富的资源,设有网络课堂、教学课件、在线测试、视频资料、实践教学、知识拓展、讨论与答疑等板块。通过“讨论区”、“交流”等工具,可以实现教师生之间的交流与互动,很好地解决了师生课外交流少的问题;答疑板块及时为学生在学习中的疑问提供解答和帮助。通过讨论区教师可以及时了解学生在学习过程中碰到的学习难点和共性问题,以便在课堂讲授中进行更清晰的讲解。 如今高等院校都具备良好的网络设施,这为多媒体资源的共享提供了必要的硬件支持。在我们的网络教学平台上,有各种多媒体资源,如美国安捷伦公司、泰克公司、国家仪器(NI)有限公司的视频资料。多媒体资源能使枯燥且缺乏吸引力的内容变得生动有趣、图文并茂、动静分明,对教学有着很好的补充作用,尤其适用于“电子测量技术”这类综合性、实用性很强的课程。专业视频资源可以让学生了解电子测量行业的最新进展、电子测量仪器的正确操作和广泛用途。通常学生知道示波器可以测量电压、频率、相位,实际上在汽车修理中示波器也是很常用的仪器。 2.教学内容及方法 教学方法和手段的改革,就是要改变过去那种灌输式的教学方法,使学生能够以主动方式获取知识。现代教学模式中教师是教学活动的主导者,学生是教学活动的主体。教师一方面需要传授课本上的知识,另一方面更应传授分析问题和解决问题的方法,使学生由被动学习转变为主动探索。我们应大力提倡启发式教学方法,在教学过程中突出学生的学习主体地位,提高学生的综合能力。 在“电子测量技术”的教学中,课堂上主要是介绍电参量的测量原理及电子测量仪器的工作原理。我们使用动画、视频、LabVIEW软件进行辅助教学,给教学带来了新的活力。例如,电子示波器的扫描过程是一个动态过程,在书本上则只能给出静态的过程,在多媒体课件中利用动画,可使抽象的知识内容形象化、趣味化,加深学生对所学知识的理解和记忆,适合个性化学习,调动了学生学习的主动性、积极性。通过介绍一些当前新技术,比如教师有针对性地介绍自己的科研心得和成果,使学生了解电子测量技术的前沿动态。 3.考核评价 考核评价应当针对学生的基本素质培养效果和质量来展开。遵循知识向能力转化、理论向应用转化的原则,建立与教学内容相适应的考试模式,形成考知识与考理解相结合,考理论与考应用相结合,考能力与考创新相结合的评价体系,适应人才培养模式和教学模式的改革。在考核方式上,采取理论考试、实践考核和写读书报告三合一的考核方式。理论考试重点考核学生对理论知识的掌握程度;实践环节考核学生的动手能力及创新能力:设计一个电子仪器(如数字示波器、任意波形发生器),通过教学平台提交;写读书报告,针对电子测量领域的新测试技术、新测量仪器发表见解。 三、实践教学 实践教学的重要性是毋庸置疑的,它与理论教学相辅相成,在“电子测量技术”课程教学中起着举足轻重的作用。加强实验教学是为了能够培养学生的动手操作能力和创新思维能力,是培养创新型人才的前提。 “电子测量技术”课程教学改革强调理论和实践教学并重,在制订课程体系中,课程组就培养创新人才达成了共识:在学生创新能力的培养中,学习乃基础,思考是关键,实践为根本。通过调研和论证,结合现有的实验设备,选取一些具有创新设计价值的实验项目,让学生进行开发设计。为培养学生的操作技能、知识综合应用能力和创新能力,在实验内容的安排上建立由浅入深的多层次体系,以验证型实验为基础、设计型实验为主体、综合型实验为提升的实验体系,以培养学生的工程实践能力。由于“电子测量技术”课程需要培养学生利用常用的电子仪器(如各种电压表、示波器、信号发生器等)进行信号分析和处理的能力,因此开设一些仪器操作的验证性实验,同时,结合当前技术特点,利用现有的实验设备(如Labview软件)增加综合性、设计性、创新性实验。 随着计算机技术的发展,将计算机技术和仪器技术相结合,产生了一类新型测试仪器――虚拟仪器(VI)。虚拟仪器是一种由用户在计算机等通用设备组件的基础上自行定义设计的仪器。实际上,它是以通用计算机为核心的系统,配合一定的标准电子测量功能组件,利用专门编制的计算机应用软件实现信号的采集和后期数据处理等工作,并以一个如普通仪器面板一样的操作界面呈现出来。由于虚拟仪器技术具有实践性强的特点,对于学生的应用能力、创新能力的培养具有重要意义。利用计算机强大的软件技术,配上数据采集卡,学生可以自行设计出符合需要的各种电子仪器,如数字存储示波器、逻辑分析仪、任意波形发生器等。 四、结语 “电子测量技术”课程的教学改革是一项综合性的教改工程。近年来课程建设已经取得了一些成果,教学质量和教学水平正在逐年稳步提高。学生是课程建设的最大受益者,丰富的教学资源为学生学习提供了方便,综合性、创新性实验有利于学生深入理解和掌握课程原理,提高实际应用能力。通过课程建设也有力促进了青年教师的培养,他们参与教材建设、实验建设、网络资源建设等各方面的工作,并积极投身教学实践中,在课程建设中得到发展和提高。 电子测量技术论文:《电子测量技术》理论教学改革之实践 摘要: 本文对电子测量技术课程的理论教学改革的思路进行了阐述,并对怎样搞好电子测量技术课程的理论教学提供了教学改革方案。 关键词: 电子测量技术 理论教学 探索和实践 电子测量技术是一门综合课程,它的内容涉及很广。在以往的高职教学中,由于实习实训硬件条件较差,教学过于偏重于书本理论学习,加上高职学生与普通高校学生学习基础相比要差些,学生大多因学习吃力而渐渐失去兴趣,导致教学效果不甚理想。随着我国经济条件的改善,政府加大了对高职教育的基础设施和实验实训设备的投资,实验实训的硬件条件得到了巨大改变,加上校企联盟逐渐成熟化,形象化教学在高职作为重要的教学手段逐步得到推广。我院在创办全国高职示范以来,更是加大了实验实训的课时量,学生的职业能力得到了发展。电子技能是一项基于复杂脑力活动的高级技能,电子测量技术的课程教学亦有两个方面要求――原理学习和职业技能训练,二者并不矛盾,相互促进,故教学中不应厚此薄彼,这也是符合高等职业技术教育要求的。对于高职教学来说,怎样才能达到技能训练和理论学习的统一?如何使两者完美结合,使教学效果最大化,达到“润物细无声”的境界,是每一个高职教学工作者必须面对的课题。 在电子测量技术教改课程建设中,我院在加大实验实训课时比重的基础上,对于如何开展电子测量技术理论教学,进行了一些探索和实践。 一、重整课程模块 电子测量技术课程涵盖模拟、数字、电路和微机方面的知识内容,甚至涉及高数和统计数学方面的知识点,可谓内容“庞杂”,教师首先要对教材进行分析,明确理论要讲哪些内容、讲到什么程度,都要进行细致的分析。要寻找与实验实训内容的切入点,很好地将理论教学融合到实验实训教学中。为此,我们制订了新的课程标准和基于项目的教学设计,在对教材分析的基础上,把理论教学分为基础理论和新技术新仪器的介绍两个部分。基础理论部分是相对固定的,而新技术新仪器则是动态的,可以随时进行更新。电子测量技术课程理论教学可以分为五个模块,每个模块由若干要点组成。一是测量误差与数据处理模块,要求学生掌握电子测量误差分类以及运用测量误差理论进行测量数据处理及测量结果的表示。二是电子测量仪器的原理与使用模块,主要内容包括信号发生器、示波器、电压表、电子计数器原理与使用,学生通过实验任务完成,能熟练使用仪器。三是基本电参数的测量,主要根据测量任务,组建电子测量系统。四是电信号特性的测量,主要是使用频率特性测试仪和频谱仪原理和使用。五是小型电子测量系统的设计,内容包括信号发生器、时基发生器、频率计和数字电压表等设计项目,根据教学课时量的多少进行选用。其次是理论讲到什么深度,这要根据学生的就业方向决定。例如,就业方向是检测方向的,就要具有一定的理论支撑。电子测量技术理论要讲得深些,但是也要适度,要本着够用的原则。 二、加强理论内容载体实验实训项目的设计 我院进行了教学改革,把课程按职业能力递进思路分为两个层次。 一层主要是基本电子测量仪器的使用模块。该层主要体现在教学手段为“教学做合一”、强化“双基”能力的培养。在这个模块教学中,由于学生已经修完模电、数电等课程,如果把学生完成实验实训任务看成是“做”的过程,教师就要把理论知识嵌入到具体的实验实训项目中,理论教学实施可以在“做”前讲,可以“做”的过程中讲,也可以“做”后讲,即在实验实训任务完成后进行理论知识的归纳和总结。“复习”起到温故而知新的作用,是电子测量技术理论知识的“反刍”阶段,是知识系统化的过程,能够更好地体现“知识够用”的教学目的。在这个教学模块中,我们根据现有的实验室仪器,适时嵌入理论知识点,让学生看着具体的实物讲解电路原理和各旋钮的功能,从而避免了课程教学的抽象问题,有利于学生对理论知识的消化和吸收。例如在信号发生器应用实验中,嵌入模电的正弦信号产生以及波形变换等知识点。二层是整机测试模块。该层主要体现学生根据电子测量任务,组建电子测量系统,完成实际的电子测量实际操作,采集数据并且处理数据,提取被测对象最具特征信息的能力。它是“就业”前的适应期,能够起到加快学生职业能力养成的催化作用。我们在该层加入收音机装调和电视机调修两个实训模块。当然也可以根据不同的生产任务和岗位需求,适当调整模块的相应实训内容。 三、课赛结合,培养学生电子仪器的设计能力 创造能力是一个民族强盛标志之一,是一个国家快速发展的推进剂。电子仪器的精度和智能水平反映了一个国家的科技水平。为此,每两年国家都会举行全国大学生电子设计竞赛,在每年的设计题目中,都有关于电子测量仪器方面的、旨在提高大学生电子仪器的设计能力的题目。从2007年后,该项竞赛分为高职高专组和本科组两个组别。高职高专组更强调对动手能力、电路调试能力以及设计报告的撰写能力的考查,因而在电子测量技术教学中,我们有意识地加入小型电子仪器设计,通过设计了解电路设计步骤、设计方案选择、电路参数的计算、电路组装和调试。每个设计都是相对复杂的、综合的项目工程。例如在学完信号发生器子模块内容时,就可以进行函数信号发生器设计与制作;在学完电子计数器后,进行数字频率计的设计和制作。经过几个电子设计项目之后,学生通过电子仪器的设计,理论水平和动手能力都得到了显著的提高,同时也激发了学生的创造热情。我院积极组织学生参加全国以及江苏省电子设计竞赛,都取得了较好的成绩。 四、通过网站建设,加大习题库和试题库建设,编写了大量试题和习题 这有利于学生课后知识的消化和自主学习能力的养成,也有利于学生“工学交替”,方便学生去工厂实习,学生遇到学习困难或者发现问题后,可以通过网络BBS论坛和电子邮箱,及时得到教师指导,有利于电子测量技术理论与实践的结合,从而进一步促进职业能力的形成。 五、跟踪电子测量新技术和新设备 电子技术的特点是发展更新较快。为了更好地应对变化,更好地与市场接轨,在电子测量技术教学中,教师要不断跟踪电子测量技术的最新发展,增加对新仪器介绍。例如在示波器内容学习时,教师有意识地讲解数字示波器方面的知识,每年全国电子设计竞赛都有关于数字示波器方面的设计内容,在岗位工作中,也有相当多的企业使用的是数字示波器;在信号发生器内容学习时,给学生介绍DDS技术――每年电子设计竞赛的热点,另外还要介绍虚拟仪器等方面的最新检测知识点。由于课时有限,教师讲授内容不可能过于细化,深度也要合适。对有兴趣深入的学生,教师要积极引导他们利用网络资源,查找相关的内容。关注电子测量技术的前沿知识,有利于学生毕业后更好地适应岗位的需求。 随着我院示范建设的不断推进,我院各方面的实验实训条件不断改善,教改项目的不断深化和细化,教学质量达到极大的提升,学生的职业能力得到很大的提高,但是还有一些问题依然存在,我们还要不断完善和改进,最终达到“止于至善”的目标。 电子测量技术论文:浅谈项目式教学在高职电子测量技术课程中的应用 摘 要:项目式教学是当前职业教育中一种比较有效的教学方法,也是当前职业教育教学改革的基本取向。电子测量技术亟待进行教学改革,文中阐述了项目式教学改革的具体实施方法,打破了知识的学科逻辑,精选引导项目和引深项目,教、学、做融为一体,引导学生在完成工作任务的过程中主动建构理论知识,激发学习能动性,提升学生的职业技能。 关键词:高职院校;电子测量技术;引导项目;引深项目 电子测量技术是高职院校电子信息类专业的职业技能性课程,它旨在培养学生电子测量综合应用能力以及对电子产品的检验技能,以使学生毕业后能胜任电子信息技术领域的设计制造、开发应用、安装调试、运行维护、管理及产品的销售与技术服务等方面的工作。近年来,我国电子信息产业得以迅速发展,对一线高素质技能型人才需求的数量和要求也越来越高。电子测量技术课程建设的好坏将直接影响到培养学生质量的高低。在新的教育形式下,认真探究电子测量技术课程的教学改革以改进教学方法和模式、提高学校总体质量就显得尤为重要了。 一、电子测量技术教学改革的紧迫性 1.高职院校电子测量课程授课对象的现状客观要求进行教学改革 高职院校的扩招使学生生源中文科生的比例大增,这些学生的工科基础理论相对薄弱;电子测量技术课程的授课对象多为大三学生,他们刚刚经历了专转本的筛选,这些学生的综合素质总体较差,搞错周期和频率单位、不知两者互为倒数关系的学生大有人在;部分学生有学习的欲望,但又苦于前面课程底子没打好。这些学生又有阳光、活泼,动手能力较强的优点,具有一定的可塑性。学生学习主动性是发挥智慧的基础,面对当前高职院校电子测量技术课程授课对象的现状,改进课程设置,加强该课程的内涵建设,将质量提升起来,是电子测量技术课程亟待进行教学改革的客观要求。 2.教育部有关高等职业教育的文件及当前“用工荒”现象主观要求进行教学改革 《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中明确指出“培养学生的社会适应性,教育学生树立终身学习理念,提高学习能力”“提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力”“积极推行订单培养,探索工学交替、任务驱动、项目导向、顶岗实习等有利于增强学生能力的教学模式”等要求;《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中也提出“把促进学生成长成才作为学校一切工作的出发点和落脚点”的要求。新一轮高职院校人才培养工作评估要求也需要我们系统地谋划教学工作,深化教育教学改革和管理模式改革,创新人才培养模式。准生产型的人才培养目标主观上也迫切要求电子测量技术课程进行教学改革。 二、电子测量技术教学改革的措施 高职教育教学方法的研究在逐渐深入,教学方法必须以培养高等技术应用型人才为切入点也得到了职教界的共识,广大教学工作者亦在积极探寻教学方法改革,改进教学模式。目前,我国高职院校电子测量技术课程教学主要存在如下两方面的问题。 其一,大部分高职院校电子测量技术课程沿用了传统教学体系,其教学方法和模式依旧桎梏于传统教学理念的影响上,教学内容没有从实质上突破传统单一式,理论色彩过于浓重,同时所授内容滞后于高职教育的需要,以至于并没有将学生的学习能动性完全地激发起来。其二,某些高职院校电子测量技术课程教学过程中,从其课程结构以及结果上来看,诸多方面有待实践中来完善。电子测量技术进行教学改革,其教学方法和教学模式具体怎样个改法,确实是门学问。现就我校电子测量技术实施教学改革的具体措施阐述如下。 1.彻底改变过去与任务相脱离的、单纯学习知识的课程模式,倡导以学生为中心的“教、学、做”合一的教学方法 项目式教学=理论教学+实验教学+实训,项目式教学不能说是高职教育发展的方向,但大家都在这样做了。可以说,项目式教学是当前职业教育课程改革的基本取向。电子测量技术课程必须彻底打破按照知识本身的相关性组织课程的传统模式,应该按照工作任务的相关性来组织课程。在基于工作过程的教学过程中,精心组织项目,教师在做上教,学生在做上学,通过营造愉悦的氛围,使学生学习不再成为一种痛苦的经历,不再避而远之。项目式教学模式易于激发学生在与工作任务的联系过程中主动学习知识的积极性,从而能更有效地培养学生的职业能力。 2.按照项目工作体系从宏观和微观两方面重构课程结构,适当删减理论知识,强调知识体系的纵向衔接 项目式教学突出强调课程结构,要让学生获得哪些知识,而且要让学生以什么结构来获得这些知识,将直接影响学生职业能力的形成。以工作结构为基本依据开发课程结构,不但要使课程的宏观结构以工作结构为基本依据,而且其微观结构也应以工作结构为基本依据。电子测量技术是一门综合性很强的课程,其内容涵盖了高等数学、电路、模拟电子技术、数字电子技术以及微机原理等多方面的知识,我们将其偏深、偏难的理论知识予以删减,把握理论内容“必须、够用”的真正内涵,兼顾一定程度的可持续发展性要求,将教学内容重组,相关知识打包,在教学过程中围绕工作任务,先把学生带入工作场景,并初步授以技术实践知识,然后深化到技术理论知识,借助“引导项目”和“引深项目”,由浅入深,梯式推进。电子测量技术实施项目式教学的具体过程举例如下。 遵循认知规律,从学生比较熟悉的放大电路出发,以“电压串联负反馈放大电路的设计与装调”作为电子测量技术学习的第一个项目,在学生开始做该项目之前,教之电子测量基本概念、测量误差分析及数据处理、电子元器件的基本常识等技术实践知识。然后学生动手搭接电路的过程中授之晶体管特性图示仪的使用方法、万用表检测元器件及测量放大电路静态工作点的方法,结合交流毫伏表、信号发生器和示波器测量电路放大倍数后,给学生初步阐述信号发生器、示波器等时域测量仪器的基本原理,同时讲授频域测量的相关知识。随后在学生做的过程中掌握用失真度仪测量波形失真度的方法和用扫频仪测量放大电路的中心频率值、频带宽度等幅频特性的方法。以上述第一个项目作为引导,以“音响放大器的设计与装调”作为引深项目,在学生做的过程中,在理论上从高频和低频两部分深化对信号发生器的认识,深化模拟示波器和数字示波器在结构组成、多波形显示及示波器应用上的认识。以“数字万用表的设计与装调”作为第二个引导项目,知识链接到万用表的测量原理、电压测量基本知识、数字域测量基本知识,学生在做的过程中用到的仪器有万用表、信号发生器、示波器、逻辑笔等。以“基于单片机数字频率计的设计与装调”作为第二个引导项目的引深项目,深化对时间和频率测量的认识,该项目中还涉及到电子计数器、智能仪器及虚拟仪器的使用。总的来说,通过精选典型项目,在“教学做”相结合的过程中用到什么内容就教什么内容,既把握了理论内容的深度,又达到了学科内容的完整性。同时精选的项目能较好地引导学生在完成工作任务的过程中主动建构理论知识,使学生在做的过程中激发了学习动机,提升了职业技能。 3.采取与项目式教学相匹配的考核方式 项目式教学强调学生在项目活动中能力的发展过程,传统的考核方式已不适应项目式教学。项目式教学评价涉及项目任务进行过程中各阶段的学习评价、项目任务的完成质量和平时表现等多方面的综合评价。 三、结束语 面对当前我国职业教育的发展形势,项目式教学已是当前职业教育课程改革的基本取向,但从长期来看,项目式课程改革是不可能一蹴而就的,而是一个相对较长的过程。对于高职教育工作者来说,我们当前工作的重点是遵循教育规律,抓住战略机遇,坚持实践落实科学发展观,打破知识的学科逻辑,同时又能一定程度的兼顾学科的系统性来制定项目式的课程体系表,通过典型项目的教、学、做,来提升高职教育的整体品质,为社会输送多层次、多样化的应用型人才。 电子测量技术论文:《电子测量技术》课程实践教学探讨 摘 要: 《电子测量技术》是电子类专业的专业基础课程,课程的实践性较强。本文结合学院实际情况,介绍了该课程实践教学的特点及教学思路,并对该课程实践教学提出了一些有效的措施和经验。 关键词: 《电子测量技术》 实践教学 项目教学 《电子测量技术》课程是电子信息工程专业必修的专业基础课,同时也是理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。《电子测量技术》课程实践性较强,课程的学了掌握必要的理论知识外,更重要的是掌握各种电子测量仪器的选择原则和使用方法。在国外,该课程一般都是直接在工厂进行课程的学习。在我国,高教16号文指出高职教育要改革教学方法和手段,强化学生能力的培养。结合高职高专学生的特点和实际教学经验,我就《电子测量技术》实践教学谈几点体会。 1.课程实践教学的思路 实践教学是培养学生能力的重要教学模式和手段,对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有举足轻重的作用。通过实践教学,学生能更好地掌握各种常用测量仪器的正确使用方法,培养应用知识和解决实际问题的能力。在教学中我们贯彻“行动导向”的教学思想,强调学生是学习过程的中心,教师是学习过程的组织者与协调者。根据学生接受新知识的规律,分层次、有步骤地逐步强化学生的实际动手操作能力。实践教学具体的设计思路为:教学讲解理论知识以后,首先设计出相应的实验题目来巩固理论知识,掌握仪器的基本工作原理及基本操作;其次设计出综合项目,对仪器的综合使用进行训练,使学生能够非常熟练使用仪器,并解决遇到的问题;最后运用仿真软件进行仪器的虚拟仿真使用,从侧面强化电子测量仪器的知识及使用方法。 2.实践教学的实施 在运用多媒体课件讲解理论知识以后,就要逐步进行相应知识点的实践教学。下面以信号示波测量技术为例,阐述实践教学的具体实施步骤。在信号示波测量技术的理论教学中,要讲解示波的原理、示波器的组成及示波器的使用方法。在讲解示波器的使用方法时,采用实物演示教学法,即教师边讲边操作仪器,使学生对讲解的知识有更直观的认识。然后分别进行试验教学、项目实践教学和仿真软件的实践教学。 (1)实验教学 在实验教学中针对示波测量技术,因实际工作中常用到模拟、数字两种示波器,所以我们设计两个实验内容,即模拟示波器的使用和数字示波器的使用。进行实验教学时,教师首先要按照规范要求操作演示一遍,然后学生两个人一组分别进行实验。学生在实验过程中遇到问题可以随时请教老师,教师给予讲解指导。教学过程如图1所示。实验内容为示波器的校准和直流、交流信号的测量等基本使用。通过实验教学,学生能了解仪器的功能,掌握仪器的基本操作。 (2)项目实践教学 理论和实验教学之后,学生对仪器的基本使用有了初步的掌握。但是在工作中,对仪器的使用往往是综合的,涉及各个方面的知识和细节。为此我们设计了综合项目实践教学,采用项目式教学,每个知识点以落实项目为出发点。由任课教师讲解项目的基本原理及测量要求,学生4―5人一组分析讨论仪器的使用及测量步骤,教师对于学生项目整体实践情况给予点评。教学过程如图2所示。实践内容我们选择典型的稳压电源电路,电路中涉及交流、直流、半波信号、全波信号、滤波信号及稳压信号的测量。综合项目的实践能够培养学生的独立思考及创新能力,强化仪器的熟练使用。 (3)仿真软件的实践教学 在教学中采用软件辅助教学,能够加深学生对实际仪器的功能和使用的理解,并且能激发学生的兴趣,调动学生学习的积极性。常用的软件为Multisim,该软件是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真工具,提供了具有多种测试仪器、元器件品种齐全的虚拟电子工作平台,具有丰富的仿真分析能力。教师在进行仿真实践教学时,首先要给学生典型的电路(我们通常采用综合项目测量的电路)及虚拟测量仪器使用的要求,学生每人一台电脑进行虚拟仪器的仿真测量。教师检查学生的测量波形及数据。教学过程如图3所示。通过仿真软件的实践教学,学生能够巩固掌握的知识及仪器使用的技能。 3.结语 《电子测量技术》实践教学有效地把理论和实践教学结合起来,力求落实“突出应用性、强调工具性、体现先进性”的原则,突出了高职教学重在应用的特色。针对高职教育培养技术应用型人才的目标,课程的实践教学模式更有利于激发学生学习的兴趣和培养学生自主学习的能力。仿真软件实践教学使得教学手段更加现代化。当然,我们深知,实践课程改革是一项长期而又系统的工程,只有不断探索、改革、创新与实践,才能进一步提高教学质量,培养出高素质的技术应用型人才。 电子测量技术论文:《电子测量技术》课程教学方法的探索与实践 摘要:《电子测量技术》是电子信息科学与技术、自动化等高等教育专业的一门专业必修课。通过教学工作的探索与实践,对该课程的理论教学和实验教学做了尝试性的改革,将理论教学与实验教学融合为一体进行授课,在理论教学内容上突出原理及新技术,在实验教学上充分运用实验室开发学生的动手能力和创新能力。、实践教学结果证明教学效果获得较大提高。、 关键词:电子测量 教学方法 理论教学 实验教学 1 引言 现代科学技术的发展,如现代数学、物理学、微电子学、材料学等科学的发展为电子测量技术的发展创造了条件。电子测量技术的发展又为各行各业科学技术的发展提供了有利的工具,推动了现代科学技术的发展与进步。当今的各行各业都离不开电子测量技术和电子测量仪器,甚至在一些原先与“电”无关的专业,如化学、生物、医学、土木建筑等行业也都得到了充分的利用。各式各样的精密电子测量仪器在各种实验室里早已成为不可替代的基本工具和设备,因此电子测量技术的课程绝对不是可有可无的。当代大学生、研究生必须把电子测量技术和仪器作为一门基本功,认真学好。不论哪行哪业,在今后的工作中都将会大有益处、受益非浅。《电子测量技术》如此重要,如何更有效的展开本课程的教学工作,是一个值得我们深思的问题,本文笔者从理论教学和实践教学两个方面对《电子测量技术》课程的教学方法进行探索与实践。 2 理论教学 电子测量技术课程的内容主要包括电路参数测量、频谱分析、时域信号的测量、晶体管特性测量等电子测量的基本原理和测量误差分析,并包含了相关电子测量仪器的工作原理、性能指标、实际应用和相关仪器的最新成果等。与很多课程一样,该课程的理论内容非常枯燥,如果在教学过程中将理论内容和实验内容严重脱节,只是一味的介绍理论知识,将使得学生无法全面掌握电子测量的核心技术。若要出色的完成这门课程的教学是一项非常有挑战性的任务。理论教学工作作者是从教材选择、教师的自我提高、逆向思维教学法三个方面展开的。 2.1 教材的选择 一本好的教材不仅可以使教师易教,大大提高教学效果和教学质量,而且还可引导教学改革和教学思想的转变,而且可使学生易学,启发学生思维、引导学生创新。 笔者选用的教材是电子工业出版社出版的由桂林电子科技大学陈尚松等编写的《电子测量与仪器》,该书按高等学校电子信息科学与工程类专业的教学要求编写,教材中的内容与时俱进,技术上跟进更新。书中的内容是按发展历程讲解仪器原理,容易入门,叙述深入浅出,图文并茂,宜学宜懂,同时也包含了扩展或深入的内容可供教学和科研的不同需求选用;该书的具体内容做到了理论联系实际,既讲电子测量原理,又讲具体仪器应用,通过实例与仪器型号参数介绍,加深对仪器的认识和对国内外技术水平的了解。在内容上每章均附本章要点、小结和思考题与习题,便于学生预习、复习和总结。 2.2 教师的自我提高 在任何一门课程的教学过程中教师都具有主导作用,教师知识水平的提高可使教学质量得到有效地提高。我们知道电子技术的发展是非常迅速的,电子产品的发展速度呈摩尔定律所描述的规律,即集成电路的规模和微处理器的性能每18个月都会提高一倍,在这一速度的带动下各种电子测量仪器的生产厂家不断发展更新自己的产品。作为《电子测量技术》的教师,一方面应该时刻关注研制和生产电子测量仪器的商家的产品动态,要实时关注Aglient、Tektronix等这些大的电子仪器生产厂家的产品动态,定期查阅他们产品的资料,用来深化和扩展教学内容,将这些新内容、新知识在课堂上呈现给学生,丰富课堂内容激发学生的学习兴趣和热情,拓宽学生视野做到与时俱进;另一方面教师要主动进行电子测量方面的科学研究,促使教师对该方面的知识有更深入的理解,多参加学术交流会议,到科研水平较高的国内国际会议或其它相关的平台学习,通过与他人交流学习来提高教师自身的水平。 2.3 逆向思维教学法 任何一门课的理论学习都是一个枯燥的过程,如何化枯燥的理论学习为一个有趣的学习过程也是教师要思考的一项重要内容。这要求教师明确教学目的,在双重考虑教学目的和本专业实际情况的条件下,选取授课内容和授课方法。本课程主要介绍电子测量的原理及仪器使用部分,教师将理论教学的阵地从教室转移到实验室,直接面对仪器教学,使用逆向思维的方法进行理论教学,先从教学生如何使用测量仪器开始,让学生对仪器的结构有一个直观的感性认识,懂得仪器的各个旋扭或按键分别实现了什么功能,以及各旋扭或按键间如何协调工作,以使用过程中遇到的问题引发对理论知识的思考与学习。 以信号源和示波器的教学为例,这一教学过程将第三章和第六章的内容结合起来,先对信号源和示波器两种仪器的表面结构进行讲解,让学生使用示波器测量信号源输出的信号,学生使用仪器并利用仪器观察到信号后学习积极性也被调动起来,教师由实际操作引导理论知识的学习。如在信号源的使用过程中,信号的形状会发生变化,由此引出怎样才能使信号的波形发生改变,这就指引学生去学习“函数信号发生器的基本组成”部分的内容,这里讲解了常见信号波形的产生和转换方法;再如我们可以从示波器上观察到信号源的频率可以从低频段调到调频段,在同一频段内频率也会在一定范围内发生变化,信号源是如何实现这些频率变化的呢?带着这样的问题能引导学生学习信号源内部电路设计中的多种频率合成方法。在示波器的使用过程中同样提出问题,引导学生去学习示波器的理论内容,如打开示波器观察到光点,通过辉度与聚焦的调整引导学生学习示波管的原理及构造,这一显示原理也用于其他的显示设备上,如频谱仪、扫频仪等,做到触类旁通;通过示波器的触发模式调节键观察不同触发模式下信号的显示变化,反过来引导学生去研究是怎样的设计变化促使了显示屏信号的相应变化,带着学生学习示波器X通道中的触发电路的组成、触发耦合方式、触发电平、触发极性等知识;再如使用示波器观察信号源的同一个信号波形时,通过调节垂直或水平偏转旋扭观察信号波形的变化,为何会出现这种变化?带着同样的思考引导学生学习X通道、Y通道的放大电路设计等等。 3 实验教学 本课程的实验教学采取验证性实验和设计性实验相结合的策略。 3.1 验证性实验 验证性实验的目的是让学生通过操作各个实验项目,使他们对电子测量的基本概念、原理及方法有更加深入的认识和理解,培养学生独立思考的习惯,提高学生理论联系实际的能力和分析、解决问题的能力。在本课程的理论教学过程中,学生已基本掌握了实验所用用仪器的操作和使用方法,学会利用现有设备采取正确方案进行一些简单的测试测量。教师设计一些具有锻炼学生思考能力的实验给学生。如:通用计数器的应用,该实验要求学生理解通用智能计数器工作原理,掌握测量频率周期的测量方法及其检定高频信号源频率准确度,熟悉计数器的其他扩展功能;再如通用示波器的应用,要求学生理解示波器的工作原理、技术指标,熟练掌握通用示波器测试信号参数的方法等。 3.2 设计性实验 《电子测量技术》课程综合运用了电子、计算机、通信、控制等方面的技术知识,教师结合本专业的基础课程,设计了本课程的设计训练题目,目的是培养学生将科学理论与实际工程相结合的能力,通过设计训练,要求学生在掌握电子测量仪器基本理论的基础上,能根据所学知识综合设计简单的测量电路,运用单片机、FPGA、Protel等工具对简易电子测量系统进行仿真与设计,从而提高学生的创新设计实践能力。 设计题目主要有简易信号源设计、简易计数器设计、简易频率计设计、简单的数据采集卡设计等,让学生通过这些题目进一步对课本理论知识进行深入的学习。设计要求学生首先要写出《设计任务书》,包括以下内容:第一,仪器名称、用途、特点及简要设计思想;第二,主要技术指标;第三,仪器应具备的功能;第四,仪器的设备规模;第五,系统的操作规范等。该任务书反映同学的设计目标,同时也是教师作为设计完毕进行验收的依据。在设计之前要先学习基本的设计方法;在设计过程中除写好《设计任务书》外,还要做到理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡,要求学生在每一步设计结束要及时与教师沟通,尽可能完善设计工作。硬件电路设计前要画好硬件原理框图,过程中要绘制详细的电路图,仿真无误后方可制作电路板;硬件完成后要规划软件控制流程图,根据流程图逐步、逐点编写程序;最后进入软、硬件联调、实验,最后还要撰写设计报告。教师根据任务书中的指标逐项检查设计成品。 通过课程设计同学们学习了硬件电路设计、软件程序设计、电路调试等知识,使学生深入理解并掌握了测量仪器的基本原理,硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法,掌握常用接口的设计及使用。学生为其它课程、项目和毕业设计做了大量的知识储备,也为将来在自动化、智能检测、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域工作打下良好基础及应用实践能力。 4 结论 作者在课程教学过程中采用理论教学与实验教学相结合的教学模式。教师在“做中教”,学生在“做中学”。教师充分利用实验室现有的实验仪器、智能仪器控制软件、虚拟仪器软件等,较为全面地介绍电子测量技术的基本知识、电子测量仪器及测试系统的工作原理以及它们在工程实际中的具体应用,让学生尽可能广的学习到本课程所涉及的专业知识。经实践,本文提出的理论教学和实验教学方法证明了该方法的构建激发了学生的学习兴趣,巩固和加深了学生对理论知识的掌握与理解,提高了学生分析问题和解决问题的能力并加大了授课的信息量,符合创新人才培养和社会发展的要求。 电子测量技术论文:大学电子测量技术课程改革探讨 摘 要:“电子测量技术”是一门理论知识和实践性都很强的一门学科,开设这门课程旨在培养大学生的基本动手操作能力和提高综合设计能力。教师从理论教学、实践教学和考核方式三个方面进行探讨,目的是通过改革激发大学生的内在动力,提高大学生的自主学习能力。 关键词:电子测量仪器;教学方法;教学效果 “电子测量技术”是一门理论知识和实践性都很强的学科。“电子测量技术”这门课程的内容包括测量误差的性质、特点、分类和测量结果的处理,常见元件(电阻、电容、电感)标注方法和测量方法,电参量(电流、电压、功率)的测量,常用的测量仪器的原理、使用方法,时域测量频域测量和数据域测量的基本特点。学习本课程的目的是使大学生初步学会选择合适的测量仪器、制定合理的测试方法,学会设计一个最佳的测试方案,并且学会对测量结果进行误差分析和处理。开设“电子测量技术”课程旨在培养大学生的基本动手操作能力和提高综合设计能力。该课程涉及知识点多,数学公式推导复杂,学习难度大,容易造成大学生学习疲劳,致使学习效率下降。因此,我们不仅要加强大学生理论知识的学习,还要注重大学生创新和动手能力的实践培养。我们可将实验分为基础验证实验和综合设计实验。在基础验证实验中要求大学生能够识别常用元件,并能对简单的电路进行测量。在综合设计实验中,要根据大学生电子协会和电子设计大赛比赛要求事先拟定题目,使课堂教学和实践教学相融合,加强大学生的设计和创新能力。通过改革,我校大学生近几年的参赛均取得了可喜的成绩。本文从理论教学、实践教学和考核方式几个方面进行了改革,目的是为了激发大学生的内在动力,提高大学生的自主学习能力,通过一系列的改革取得良好的效果。 一、课程内容的改革 当前的“电子测量技术”课程体系陈旧,过多的介绍一些繁杂的公式,对于专科大学生来说难度过大,因此我们联合黄河水利职业技术学院的教师编写了适合大学生使用的“电子测量技术”“电子测量技术教学大纲”和“电子测量技术实验实训指导书”。该套教材介绍常见电参量的测量方法、常用元器件的特点以及测量方法和测量常用仪器的工作原理、使用方法和测试技能,并且介绍了误差理论和误差分析,时域测量、频域测量和数据域测量的基本方法。该套教材的特点是突出应用性和实践性,在课程内容上能够将知识点与能力点有机结合起来,注重培养大学生解决现场实际问题的能力。在内容安排上,力求广度和深度的统一,对电子测量的主要方面做了全面、系统的介绍,对于具体测量问题,选择典型的具有代表性的例题,使大学生既能够建立基本测量理论和基本概念的学习,又能加强基本操作技能的培养和提高。在课程内容上增加了现代测量新技术如无线通信测试、蓝牙测试、光通信测试等,每一部分均附有例题和习题,供大学生练习,以加深理解。在每章的开始部分增加实训项目,在选择实训内容时,应结合现场工作需要和我校实验室的设备条件,所选择的仪器都是全国各大高校普遍使用的测量仪器。 二、课堂讲授 在课堂讲授中,不再采取满堂灌的“填鸭式”的方式,而是将大学生进行分组,选择具有代表性的例子引导大学生自己去讨论、自己制订测量方案,使每个大学生都能够全身心地投入到课堂的学习中来。授课过程中,对于基本公式、基本定理的推导采用传统的板书形式,既能使大学生加深理解,又方便大学生记录。对于电路的测试技术和方案,利用多媒体技术、动画演示等手段,通过形象直观的演示,增加了传授的信息量。在教学过程中以大学生为主体,使大学生参与到课堂中来,改变了以往在课堂上教师乏味的讲解方式,教师在课堂上起引导作用,大学生才是主体。对于难点、抽象的知识点,教师要给大学生讲解清楚。同时,教师要在课堂上设置训练项目,让大学生先对项目进行分析,然后到网上和图书馆查阅资料,通过自己搜集信息,了解每种测量仪器的优缺点、适用范围和测量精度,从而学会建立一个优化的切实可行的测量方案。 三、加强实践技能训练 在实验环节的安排上,增加实验台、实验课时和实验数目。我们把整个实验内容分为基础验证型实验和综合设计型实验,在基础验证型实验中使大学生学会常用元器件的识别方法,学会常用测量仪器的使用方法,会对简单的电路进行测量;在综合设计性实验中,强化大学生创新能力的培养和综合设计能力的提高。同时,布置一些难度适中的题目和一些高难度的题目,难度适中的题目能使大部分的大学生经过自己的努力就可以完成,高难度的题目可以使少部分有探索精神和创新能力的大学生脱颖而出,从而带动其他的大学生,营造一个优良的学习氛围。 四、考试方式的改革 为了杜绝考前突击几天就能过关的现象,对大学生的考核方式也进行了改革。以前的测试就是笔试,以至出现了大学生眼高手低、只会纸上谈兵的现象。为了彻底杜绝这种情况的发生,我们更注重大学生平时的课堂表现、出勤率、作业情况以及在实验操作中的具体表现,这样给出的成绩更加客观公正,能大大提高了大学生的学习积极性,使大学生在平时的课堂上能更好地参与到课堂讨论中来。 五、结束语 通过这几方面的改革,激发了高校大学生的学习的兴趣,充分调动了大学生的主观能动性。近年来,我校的大学生参加河南省电子技能大赛、全国电子大赛还有电工证的等级考试,取得了良好的成绩,促进了他们的成长成才。 电子测量技术论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量技术论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量技术论文:浅谈电子测量技术和仪器的重要性 摘 要:本文对电子测量技术与电子测量仪器在经济发展和技术进步中的重要性进行了分析和讨论。本文首先对电子测量的对象及其应用特点进行了介绍,然后重点对其应用场景和重要性进行了讨论,最后对其发展前景做了分析。 关键词:电子测量技术;电子测量仪器 信息技术的发展拓展了参数测量的应用场景,提升了对参数测量的应用需求,为获得更高精度、更快速度以及更多功能的测量结果,电子测量技术及电子测量一起得到了飞速的发展。完善有效的测量方法配合先进的电子测量设备逐渐成为电子专业测量的主要实现方式。 一、电子测量的特点 (一)电子测量的对象 早期的电子测量主要是对被测量对象的电参数信号、传输特性、受干扰特性进行测量,之后随着信息技术的发展,电子测量技术及其相关设备也被逐渐应用到其他内容的测量当中,如通过传感器等设备将诸如机械物理量、热物理量以及光物理量等转化为量化的电信号量进行分析等。目前电子测量技术和仪器主要被应用的场景为:电能量信号的测量,如电功率、电压与电流等;干扰量及干扰后的信号特性测量,如信噪比、频谱、相位、失真度等;电路元器件测量,如电容与三极管的参数测量、集成电路的性能参数测量等。 (二)电子测量的优势 现代电子测量仪器的应用拓展了参数可测量的范围,现代测量技术的应用拓展了可被测量参数的种类,传统测量方式下所无法获得的测量,都可以通过相应的电子测量技术获得高精度的测量结果。具体来说,应用电子测量技术和设备所具有的测量优势主要体现在以下几个方面。 1.能够在更宽范围内对参数进行测量。电子测量仪器的量程更广,精度更高,量程数量级更大,可测量的频带范围更宽。如电阻电子测量设备的量程宽度可达到六至七个数量级,这是普通的欧姆表所无法达到的。 2.测量精度和测量准确度更高,测量速度更快。电子测量仪器对参量的测量主要是通过电磁波或电子运动来实现的,因而所能够实现的测量精度和测量准确度更高,特别是在时间量和频率量测量方面其优势更为明显。同时,相较于其他信号而言,电磁信号的速度更快,能够在更短时间内获得测量结果。 3.可进行在线测量和远程测量。电子测量技术可以在相关仪器中添加多种类型的传感器,这些传感器可被放置于不便于停留或无法达到的区域对相关信号进行采集,若能够集成到相关位置,还能够在不改变被测量对象工作状态的情况下实现不间断在线测量,并将测量结果以有线或者无线的方式传输给接收端进行显示、存储或打印等。 4.便于计算机处理。电子测量所获得的数据大多都是数字信息,这些信息更加便于在计算机端进行处理与分析,配合使用计算机能够有效扩展被测量的应用范围。 二、电子测量技术与仪器的应用重要性分析 电子测量技术和仪器以测量技术为基础,吸收融合了计算机技术、数字处理技术、传感器技术、通信技术等多种计数方式,可以将被测量对象或系统的参数以电量、光量以及其他非电量的方式传递给处理端进行处理和分析。电子测量技术和仪器已经在各行业各领域得到了广泛的应用,是推动科技进步和科技创新的重要条件。 电子测量技术和仪器配合使用基本能够实现对任何参数的测量,因而其应用场景非常广泛,几乎涉及到了人们生活与社会发展的各个方面。其测量结果对各项技术的发展具有指导意义。如对无线通信速率的测量以及空间噪声特性的测量可以有效指导无线通信系统的技术革新;光栅、磁尺以及激光测量设备等在机械行业的应用推动了高精度数控机床产业的发展,使得越来越高精度的器件生产成为可能。 特别地,电子测量技术与仪器的发展更是同步甚至于超前其他技术进行发展的。统计资料显示,二十世纪九十年代的发达国家中,电子测量技术与仪器所占的国民生产总值只有百分之四左右,但是其对整个国民经济的推动作用却占据了超百分之六十的份额,与国民经济的关联度达百分之九十。电子测量技术和仪器是国家综合技术的客观体现,是国民经济发展的重要保障。 三、电子测量技术和仪器的发展前景 总体来看,电子测量仪器的未来发展方向主要集中在通用化与平台化、模块化、虚拟测试化等方面。 通用化与平台化是指现代测量仪器和技术正在逐渐由依赖硬件性能向依赖软件性能转变,各种测量软件和功能逐渐被集成到一台测量仪器中,且测量对象与测量设备相互独立,只需要根据测量需求适当的更改软件功能即可实现单台测量仪器的多参数、多用途测量。 模块化是指整个测量系统提供总线接口,各功能采用模块化思想进行设计,在应用时可实现快速配置和模块更新。这样既能够有效减小测量仪器的体积和重量,还能够依照最新的测量技术和方案对测量系统进行更新或升级,使得整个测量仪器的兼容性更强。 虚拟测试化是指应用虚拟测试技术对测量结果进行优化,对具体参数测量过程进行改进,增强电子测量技术的工程实用性,进而提升测量效率和数据测量进度。 四、总结 随着被测试系统和器件的发展速度越来越快、体积越来越小、应用场景越来越广泛,人们对测量技术和测量仪器提出了更高层次的要求,促进了新技术和新方法在电子测量技术和仪器中的应用。电子测量技术和仪器的应用对整个社会的发展具有先导作用,代表着一个国家的科技实力,影响着社会经济的发展速度。可见,正确认识电子测量技术和仪器的作用和功能具有重要的指导意义。 电子测量技术论文:电子测量技术实践课程教学改革浅析 摘 要:本文分析了电子测量技术课程在实践教学环节存的问题,并结合实际情况提出了实验课程改革措施。 关键词:电子测量;实验;教学;改革 电子测量是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学生的一门重要专业课。是具有较强的理论性和实践性的课程。包括电子测量的基本理论和方法、主要电子仪器的工作原理、误差分析、电参数的测试方法、实际应用以及该领域的最新发展等。电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。通过本课程的学习,使学生具有电子测量技术与仪器方面的基础知识和实际应用能力,以后在科学实验和生产实践中能制定先进的测量方案,合理地选用测量仪器,能正确处理测量数据,以获得最佳的测量结果。课程较强的实践性要求在教学过程中要加强实验教学环节,提高学生的动手能力。 1 电子测量技术实验课程教学存在的问题 ⑴测量课程的理论内容相对独立。在好多电信学生的心目中,测量课程是独立的,实验更是由于本课程的特点即与其他课程内容的有机联系和综合应用,使得学生容易产生误觉,好象在重复其它课程的实验,无太大新意,而变得好象索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。而使得学生对此门课程兴趣不大或兴趣全无。其实不然,测试一直贯穿于学生的整个大学阶段。刚入校时所学的高数是测试技术的理论依据;计算机是现代测试的重要工具;电路、低频电路、高频电路就是讲解的测试电路;信号与系统、数字信号处理、信息论与编码讲解的就是测试原理。也就是说学生的知识不应是孤立的,而应有机的联系成一体。 ⑵本课程具有很强的实践性,必须结合实验等实践环节才能理论联系实际提高综合应用能力。但随着科学技术的发展,各学校为了培养宽口径的人才,增开各种课程,使得电子测量的学时数日渐减少,与其在专业里的重要性不相符合。一般高校的测试技术大概就是40多学时,有的学校实验学时还包含在里面,对于学生的理论知识的掌握和实践上的应用及创新思维和能力的培养远远不够。 ⑶实验教学内容不尽合理。现有的测试技术的实验不外乎是一些基本测试仪器的使用,非常片面。使得学生容易产生误觉,一是好象在重复其它课程的实验,二是学生好象有点知道,但又感觉知道的不是很透彻,觉得无太大新意,而变得 索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。其实测试技术应该贯穿于整个电子信息专业的实践当中。 2 电子测量技术实验课程改革措施 ⑴研究电子测量实验可与其他课程实验的整合。测量在电信工程专业中起着举足轻重的作用,并一直贯穿始终。无论是从高数、计算机基础到电路、低、高频电路,再到信号与系统、数字信号处理、信息论与编码;从微机原理、单片机到EDA、MATLAB、DSP、ARM,无不与测试技术相关。高数是测试技术的理论依据;测量电路与系统由各种电路、传感器和计算机构成;测量仪器的使用和测量电路的设计与调试过程中可利用一些计算机语言进行辅助设计和仿真。测量技术的讲解可以站在信号的高度上讲解,使得学生起点更高,更能充满信心的找到自己未来的人生目标。故而可将学生四年的实验课统一安排,统筹规划;先从实验仪器的基本使用,到应用实验仪器测量基本电路及其电参数,再到实验仪器的熟练使用、扩展使用;最后到自行选用实验仪器,计算参数,构成测量电路,设定实验步骤,完成各种任务。这样即可合理安排学时,避开学时压缩对课程带来的不利影响;又可避免重复劳动所带来的厌倦心理;还方便开设一些综合性课题。 ⑵合理设置实验内容。实验教学作为电子测量课程的重要组成部分在内容安排上也不能一成不变照本宣科,实验内容的选取要做到适应不同层次学生的需要,将单纯的验证性实验逐步向综合应用实验和创新实验类型发展,增强学生的参与意识,提高学生的动手能力。就是以验证性实验为主,对于设计性实验我们都是要求学生利用传感器等来间接测量一些与实际应用有关的参数,如温度、液位、重量、位移等。这样一方面提高了实验的难度,另一方面提高了实验的趣味性。在整个实验过程中,学生独立设计方案,确定实施方法与手段;对实验过程中遇到的问题进行多方位思考并借助于测试仪器认真地分析,教师仅在适当的时候加以启发引导。在参与实验的过程中,一切都由学生独立思考和动手,自己寻求正确答案,真正成为实验的主体,从而提高了学生的实验兴趣,激发了学生的创新意识,培养了学生的创新能力。可以让学生较系统地掌握电子测量系统设计过程的选项立项、方案论证、工程设计和实现、系统调试、文档整理等全过程的各个环节,充分发挥学生的主观能动性和创造力,培养学生的协作能力和团队精神。 ⑶建立虚拟实验平台,电子测量课程面临两个难以回避的瓶颈,其一是传统实验手段落后的瓶颈,其二是实验设备资源的瓶颈,构建基于软硬件结合的仿真实验平台,既可充分利用学校计算机房的现有设备减少实验设备的硬件投入及维护工作量,又可以帮助学生更好、更快地掌握理论教学内容,加深对概念原理的理解,有利于促成课程和教学改革更有利于具备工程实践能力的应用性人才的培养。 电子测量技术论文:我国电子测量技术的发展 【摘 要】21世纪以来,我国已经进入了科技化信息化时代。各种先进的科学技术都在涌现,其中也包括电子测量技术。它是新时代不断发展创新的产物,具有很大的发展潜力。 【关键词】电子测量;技术发展;广阔前景 0 前言 随着我国经济不断发展,我国居民的生活水平都在提高,使用先进的科学技术是必然趋势。电子测量技术应用于我们生活的方方面面,能够精准高效率的测量许多数据,方便人民的生产生活,下面我们就来阐述一下电子测量技术的发展历程。 1 电子测量技术的简单介绍 新形势下,随着现代化科技的蓬勃发展,电子测量技术在实际生活中的发展及应用越来越受到人们的广泛关注和重视。电子测量技术,作为大多数电子产品精密及准确测量的重要技术,广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电学专业的测量。就目前的电子技术市场来看,可以说,电子测量技术的应用早已进入了一个较为理想和成熟的发展环境。电子测量仪器是知识密集、技术密集、高速发展中的行业。由于微电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器中的应用,新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断涌现,在电子、电力、航空、航天、能源、交通、广播、电视、通信及其信息系统、微电子及电子元器件测试等方面已冲破了传统仪器的概念。电子测量主要应用于电学专业的测量,例如,电信号传输特性的测量。电子测量也广泛的应用于非电学专业的测量,例如,它通过各种类型的传感器,能量转化器把非电量(如热力学、光学、机械学的物理量)转换为电量(如电流、电压、频率等)进行研究,而后得出反映出非电量的测量结果。随着电子技术的不断发展,测量的内容愈来愈广泛,通常包括以下几个方面:(1)电能量的测量,包括对于电流、电压、电功率的测量。(2)信号的特性及所受干扰的测量,例如信号的失真度、频率相位、脉冲参数、调制度、信号频谱、信噪比等。(3)元件和电路参数的测量,例如电限、电感、电容、电子器件(电子管、晶体管、扬效应管等)的测量,集成电路的测量,电路频率响应、通频带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减和增益等的测量。然而目前国际上著名仪器公司电子仪器销售额所占比例不断下降,国内电子仪器厂所处的状况大致类同。因而研究我国当前电子测量仪器行业发展战略决策,已成为仪器行业专家们共同关注的问题。 2 电子测量技术的优点 2.1 电子测量技术的测量频率范围广 相对于以往的测量技术来说,电子测量技术具有测量频率范围宽、量程大等优势。通过电子测量技术的实际应用,能够利用电子测量仪器,进行深海压力、高温炉温度等特殊环境下的测量工作,一定程度上降低了测量人员的工作强度,同时也有效保证了测量结果的准确性和客观性。此外,电子测量技术的测量频率范围宽、量程广,还表现在测量电子欧姆表的测量能力上。由于所测量的大小相差极大,要求测量仪器的量程也极宽,同一台电子仪器,经常能做到量程涉及很多数量级。例如一台普通的欧姆表,可以测出几欧姆至几十欧姆电阻,量程宽达六、七个数量级。 2.2 电子测量技术能够实现遥测 电子测量技术的遥测优势,具体表现在电子测量技术能够帮助人们解决在不便长期作业或是难以直接到达的区域的测量工作,而且不间断测量,又能够保证测量的数据具有高度的实时性,同时它拥有直观、清晰的显示方式,能够为测量人员的测量工作带来更大的便捷性。电子测量技术能够将传感器设置在人类无法到达或者无法长期停留的地方,在对象运行的状态下能够持续进行测量,并直观地记录下相关的数据,这样就方便人们对被测对象进行了解和分析。例如在测量发光二极管时,电子测量技术将数据以数字的直观形式显示出来,将频率以示波的方式显示在荧光屏上,都能起到直观、清晰分析参数信息的重要作用。同时,电子测量技术在实现遥测和不间断测量时能够利用荧光示波法和发光二极管来直接显示出测量的结果,具有直观、清晰的效果,便于测量人员直接对被测对象的行为特征进行认识和掌握。荧光屏示波法,便于形象直观地给出被测量的特征。测量结果还便于打印、绘图或启动指示灯显示。 2.3 与计算机技术相结合 电子测量技术的高速发展离不开计算机技术的大力支持,因此电子测量技术和计算机技术的紧密集合是又一个应用优点。随着现代计算机技术的高速发展、计算机硬件价格的不断下降,通用硬件平台和虚拟仪器也正在成为趋势。通用硬件平台主要包括用于数据采集、信号分析处理和信号输出显示等带有共性的硬件,例如微型计算机、A/D和D/A变换器、显示器等,有了这些通用硬件平台,根据不同仪器的具体技术要求,开发出相应的软件,就可以产生不同的测试功能,输出多种测试信号。虚拟仪器充分利用了微型计算机强大的软硬件技术,可以设计出风格不同的人机操作界面,并且易于随着计算机软、硬件的升级而升级。虚拟仪器允许用户在通用硬件平台上根据自己的需要构造仪器,充分发挥计算机或数字信号处理器的作用,对仪器功能进行变换组合,因而比实物仪器更具有灵活性。在当今科技的高速发展中,测量技术和实验手段的现代化已成为科技现代化的重要条件和标志。随着计算机技术与智能传感技术的不断发展,检测仪器也将朝着“更快、更宽、更深”方向发展。微型计算机的不断发展,让电子测量仪器能够更加便捷地携带,能够对测量的数据、结果以及变化情况进行记录和保存,体现了电子测量技术多功能、高性能的特点。 3 电子测量技术的发展前景 随着信息技术的高速发展,信息和信息化已成为推动经济、技术和社会发展的要素,它反映了当代经济发展、科学技术进步的趋势,被认为是国家现代化水平和综合国力的主要标志之一,从而成为各国竞争的热点。对此各发达国家均把实现社会信息化作为重要的国策竞相投入了大量的人力、物力和财力。电子测量仪器与测试技术正是这些系统与技术的支撑。传统的仪器与测量方法已经很难适应这种需求,必须大力发展测试系统技术、测试软件技术等,用以研制开发新的仪器和新的测试方法。如能适应这种需求,仪器行业将得到很大发展。电子测量仪器经历了从模拟仪器到数字仪器、智能仪器,再到目前的虚拟仪器的发展历程,微电子技术和计算机技术的迅猛发展推动了电子测量仪器的发展。随着电子测量仪器的应用领域不断扩大,现代科学技术的发展和现代化工业大生产,必定会对电子测量仪器提出更高的要求,相应地,电子测量仪器的发展会呈现出新的特点,主要会包括:测量仪器的通用化;测量仪器的模块化;融合大量的高新技术;测量仪器的网络化。 4 结束语 通过本研究的介绍,我们对于电子测量技术的发展有了一定的了解。根据它的诸多优点,相信在未来一定会有更好的发展前景,应用到我们的生产和实践中去,为我们提高优质的生活。 电子测量技术论文:电子测量仪器抗干扰技术措施分析 [摘要]随着电子技术的飞速发展,人们对电子产品提出了越来越高的要求。许多企业都在使生产实现自动化,在实现自动化的过程中需要用到较多的电子测量仪器来检测生产过程中的参数,通过检测到的参数来指导生产操作。所以,电子测量仪器必须要保证其测量数据的准确性,防止出现误差。在实际的操作过程中,利用电子测量仪器检测参数容易出现干扰问题,干扰问题的出现会降低信号的质量,影响设备的正常使用。因此,提高电子测量仪器的抗干扰性能非常重要本文对干扰现象进行了介绍,研究了几种常用的电子测量仪器抗干扰技术和措施,并得到了相关的结论。 [关键词]电子测量仪 干扰 抗干扰 问题 技术 措施 一、干扰现象 (一)、干扰的定义 干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。对于电测系统来说,干扰就是指对电测系统或仪器的测量结果产生影响的各种内部或外部的无用信号。干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、振动干扰和声波干扰等等,其中,电磁干扰是最为常见的干扰方式,电磁干扰对于系统的影响也最大。电磁干扰容易对系统的性能或信号传输产生有害的影响,使信号的数据发生瞬态变化,加大误差,严重时可能会导致整个系统出现故障。 (二)、干扰的来源 产生干扰必须具备三个因素:干扰源、传播途径和接受载体。对于电磁干扰来说,许多的设备都能够成为干扰源,例如继电器、变压器、微波电器、电动机、高压电线等,这些设备都能够产生电磁信号,对电子测量仪器进行参数检测造成影响。另外,宇宙射线、太阳光和雷电这些自然现象也会产生电磁信号,成为干扰源。电磁信号在空中是直线传播的,具有极强的穿透能力,电磁信号还能够通过导线传人电子测量仪器,传播的途径众多,也是电磁干扰现象十分广泛的原因之一。电子测量仪器就是很好的接受载体,它会吸收干扰信号,影响参数检测。所以,干扰是会对系统造成有害影响的,除去干扰形成因素的任何一个,都能够有效地避免干扰。抗干扰技术就是针对干扰的三个要素进行研究和处理,破坏其中的一个或几个干扰生成的要素。 二、几种常用的电子测量仪器抗干扰技术措施 电子测量仪器容易出现干扰问题,通过干扰现象的来源进行分析,可以知道,提高电子测量仪器抗干扰性能最理想的方法就是抑制干扰源,使其不向外产生干扰或者将其产生干扰造成的影响限制在允许的范围之内。对于生产车间来说,想要生产的过程中不产生干扰源几乎是不可能的。有些干扰是避免不了的,例如电网和外界环境的干扰。所以,在电子测量仪器来说,除了要对一些干扰源进行抑制之外,还需要在产品自身设计方面进行研究,提高其抗干扰性能。常见的电子测量仪器抗干扰技术措施如下所述: (一)、屏蔽技术 屏蔽技术室利用导电或导磁材料制成的盒状的或壳状的屏蔽体,可以将干扰源或者受干扰对象包围起来,这样就可以割断或者削弱干扰源的空间耦合通道,组织干扰源向受干扰对象传输电磁能量。根据屏蔽的干扰场的性质的不同,一般可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种类型。通常采用电场屏蔽的方式来消除或者抑制由于电场耦合而引起的干扰,使用铜和铝等导电性能良好的金属材料充当屏蔽体,且屏蔽体要保持良好的接地。磁场屏蔽是为了消除或者抑制由于磁场耦合而引起的干扰,一般可以用高磁导率的材料来充当屏蔽体,从而保障磁路的畅通。对于一些电气设备,既存在电场耦合,又存在磁场耦合,例如,变压器、发电机等等,变压器的电磁屏蔽一般采取的是在变压器绕组线包的外面包一层铜皮作为漏磁短路环,漏磁短路环会产生反磁通来抵消部分的漏磁通,从而使变压器外的磁通减弱。另外,在同轴电缆中,可以在电缆线中设置屏蔽层,防止信号在传输的过程中受到电磁干扰。同时,为了防止电磁干扰发生在通信电缆里面,可以在生产车间的通信电缆外面包裹一层薄膜,这样就能够起到屏蔽外界电磁干扰的作用。需要注意的是,对电磁干扰的屏蔽效果与屏蔽层的数量和每一层的厚度是有很大关系的。 (二)、隔离技术 隔离技术是抑制干扰的有效手段之一,它是指把干扰源与接收系统隔离开来,从而让干扰耦合通道被切断,使得干扰信号无法传输。比较常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。光电隔离需要用到的仪器是光电耦合器,光电隔离借助光作为媒介来耦台隔离两端输入和输出的电信号,它所具有的隔离能力比较强,能够有效地提高电子测量仪器的抗干扰能力;变压器隔离主要用在传输交流信号的过程中,需要用到隔离变压器来阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度;继电器隔离主要是利用继电器的线圈来接受电信号,在利用其触电来控制和传输电信号,这样就可以通过不和电产生联系而将强电和弱电分离开来。 (三)、滤波技术 滤波的形式有多种,主要有波形滤波、频率滤波、时间滤波、空间滤波、软件滤波和幅度滤波等。滤波主要是通过挡住噪声,只让有效地信号输出。干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽很多,所以可以采取滤波的方式来抑制干扰。根据滤波器频率的特性,可以将滤波器分为低通、高通、带通、带阻等类型。 (四)、接地技术 为了提高电子测量仪器的抗干扰性能,还可以通过接地技术来实现。接地技术主要是将电路、设备机壳等与大地相连,这样就能够给系统提供一个基准电位。接地可以分为保护接地、屏蔽体接地和信号接地三种类型。通过接地的方式,不仅能够防止设备使用时漏电造成人身安全,还能够有效地抑制干扰。 三、结束语 综上所述,在电气化的环境下,干扰现象时有发生。如果干扰源不能够消失,就需要想办法让其对其他设备的使用造成的干扰降低到最小。通过屏蔽技术、隔离技术、滤波技术和接地技术能够有效地抑制干扰信号的传输,保证电子测量仪器能够在允许的范围内进行参数检测。 电子测量技术论文:现代电子测量技术与仪器仪表的发展 近几年来科学技术迅猛发展,以信息技术为代表的新科技促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器仪表的快速发展。电子测量仪器的发展为我国国民经济、企业发展,科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,鉴于中国在全球制造环节和设计环节的重要地位,使得中国成为全球各大仪器厂商青睐的大战场,同时,也带动了中国测试测量仪器的研发与测试技术应用的迅速发展。 电子测量技术的现状及存在的问题 目前国内的电子测量技术已有了很大的发展,中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视,状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国的仪器取得了巨大的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展,为中国的测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府越来越重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出,中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品,现在已基本上采用了标准化,模块化的设计体系,已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。 虽然国内的测试测量产业快速的发展,但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后,表面上看的有精度不高,外观不好,可靠性差等,深入分析则存在以下问题: 人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中,研发始终处于核心地位,而测试则处于从属和辅助位置,研究者对测试不够重视。 数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志,关系着一个国家在科技领域“核心竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因,中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业,标准化的研究也没有跟上需求的快速发展,从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观,但距离整个产业的要求还有一定距离。所以,还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有,在技术水平没有达到的条件下,一味地追求精度或追求高指标,而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。 软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用,就如同人的大脑一样,然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件,即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的核心技术,它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。 面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。 目前电子测量仪器的高技术成果 成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试。 调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。 VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量,还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 现代电子测量仪器的发展方向及趋势 电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志,因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式,研究新型的仪器仪表应注重高精度,高质量,稳定性,可靠性,可维护性,可操作性,易升级性等。 我国电子测量技术的发展应保证产品性能更加优异,逐步与计算机融为一体,使测试及仿真软件在仪器中广泛应用,提高自动测试系统的性能,测量数据采集和处理的自动化,实时化,数字化,测量数据管理的科学化,标准化,规格化,测量数据传播于应用的网络化、多样化、社会化,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进的地面测量仪器等广泛应用与工程测量中,并发挥其主导作用。
化工原理实验论文:化工原理实验改革实践的初探 《化工原理》是应用化学、生物工程及材料等专业的必修课,其涉及到高等数学、物理、物理化学、计算机技术等过去所学的基础科目。化工原理实验有别于其他的基础实验,类属于工程实验,具有由理论到工程的桥梁作用,对学生的动手能力、创新能力、工程思维的培养起着重要的作用。化工原理实验教学着重于实践能力和解决实际问题能力的培养。结合近年本人在化工原理实验教学中进行了一些探索,也收到了一些的效果。 一、在实验教学环中更好的为学生构建知识体系 在化工原理的实验教学中不能一味的追求作出实验的结果,其中应更加注重理论和实际的结合。《化工原理》课程本身就是一门综合学科,其中的理论知识和工程的方法既需要多学科作为支撑,又需要有新的理解和研究方法,因此构建学生和知识体系的重要性并不低于动手的实验本身。因此,在开设实验课之前应该对过去的知识进行梳理,提出相关的公式的相关性以及工程中的区别,在了解实验设备的前提下进行实践,对实际工厂中的生产设备有所了解,再去通过实验去了解怎样通过其去解决实际的问题。 二、随着科技日新月异的发展,计算机模拟技术已经很成熟,在很多的实际科研中已经取得了很多成果,对实际的生产起到了辅助甚至预测作用。并且在化工原理实验课往往受到场地和实验装置的限制,很难让每个学生真正的完成整个实验。因此引入计算机模拟可以解决这两个方面的问题。其对于提高整体教学效果的作用是非常明显的。在很大程度上,计算机模拟技术可以辅助仿真实验,在构建模型的基础上能让同学们更好的理解整个过程中生产设备的运作和在使用上,更好的结合实际的情况和理论的结合。其能不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。化工原理实验教学中开展仿真实验和计算机模拟结合应该会成为化工原理实验教学改革的新方向。 三、采用分讨论小组的实验教学模式 为了培养学生的兴趣和创新力,争取逐步建成更完善的学习小组,根据学生的实际情况对学生进行分组,对实验的理论、过程、和能应用的场合进行讨论和汇报。合理安排学习讨论内容 [1]:基本实验,对所学的知识进行汇总,处理数据得出实验结果。[2]总结公式对比实验式、理论式、经验式,将用到的公式进行汇总,构建简单的模拟模型,用计算机模拟实际情况。[3]将实验中的知识结合实际,探讨其在实际中的应用,和在实际生产工程中应用可能出现的问题,解决方法。 四、培养学生自主处理化工原理实验报告 实验报告是化工原理实验重要部分,但很大部分的学生写实验报告只是为了完成任务,对处理数据并不重视,抄袭现象严重。其主要原因可能是化工原理实验报告内容太多,而且并不愿意用心去完成。因此,在实验报告写法上我们也作了相关的改进。[1] 实验报告的纸张采用装订成册的形式,不采用统一的模式,学生可以通过小组自行设计。[2]以小论文形式的写作,可以让学生更好的了解科研的模式,为其日后的科研学习打下基础。除此之外论文形式也要求学生发现实验中的问题提高创新能力。 五、计算机模拟和仿真实验是未来的一种趋势,更多的思考学生和学校的具体条件和能掌握的内容是我们思考的主要方向。在已有的硬件设施的情况下,还需拓展学习和交流的途径,争取能将化工原理实验的改革做到更好。 化工原理实验论文:探析增加高校化工原理实验教材研究 在认真分析化工原理实验课程教材建设中存在问题的基础上,探求化工原理实验教材建设的途径和教材建设的具体要求。 一、化工原理实验教材建设存在的问题 化工原理实验具有明显的工程特点,是实践性很强的一门技术课程,以培养高等化工科技人才的能力和素质为主要目的。新建本科高校化工原理实验教材建设虽已取得了很大的成绩,但仍存在一定的不足。 (一)教材内容参差不齐,多是讲义 化工原理实验研究的是多达14个的基本化工单元操作,其相关实验,根据内容可分为基础实验、验证实验、综合实验和设计实验,与之配套的实验仪器有很多。由于化工原理实验内容的这种特殊性,化工原理实验教材版本较多,涉及的实验内容也各不相同。即使名称相同的实验,由于实验性质不同,其实验仪器亦不同,加之生产仪器设备厂家的研发能力也不同,这也致使化工原理实验所需的仪器设备千差万别。而且,在以往的化工原理实验教材编写时,编著者往往根据自己所在专业化工原理实验室已有仪器设备进行编写,又由于各学校的专业培养目标不同,同一实验的性质不同,所购置的仪器设备不同,致使实验教材中名称相同的实验项目的实验内容不同。这些都给学校选用教材带来了一定的困难。 (二)教材内容落后于科学技术的发展 首先,测量仪器及测量方法方面的内容陈旧。化工原理实验中的测量项目较多,有流量测量、温度测量、压强测量等。例如流量测量仪器,目前使用的有孔板流量计、转子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、卡门涡街流量计、超声波流量计、质量流量计、多普勒激光流量计和其他新型流量计。这些测量仪器及其使用方法都是学生需要掌握和了解的。可是,现行的化工原理实验教材甚至是化工原理教材也只是简单地介绍了其中的2~3种,无法满足学生获取知识的要求,也无法满足现代社会对应用型人才的需求。其次,数据采集及控制方面的内容滞后。现代科技社会,为了切实提高化工生产的安全水平,化工企业逐步实现了化工安全生产过程自动化控制,如DCS系统、SIS系统、ESD系统等,这些系统有一个共同的特点,那就是应用信息技术和自动控制技术,远程采集数据和动态控制生产。由于化工原理实验课程以培养符合社会需求的高等化工科技人才的能力和素质为主要目的,学生需要了解和掌握计算机数据在线采集和自动控制系统方面的知识内容,但现有的化工原理实验教材大多都没有提及这方面的内容,即使是后续相关的过程控制等课程教材对此也多是泛泛地提到。目前,新建本科高校现有的化工原理实验仪器设备的操作和调节多是手工调节,数据的记录基本上采用的也多是笔加纸的方式。传统的手工操作训练远远滞后于现代计算机数据在线采集和自动控制系统的发展要求。 二、加强化工原理实验教材建设的途径 (一)学校给予重视和政策支持 化工原理实验是化学化工专业的一门专业基础课,其教材建设如果单靠个人,很难达到预期的效果,需要学校与系院给予高度重视和政策支持。学校应根据教材建设制定相应的政策,在经费、时间和政策上给予鼓励,完善教材的评审机制,调动专业教师参与编写专业课程教材的积极性。总之,只有在学校政策的指导下,所有专业教师都参与到教材的建设中来,才能够取众人之长,独辟蹊径,编写出既能体现应用化学专业培养目标,又能体现新技术和新工艺的教材。 (二)教材建设与化工原理实验课程改革相呼应 新建本科高校化工原理实验教材建设应该在遵循培养方案的前提下,以培养目标为核心,以课程体系为基础,以教学内容为主体等方面开展建设。化工原理实验是应用化学专业的一门专业基础课,其开设的目的是为专业课的学习奠定理论与实践的基础,增强学生的学习积极性和创新能力。化工原理实验课程建设是应用化学专业课程体系改革的一个重要组成模块,其教材建设也是建设的重点之一。化工原理实验是以单元操作为基本教学内容的,那么其教材建设应以各种单元操作为主体,针对每个单元操作进行具体的分析、定位和确认,逐步开展教材建设。整个建设过程要与化工原理实验课程改革相呼应,突出应用型的特点。 (三)教师积极参与专业课程教材的编写 教材建设是一项具体、系统的项目,需要一批有事业心的教师积极参与研究和实施。在教材编著之前,参与教材建设的教师要广泛、及时地收集各种资料,并对其进行精选和提炼,整理出能体现新建本科高校应用型办学定位的先进技术理论内容;编著教材时,还要及时了解国内外化工原理实验方面的新技术和新工艺,并充实到教材中去,使课程教材既能体现应用型的办学定位,又能反映出国内外化工原理实验的新理论和新研究成果,从而激发学生的学习积极性和创新性,促进学生全面发展。 (四)教学内容设置注重应用及创新 化工原理实验课程教材建设首先要站在具体专业方向的角度来设置教学内容,确定哪些是重点要阐述的,哪些是点到为止的,哪些是避免重复应该删减的,哪些是最新应用须增加的,以避免因内容重复而出现课程之间的推诿现象;其次要适应现代社会的发展,删除教材中已淘汰的内容,增加国内外的新技术新工艺,要根据企业生产实际增加实践方面的内容,以提高学生的实际操作水平和处理问题和解决问题的能力。 三、化工原理实验教材建设的要求 (一)定位准确 教材建设要在贯彻知识、能力和素质协调发展的教育教学思想指导下,结合具体的人才培养目标,具体的专业课程特点和具体的培养对象,编写专业针对性较强的教材[2]。新建本科高校应用化学专业化工原理实验课程作为一门专业基础课,其教材的建设应该服务于人才培养目标,重视基本原理的应用,对于基本原理的推导和论证要尽量简约处理,追求内容体系的系统性和完整性,强调基本原理的应用和操作,使学生在学习过程中,掌握基本的原理、基本的技能和应用知识,形成基本的专业素养。 (二)树立精品 意识新建本科高校化工原理实验教材建设要与应用型人才培养目标相一致,在实验和实训配套等方面突出应用能力培养的特点,要有精品意识。在注意教材系统性、逻辑性和完整性的前提下,教材编写要用精炼、准确的文辞进行精辟阐述,把最先进的理念、最新的标准规范、最新的技术和工艺融入教材,让教材能体现知识的时代性,体现出学校的人才培养特点,使其成为同类教材中的精品。 (三)遵循先进性、通用性和实用性原则 教材建设要追踪现代科技发展新趋势,把握专业实际发展的需要,注重知识和技术的更新,将国内外新技术和新工艺及时编入教材,同时注重电子教材特别是仿真实验教材的建设。在通用性方面,随着社会对人才需求的不断变化,专业面由单一向多个方向拓展这就需要教材建设要处理好综合性和专门化之间的关系,使编著的教材既适用于单个专业方向,又适用于多个专业方向的专业需要。教材内容设计要摆脱理论分析长而深的模式,充实应用实例的内容,以实用性和综合性为特点,以培养学生基本技能和应用知识为目的。 (四)专业教师和企业技术人员加强合作 化工原理实验教材建设单靠在校教师是很难完成的,只有教师与实验设备研发制造公司及企业生产一线的工程师紧密合作,甚至邀请他们直接参与到教材建设中来,才能真正了解社会所需的化工人才应具备的知识能力和知识结构,并以此进行教材的开发,才能编写出真正适用的化工原理实验课程教材,达到培养出真正的应用型人才目的。 作者:张果时国庆单位:黄淮学院郑州轻工业学院 化工原理实验论文:提升化工原理实验课程教学质量的策略 摘要:在现阶段的教育工作中,部分专业课程的实施,往往继续运用传统模式完成,不仅没有得到学生的肯定,同时在很多方面都影响到了正常教学任务的开展,对人才培养和教学体系健全,产生了一定的负面影响。化工原理实验课程是重要的化学人才培养课程,必须在教学质量上充分提升。 关键词:提升;化工原理;实验课程;教学 相对而言,化工原理实验课程教学在开展的过程中,必须充分遵循一定的规律,要让学生在知识掌握的过程中,能够通过科学的实验、实践来完成,这样就可以最大限度的巩固知识记忆能力,在知识的整体学习上,可以获得较大的突破。值得注意的是,提升化工原理实验课程教学质量的时候,不能总是追求短期效果,还必须在长期教育上高度关注。 1化工原理实验课程教学的问题 1.1教师重视程度不高 我国在现阶段的社会发展中,各个行业的进展速度是比较快的,同时在很多方面都做出了卓越的贡献。相对而言,化工原理实验课程教学的有效教育,能够对化工人才培养产生较大的积极作用,对于今后的行业进步,也能够产生很大的积极影响。可是,从目前所掌握的情况来看,部分教师对于化工原理实验课程教学,在重视程度上并不高[1]。首先,教师在日常的教育工作中,完全是按部就班的开展,并没有积极的完成拓展教育,这就促使很多学生在知识掌握上,完全停留在基础的标准上,个人的能力及相关素质培养,都出现了强烈的隐患。其次,教师对于学生的提问,仅仅是按照单一的模式进行解答和分析,虽然表面上促使学生较好的理解问题,可是在实际上未能够充分推动学生向前进步。 1.2课程体系未及时更新 化工行业在现阶段的发展速度非常快,无论是在技术层面,还是在设备层面,都表现为阶段性的革新、进步,其目的在于更好的推动化工产业的全面完善。我们在化工原理实验课程教学当中,发现部分院校的课程体系,还是集中在老旧的层面上,促使学生在毕业后,还是要重新学习,对于自身的专业应用十分不理想。本文认为,课程体系未及时更新的问题,主要是集中在以下几个层次上:首先,化工原理实验课程教学的安排,安全是按部就班的完成,对于学生特点、职业规划、未来人才塑造等,都没有做出积极的考量[2]。在此种情况下,该项课程的教学,将会直接出现恶性循环的现象,同时无法得到学生的认可。其次,课程体系未进行深入的探讨。培养人才是需要一定时间的,化工原理实验课程教学的课程体系更新,往往直接按照成功案例进行落实,没有考虑到学生的实际情况,以至于在成绩上无法达到最佳。 1.3教学强制性手段偏多 就化工原理实验课程教学本身而言,其在开展的过程中,要想在最终获得理想的成绩,一定要在教学手段上保持和谐,保持多元化,否则很难将最终的工作任务完成。从目前所掌握的部分情况来看,有些教师在化工原理实验课程教学过程中,采取了教学强制性手段。首先,日常的很多教学任务的实施,都在强迫学生在较短的时间内完成[3]。这样的教学模式,虽然能够在短期内促使学生获得较大的进步,可是会长期给学生造成强烈的神经紧绷现象,超出学生的承受范畴以后,很容易在知识学习上展现为强烈的混乱问题,不利于人才团队的塑造。其次,在化工原理实验课程教学当中,部分教师完全按照自己的思想来完成,对于学生的看法、观点十分抵触,甚至是展现为不管不顾的现象,倘若在今后没有做出良好的更新与优化,肯定会对化工原理实验课程教学的落实,造成特别严重的负面影响。 2化工原理实验课程教学质量的提升策略 2.1改进和延伸实验教学内容 在化工原理实验课程教学当中,实验是非常重要的组成部分,同时在很多方面都会产生特别大的影响。为了在今后的教育工作中获得理想的成绩,必须在实验教学内容上,做出良好的改进和延伸,这样就能够促使学生在知识记忆方面取得良好的效果[4]。化学的大部分知识,都是经过实验推导出来的,如果仅仅开展理论教学,不融入实验方面的内容,则对学生的将来进步,是非常不理想的。例如,以前的恒压过滤常数测定实验,学生只是测定出恒压过滤常数,实验就结束了,为提高学生分析问题解决问题的实际工程意识和设计、创新综合能力,在搅拌槽内安装加热装置,并配备相应的温度控制仪表,增加温度对过滤速率的影响这一实验内容,调整延伸实验内容后,不再是简单地测定常温下的恒压过滤常数,而是可以通过设计,测定不同操作温度下的过滤速率,在教师指导下由学生自己来设计实验方案和确定不同的操作温度。通过采用这样的教学方法,能够让学生对课程的学习更加透彻,在思维方面表现为多元化的特点。 2.2改进实验方式,增强工程观念 化工原理实验课程在教学过程中,一定要坚持从长远的角度来出发。现阶段的国家化工产业进步飞快,尤其是在相关的化工工程建设上,取得了不错的成绩。在此种情况下,化工实验原理课程教学,一定要紧密的结合客观实际,要让学生对实验方式积极的改进,还必须在工程的观念上良好树立,这样才能对今后的人才培养和教学水平进步,提供足够的支持,充分告别过往的多项问题。例如,化工原理实验教学方式的改进,总的思路是既要紧密结合课堂理论教学,通过实验扎实基本理论和基础知识,又要强化学生工程意识,培养学生运用所学理论知识分析、解决实际工程问题的能力,并且在此过程中注重学生创新思维的开拓和创造能力的培养。通过在该方面的教学上不断改进,能够让学生在课程知识的学习上,掌握更多的先进理念,在知识和运用方面保持协调进步,而不是单纯的进行知识理论化学习。 2.3加强考核与成绩评定 化工原理实验课程教学质量的提升过程中,除了要在上述的几个方面积极努力,还必须在考核、成绩评定方面持续的加强。从主观的角度来分析,化工原理实验课程教学当中,一定要阶段性了解学生的成就和个人不足,这样才能为下一个阶段的教学提供更多的帮助。为此,我们必须在考核、成绩评定方面,保持足够的理性态度。首先,应该观察化工原理实验课程教学整体效果,对学生的日常表现、理论知识掌握、实验能力、注意事项等等,都做出测评分析,要找出学生的薄弱环节,便于在教学过程中合理的加强。其次,对于学生的成绩评定,绝对不能通过“一刀切”的方法来完成,要观察学生是否存在一定的特长,在学习时间的安排上是否有所差异,是否在某些课程上十分厌恶等,应结合学生的个体情况完成,这样才能更加让学生信服。值得注意的是,成绩的考核与评定过程中,需要适当的融入学生代表的看法,让教师的眼界更加开阔,不要总是在简单的测评上努力。 3结语 本文对提升化工原理实验课程教学质量的策略展开讨论,现阶段的教育工作开展,已经出现了很大的转变,教学质量的提升获得了国家的肯定。日后,应继续在化工原理实验课程教学方面深入探讨,不断的巩固教学体系,要让学生通过多元化的方法来学习,加强师生合作、交流,促使双方共同进步,培养较多的人才,形成教育工作的良性循环。 作者:连晓燕 单位:宝鸡文理学院化学化工学院 化工原理实验论文:化工原理实验中计算机仿真的应用 前言 在化工人才的培养当中,利用化工原理进行实践教学为重要内容之一,其中涉及到了化工生产当中的诸多操作,需要对实验的设备等进行熟练控制。在教学方法的不断创新当中,逐渐将实验现象、原理、过程以及对实验所得数据的处理等与先进的计算机技术相互结合,利用仿真技术进行处理,良好的弥补了实验过程中理解的不足。 一、计算机化工原理仿真系统的制作 (一)仿真系统整体结构。 在化工实验的仿真系统当中,主要分为了准备、数据记录、数据处理三个阶段。其中,主要的实验准备和实验数据记录需要通过Flash软件的辅助完成,在动画制作当中有所体现。而实验当中的数据处理则需要通过计算机2005VisualStudio软件辅助完成,同时需要利用比较精准的Access数据库进行数据的交换和存储[1]。上述三个阶段组成了完整的仿真系统,但是每一个阶段的正常运作均需要计算机相关技术的配合。 (二)仿真系统的实现。 利用计算机仿真实现化工原理实验,在动态的数学模型模拟下,能够进行试验的指导,对实验素材进行处理,通过仿真操作以及数据处理,建立完整的实验模型。此处以离心泵性能的测试为例,对计算机仿真在化工原理实验当中的实现进行分析。首先,实验准备。在Flash动画软件当中体现开始阶段,为了能够使人机更加完美的配合,需要使用具有针对性的ActionScrip语言。Flash动画中,设计水泵开启按钮,对水泵的开关进行控制。为了使整个实验具有真实性,在Flash动画设计当中,按照阀门流量的控制,将其分为由小到大的8个不同等级[2]。其次,利用C语言编程,在实验当中增加相应的可拖动组件,形成相对的代码。进行离心泵性能测试仿真实验时,需要制作实验模拟课件,利用2005VisualStudio软件,对各种被开发的元素名称、属性等进行设置,在属性窗口当中显示相应的内容。同时利用2005VisualStudio软件工具箱,能够在课件制作当中添加标准的控件。在窗口以及控件的协助下,结合C语言形成的代码,在命令窗口中通过输入命令,得到各个数据值。但是,编程当中会因为种种原因出现一定的误差,相关人员需要及时发现产生误差的根源,解决问题,提高实验的精准率。在此情况下,通过Flash动画软件以及C语言编程得出相关数据,工作人员予以记录,绘制出离心泵性质的曲线图。 二、仿真系统操作过程与功能 在利用计算机仿真系统进行化工原理实验中,通过主界面的VisualStudio窗体,以及菜单栏的选择,能够简单、便捷的实验,同时能够对仿真系统的使用提供更加完善的空间。例如上文当中所提到的离心泵特性实验。离心泵在使用当中,开关按钮必不可少,并且离心泵的开关必须由按钮而控制,在打开按钮后方能够启动。但是,在离心泵与按钮同时启动时,其他素有按钮均不能够被启用。而离心泵启用完毕,水量达到使用要求,必须先关闭总体的阀门,然后关闭离心泵按钮。每一按钮均会带动数据仪表的运转,而对数据记录的按钮便会将所有数据进行记录。操作者根据记录数据进行相应的取舍,形成具有依据性的实验结果。 结论 计算机仿系统当中,Flash动画软件以及C语言编程必不可少,由二者相互结合组成的仿真系统对化工原理的实验能起到巨大的辅助作用。在操作过程当中,仿真系统能够进行简单的操作,界面比较直观,人机能够进行相互配合,占用的空间亦比较小。不仅减少了化工原理实验当中各项实验设备的成本以及损坏率,亦使得化工原理实验效果显著提高。因此,在化工原理实验中使用计算机仿真具有重要的积极意义。 作者:宋丽萍 梁成刚 化工原理实验论文:化工原理实验项目教学设计论文 一、化工原理实验项目化教学设计背景 化工原理实验是一门实践性、工程性很强的课程,对培养学生分析问题和解决问题的能力、树立工程观点及创新意识起着十分重要的作用。[8]目前,很多高校对化工原理实验教学进行了改革,教学过程中引入综合设计性实验,改变了过去单一的验证性实验教学模式。[9]然而,综合设计性实验在整个实验项目中所占的比例还很低。我校化工原理实验中除精馏实验属于设计性实验之外,其他实验项目仍然是传统的验证性实验,都是采取教师先讲授实验原理,学生再按照实验指导书按部就班进行实验的教学方式。学生对教师过分依赖,以致于缺乏独立思考的能力,没有学习热情,学习效果不理想。有些学生甚至刚做完实验就一问三不知,根本不清楚自己在干什么。针对这种情况,我们结合本校实验室条件,对化工原理实验教学进行了改革,初步探索了该课程项目化教学的模式。所谓项目化教学设计模式是指在建构主义理论的指导下,以工程实践为导向、以工程项目为载体、融合多种现代教育理念的教学模式,其目的是在教学中把课程理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。 二、化工原理实验项目化教学的实施 (一)构建项目实施项目化教学设计的前提是项目的构建。项目的构建并不是将原有的实验内容简单地拼凑在一起,而应以教学内容与工业生产实际为依据,同时结合学生的学习兴趣及实验室具备的条件,将课程要求的知识点有机地融合到一个项目中予以完成。学生在项目实施过程中不但要掌握本课程传授的专业理论知识,还要熟悉这些理论知识在生产实际中的具体应用。化工原理实验的各个项目对应于生产过程中涉及的精馏、吸收、过滤、干燥等单元操作,其中过滤和干燥技术在化工、食品、制药等生产过程中都有广泛的应用,对国民经济发展具有重要的意义。干燥是一个非常复杂的热质传递过程,它不仅受到空气温度、相对湿度、空气流速等外部条件的影响,还受到物料结构、物理化学性质等内部因素的影响。因此,我们利用现有的板框过滤和流化床干燥实验装置,将这两个实验项目进行组合,将板框过滤实验中的产品作为流化床干燥实验的原料,以“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”为项目载体,将过滤与干燥这两个单元操作的教学内容贯穿在一起,把化工原理课程乃至化工专业所需的知识、应达到的能力、应具备的素质等培养目标融入该项目中,使学生在学习知识、培养技能的同时培养团队协作精神,为将来从事科学研究和解决工程实际问题打下基础。 (二)分析项目项目分析就是让学生分组讨论,明确本项目的总体目标,并思考如何完成项目,以及在项目实施过程中可能会遇到哪些困难,然后得出可行性分析报告,再根据项目的总体目标,把总项目分解为多个子项目,填写项目分析表。“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”项目,就是要让学生综合运用化工原理课程中所学的知识和技能,对高湿高黏物料的干燥过程进行研究,从而让学生了解一个产品从过滤到干燥的全部流程。在以往的实验过程中,板框过滤实验中得到的碳酸镁滤饼,都是在实验结束后直接倒掉,这不仅造成了原料浪费,而且还会对环境造成污染。另外,我校实验室虽然购买了流化床干燥实验装置,但对学生尚未开设这一实验项目,致使该实验装置一直没有投入使用。因此该项目的研究不仅有效地利用了空置的实验设备,而且还可以培养学生的环保和工程意识。 (三)制订方案传统的“过滤常数的测定实验”主要是让学生了解板框过滤机的结构及操作方法,测定恒压过滤方程式中的过滤常数,验证过滤操作的基本原理。“流化床干燥实验”要求学生了解流化床干燥器的基本流程及操作方法,掌握流化床流化曲线的测定方法,测定流化床床层压降与气速的关系曲线。“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”项目除了完成传统实验内容之外,还对实验内容做了进一步地扩充。譬如流化床干燥实验要求学生研究“气流速度、空气温度等操作条件对物料干燥速率曲线的影响”,此任务又可以分解成以下子任务:1.测量在相同工况不同物料量的情况下的干燥特性曲线;2.当风温、物料量相同时,研究风速不相同的工况下的干燥特性曲线;3.当风速、物料量相同时,研究风温不相同的工况下的干燥特性曲线。学生根据项目要求,制订出可行的实验以创新型工程科技人才培养为导向的化工原理实验项目化教学设计方案。 (四)实施方案“项目化教学法”的基本特征就是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,因此,本阶段充分发挥学生的主体作用,根据项目方案和各自的任务,小组成员以分工合作的形式完成项目。教师不再像传统实验教学中以讲授、灌输知识为主,而是对项目的实施过程进行跟踪,当学生遇到问题,感觉有困难的时候,才对其进行个别的、启发式的指导。 (五)检查评估学结与效果评价是项目化教学模式中的一个重要环节,它的主要特点是将素质、能力、知识的考核评价融合于项目完成过程之中。项目完成后,各组首先展示各自的实验报告,对项目完成过程中遇到的问题及解决办法进行总结,然后小组内进行自我评价或者各小组间相互评价,教师做出点评。最后,教师根据完成项目的实际情况给出评价。教师在评价学生的学习效果时,应注重过程,而不是结果。 三、化工原理实验项目化教学效果 实践表明,化工原理实验教学中实施项目化教学模式,可以大大提升教学效果,这主要体现在以下几个方面。第一,激发了学生的学习热情。项目化教学充分发挥学生的主体作用,给学生得以展现能力的舞台,极大地调动了学生的学习积极性。第二,培养了学生的综合能力。项目化教学过程中学生根据项目设置的任务,自己查找资料、设计方案、实施方案,独立分析并解决问题。学生们通过动手操作,对化工生产中的单元操作有了切身的理解,提高了工程实践能力。第三,提升了学生的综合素质。学生在完成项目的过程中需要和其他成员相互合作,由此意识到了团队协作的重要性。另外,完成项目的过程,有利于学生养成认真、细致、综合考虑问题的思维习惯,以及辩证看待问题、实事求是的科学精神。第四,对教师提出了更高的要求。学生在项目实施过程中碰到的问题往往都是预料不到的,这就需要指导教师具有丰富的知识,那样才能及时解决学生提出的各种问题。 作者:赵朝晖 单位:广州大学化学化工学院 化工原理实验论文:微课在化工原理实验教学中的应用 摘要: 化工原理实验不同于基础实验,具有工程性的特点,微课引入化工原理实验教学符合化工原理实验的特点,有利于发挥学生的主体性,要采取多项措施切实发挥微课在化工原理实验的作用。 关键词: 微课;化工原理实验;工程观念 微博、微信、微电影等开启了人们的微时代生活,随之诞生的微课做为先进的信息技术冲击着校园,给学校教育带来了新的生机和活力。化工原理实验是化工、食品、环境、材料等院系或专业开设的一门实验课程,是培养学生工程观念和提高实践能力的一个重要环节,微课的引入有利于促进化工原理实验教学的改革和发展。 一、微课的概念和特点 微课翻译于Micro-lecture,又名微课程,微型课程。Micro-lecture的雏形源于20世纪九十年代美国北爱荷华大学的一分钟课程和英国纳皮尔大学的一分钟演讲,真正意义上的Micro-lecture始于2007美国可汗学院的微视频[1]。2010年佛山市举办的全市中小学教师优秀微课作品评审活动使得微课在我国得到关注,并由佛山教育局的胡铁生率先提出微课一词。微课是以微型教学视频为核心资源和呈现载体,针对某个学科知识点(如重点、难点、疑点、考点等)或教学环节(如学习活动、主题、实验、任务等)而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的“短、小、精、活”的视频课程资源。微课短小精悍,时间一般持续5到10分钟;针对性强,是针对某个教学环节或知识点设计的,不具备系统性和完整性[2];内容呈现方式生动,是以视频为载体。微课类型多样,有讲授型微课程,实验型微课程,答疑型微课程,活动型微课程,多用于学生自学。 二、化工原理实验的特点 化工原理实验是对化工原理理论教学的实践与验证,有助于加深学生对化工原理知识的深入理解,但其又不同于基础化学实验和化工专业综合实验。化工原理实验的基本内容包括伯努利演示实验与流量计标定实验、流体流动阻力测定、离心泵实验、过滤实验、传热实验、精馏实验、吸收实验及干燥实验等,所用的是一些比较专业的、成套的装置设备,更接近实际化工单元操作,涉及到了实验化学、仪表及自动化、化工过程技术与设备等相关操作和知识,因而化工原理实验是工程实验。化工原理实验的工程性特点决定了化工原理实验是学生从学校的理论学习到具备工作中工程实践能力的一个重要过渡,其教学根本目的着重于培养学生的工程观念以具备解决实际问题的能力,为学生在以后的工作和科学研究中打下基础。工程观念要求学生不仅能够具备科学素养,掌握基本的实验方法和技能,而且要求学生面对复杂多变的实际工程问题时能够发现、分析和解决问题,这就要求在化工原理实验教学中以学生为主体,充分发挥学生能动性,培养学生独立思考,探索问题的能力。 三、微课引入化工原理实验教学的意义 目前化工原理实验教学沿袭传统的实验教学模式:课前,学生课前通过阅读课本,书写预习报告的形式预习实验内容;课堂上,教师上课时讲解实验内容,演示实验步骤,学生完成实验;课后,学生进行数据处理并上交实验报告。传统的化工原理实验教学忽视了化工原理实验的工程性特点,缺乏对学生工程观念的培养。微课引入化工原理实验教学充分调动学生课下自主学习的潜力,留给师生课堂上互动的空间,不仅契合化工原理实验的教学目标,而且对其它实验课程有很大的借鉴作用。 1.从兴趣和习惯入手培养工程观念微课将实验原理、流程和操作过程等经过录制,后期处理,以视频的形式呈现,优美动感的视觉效果,相较于枯燥、乏味的教科书更符合当代大学生的兴趣。现代信息技术发达,电子产品普及,电脑、手机上网观看视频已经变得轻而易举,微课做为短小精悍的视频便于学生利用零散的时间随时,随地自由安排学习,更适合现代学生快捷的生活方式,符合当代大学生的学习习惯。丰富的微课资源引入化工原理实验教学强化学生课前预习,课后作业辅导,从兴趣和习惯方面为大学生提供了自主学习便捷通道,自我探索的,培养了学生的工程观念。 2.从提供个性化服务入手培养工程观念传统的教学方式课堂上讲授实验内容,只能顾及中间层次的学生,而微课可以解决不同学生的不同问题,可以顾及到各个层次、不同基础的学生,为学生提供一对一个性化服务。一方面微课引入化工原理实验教学,学生在课下观看时可以根据自己的能力学习观看,弥补了传统课堂演示一遍就过,漏听,没有看清,听清的情况。另一方面微课类型多样,不同的学生可以根据自己存在的疑惑和需求挑选不同的微课内容,解决自身学习时遇到的困难。基于一定的学习自觉性,一对一个性化服务的提供,从提高大学生自主学习能力方面培养工程观念。 3.从提供更多讨论的时间入手培养工程观念微课引入化工原理实验教学,教师不需要在课堂上详细讲解实验原理、内容和数据处理方法,可以留给学生更多时间做实验,解答学生的疑惑,从而提供给学生与学生,学生与教师之间交流、探讨的学习空间,保证了课堂中充分以学生为主体。从而使得学生能够善于发现、分析和解决问题,培养了他们的工程观念。 四、具体措施 1.利用微课加强课前预习效果学生的课前预习效果直接影响到化工原理课堂实验的效果。传统的化工原理实验教学学生预习只是通过阅读教材获取实验内容,虽然内容全面,具有整体性,但是学生难以把握实验目的和重难点,而且容易导致学生的预习报告没有目的的抄书,效果不好。微课引入化工原理实验教学,教师可以根据实验目标,实验重点、难点,将操作步骤,实验设备的正确操作方法、安全注意事项等制作成微课,加强学生对实验重点、难点的把握。同时对微课内容设计任务单,让学生带着问题去观看视频和预习,然后完成任务单,将任务单与自主学习平台结合以在线测试的方式确保良好的预习效果。 2.采用以学生为主体的教学方式教师需摈弃只注重讲授的传统教学方式,采用探究式等以学生为主体的教学方式[3]。单纯的课堂上教师讲授、演示实验,可以调整为学生在良好的预习效果基础上以互动提问等放方式展开实验教学。实验课教学中教师的任务,课堂的任务转移为讨论,辅助学生,解答学生疑虑。在实验过程中,培养学生发现问题,解决问题的能力,培养学生的创新能力,安全操作意识,培养学生的工程观念。 3.利用微课引导学生正确处理实验数据学生在课后处理实验数据的过程中会遇到很多问题或者存在错误认识,容易因为没有找到合适的解决途径而抄袭。教师可以根据教学经验,针对学生易出错和难以解决的问题制作微课,使学生在处理数据时有资料可查,并引导学生利用微课自主学习,寻求解决问题的办法,避免犯错,正确处理实验数据。 五、结语 微课引入化工原理实验教学顺应了信息时代的发展和当代学生的兴趣,更符合化工原理实验的工程性特点,有利于大学化工培养具有实践能力的工程人才,必将给化工原理实验教学带来新的契机和面貌。然而微课做为一项新的信息技术应用于教学在我国乃至世界上的时间都不长,尤其应用于实验教学还处于初步探索阶段,因此还需要不断尝试,做很多工作。 作者:李江兵 夏明 单位:石河子大学化学化工学院 新疆石河子职业技术学院 化工原理实验论文:高校化工原理实验课的建议 1化工原理实验教学存在的问题 1.1学生实验数据处理能力差化工原理实验的显著特点就是工程性强。化工原理演示实验很少,大部分需测定大量的数据,计算公式多而复杂,数据处理难度大。在批改实验报告时,主要发现存在以下问题:(1)部分学生只记录实验数据,未对数据进行处理;(2)不少学生存在错代公式的现象;(3)几乎所有的学生都用手工处理数据及实验坐标纸作图;(4)不同学生对同一数据的处理往往存在较大的差异;(5)部分学生没有形成“数量概念”,比如有的学生计算水或类似液体在管路中的流速为10,若有“数量概念”就不会犯这种错误。1.5教学方法不合理传统的化工原理实验教学就是按照教学计划做某几个实验,实验的准备工作全部由教师完成,上课前,实验指导教师对实验目的、实验原理、操作步骤及注意事项进行讲解,这种“填鸭式”教学方式枯燥乏味,未充分发挥学生的学习主动性和独立性,学生不会主动地思考问题,造成依赖思想的形成,不能有效激发学生的求知欲和探索精神。 1.2考核方式不合理传统的化工原理实验成绩主要是根据实验报告来评定的。这种的考核方法欠科学,往往导致学生普遍认为只要实验报告字迹工整,书写规范、实验结果好、页数多,就能得高分,有些同学甚至整个实验过程无所事事,只抄个实验报告,就可以蒙混过关。因此,这样的考核方式存在很大的弊端,不仅不能客观公正公平地评价学生的成绩,而且在一定程度上还打击了学习认真的学生的学习积极性,势必会使学生产生一种做与不做一个样的“大锅饭”思想,甚至有的学生会把实验课看成是一种负担。 1.3师资力量不足有的化工原理实验中每位指导教师掌握8~10种装置的操作,因受实验装置数量的限制,每个实验时间周期长,导致指导教师工作量大。另一方面,目前实验指导教师都是青年教师,没有实际工程经验或化工类企业工作经历,每台装置在实验过程出现的问题,缺乏解决能力。 2.对策 2.1制定切实可行的实验教学大纲教学大纲是一门课程重要的教学指导性文件,它规定了本学科的教学目的、要求、任务、教学内容、教学进度和教学法的基本要求(杨雄,2008)。教学大纲是教师进行教学的依据,教师在组织和实施教学活动中必须强制执行,它对保证教学质量有着重要的作用。因此,编制教学大纲具有重要的现实意义。教学大纲由化工教研室组织力量编写,先查阅国家有关规定及国家化工专业教育指导委员会的相关文件,到化工及相关企业做些调研,倾听企业技术人员关于化工原理实验教学等方面的意见,并结合本校实际,组织专家进行论证,制定切实可行的实验教学大纲。依据教学大纲,编写化工原理实验讲义并在化工类学生中进行试用,根据教学反馈情况,对该教学大纲进行了调整修订,制定出适合我院化工专业特点、适应学科发展需要的《化工原理实验》课程教学大纲。 2.2加强实验室硬件建设实验室硬件建设工作作为实验室建设中的一项主要工作。俗语说:“巧妇难做无米之炊”,实验室硬件建设是保证实验教学改革顺利进行的必要条件。因此,要把实验室硬件建设好、管理好、使用好、护维好。根据学院的不同实际,应从以下几方面加强化工原理实验室建设:(1)加大资金的投入,采购管路与设备拆装实训实验装置和配套分析检测仪器;(2)结合当地实际情况,采购相关的设备,提高开设实验的针对性,更好地服务地方经济的发展;(3)注重实验装置的维护工作,延长装置使用年限,提高装置的利用率;(4)推进开放实验室建设充分发挥实验室的潜力和功能。总之,应多角度、全方位的推进实验室建设,努力办出水平和特色,使实验教学科研条件得到根本的改善。 2.3优化与整合实验内容教学目标引领教学内容,教学内容的选择要紧紧围绕教学目标而定。化工原理实验要特别注重对学生工程观念培养、分析和解决实际问题能力的培养与处理工程问题的基本方法能力的培养。针对化工原理实验教学中存在教学内容不合理的现象,可以结合化工单元操作基本理论和工程特点,精选经典验证性实验,开设管路、设备拆装实训实验,有利学生了解设备的内部结构,提高学生的动手能力;适当增加综合性、设计性和创新性实验内容的比例,优先考虑开设实验内容贴近实际生产、生活和社会热点。同时,为避免实验内容重复,必须结合化工专业实验进行内容整合,实现教学内容一体化。这样,不仅有利于提高学生的动手能力、综合能力和独立创新能力,而且也有利于激发学生学习兴趣和实际能力。 2.4提高学生实验数据处理能力实验数据处理是化工原理实验教学中的一个重要内容,特别是实验数据处理软件被引入到化工原理实验教学实践中,这对于强化实验教学效果,据有独到的作用。(严军,2010)。针对化工原理实验教学中,学生普遍存在实验数据处理能力较差的特点,可以采取以下措施:(1)安排课时给学生讲授相关的数学知识,比如实验数据处理方法(列表法、图示法和图解法)、实验数据误差分析、最小二乘法、试差法等;(2)要特别注意计算公式的使用范围及条件;(3)要求学生记住一些经常遇到的工程数据范围即“数量概念”,比如水及类似液体在管路中的流速范围一般为1~3,做到心中有数,避免出现虚假的“准确”;(4)开设如Excel、Origin、Matlab等数据处理及作图软件课程。采用计算机软件处理实验数据及作图,一是可以减少人为误差、提高工作效率,二是可以有效地锻炼学生计算机应用能力和培养科学研究能力。 2.5改进教学方法良好的教学方法是提高教学质量、实现教学目的的有效保障。目前大多数实验教学都是被动式接受教学,学生按照实验指导书上的实验步骤进行操作,无法调动学生的积极性和创造性。而启发式、讨论式教学法就是善于引导启迪(魏辅良,1986)学生,通过与学生的有效互动,引导学生对实验的目的和意义、基本操作、注意事项、化工单元操作理论知识等问题进行思考和讨论,让学生带着问题去探求、理解和总结,设计实验方案,并在讨论的过程中不断总结,逐步提高学生的分析问题、解决问题的能力和培养团队协作精神(周立亚等,2012)。积极实施开放式实验教学,充分利用网络平台;通过自行开发实验教学软件,将实验基本操作,泵、风机、常用仪表使用操作、实验室安全基本知识、教学录像、动画、视频课件等资料放在化学化工系的中心网页上,建设网络课堂,使学习不受场地、空间和时间的限制。在实验教学实践中,综合利用各种教学方法,有效地激发学生的学习兴趣,时常鼓励学生勤于动手、勇于动手,引导学生勤于思考,善于发现问题,只有这样才能取的良好的教学效果。 2.6改革考核方式与理论课的考核相比,化工原理实验课的考核有其特殊性,应侧重于考察学生的实验技能、实验过程中的态度与表现、数据处理及作图能力、发现问题、分析问题和解决问题的能力(修乃云,2010)。实验课总成绩应由平时成绩(70%)和考试成绩(30%)两部分组成。平时成绩包括出勤情况(10%)、实验预习情况(20%)、实验过程(20%)和实验报告(20%),其中实验预习情况主要是考察学生通过预习后对实验内容的熟悉程度、能否提出问题、提出问题的数量和质量如何;实验过程主要是考察学生实验过程的操作能力、观察能力、发现问题和解决问题的能力,以及与实验指导教师的互动水平;实验报告主要是考察学生对实验数据处理及作图的能力,以及对实验结果的分析与讨论能力;实验考试采用现场临时抽选以前做过的实验项目,主要考察学生的掌握实验相关的理论及实际操作的熟练程度。对学生成绩的评定,要注重过程、贯穿始终、及时记录学生在实验过程中综合表现,客观、公正、合理评定学生成绩。充分调动学生的学习兴趣和积极性,培养其科学严谨、实事求是的科学态度。 2.7加强实验教师队伍建设作为一门实验课程,不仅要有一系列性能优良的实验装置,同时还需要有知识层次高、结构合理、学术思想活跃、富有创新能力和爱岗敬业的教师队伍。加强实验教师队伍建设,特别是加强对青年教师的培养,坚持自主培养与引进青年教师相结合的原则,是教师队伍建设的有效途径(胡兵,2010)。针对前面提到的情况,可以采取以下措施:(1)配备实验员,减轻指导教师的工作量,充分调动教师工作的积极性和主动性;(2)设立化工原理实验教研室,定期开展教研活动,指定每位教师负责2~3台实验装置,由2~3教师共同指导实验教学,充分发挥团队的力量;(3)建立良好院企合作关系,选派青年教师到化工类企业锻炼1~2年或引进硕士以上学历,且具有工程实践经验的双师型教师;(4)选派青年教师到知名设备供应商参观学习,详细地了解设备结构、功能及使用;(5)选派青年教师到相关高校调研、进修学习,资助青年教师参加国家教指委组织的教学研讨会,鼓励青年教师参加授课竞赛、优质课件、微课评比等活动。教师通过教研活动、科研实践、学术交流、不断更新教学观念、改革教学方法和手段,提高自身业务素质。 3结语 综上所述,相信在师生的共同努力下,从制定切实可行的实验教学大纲、优化与整合实验内容、提高学生实验数据处理能力、加强实验教师队伍建设等七方面着手,以提高学生理论知识运用能力、实验操作能力、仪器仪表使用能力、实验数据处理能力、解决实际问题的能力和独立创新能力为目标。不断深化教学改革,与时俱进,逐步提高我院化工原理实验教学水平和人才培养质量。 作者:胡江良范佳鑫李志连明磊缪应菊单位:六盘水师范学院化学与化学工程系华侨大学环境科学与工程系 化工原理实验论文:化工原理实验的实践教学 在精馏实验环节,我们尝试着改变教学方式。老师提供给学生指南,对于化工原理精馏实验而言,实验目的为:(1)了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏过程的基本操作方法。(2)学会应用酒精比重计测量酒精浓度的方法。(3)学习测定精馏塔全塔效率的实验方法。其中实验的重点和难点在于通过掌握精馏过程的基本操作,计算出精馏全塔效率。从实验原理引导学生逆向倒推实验中需要涉及到的数据。通过需要采集的实验数据逆向倒推需要进行的实验操作以及需要的药品器材等。全塔效率简单地反映了整个塔内塔板的平均效率,说明了塔板结构、物性系数、操作状况对塔分离能力的影响。对于塔内所需理论塔板数NT,可由已知的双组分物系平衡关系,以及实验中测得的塔顶、塔釜出液的组成,回流比R和热状况q等,用图解法求得。大量的研究发现,学生的认知策略与其元认知水平的发展有关。善于灵活运用多种策略去达到特定的学习目标的学生,往往具有较强的元认知能力,并善于控制冉已的学习过程。麦启奇通过实验研究同样发现,要使学生学会认知策略必须引导学生掌握元认知。而学生的元认知的发展水平受学生的冉我意识发展水平的影响和制约。因此我们对学生的认知策略的训练应考虑学生的元认知发展水平和自我意识水平发展的限制,遵循由简-单到复杂、由低级到高级的原则,精心选择认知策略,以适合不同年龄的学生,才能达到事半功倍的作用。比如在实验中,引导学生通过精馏实验的两个阶段:全回流和部分回流阶段,需要获得镏出液、釜残液、原料液的基本参数,如温度,实测酒精浓度,乙醇摩尔分数等。 首先进行全回流操作:(1)将塔釜、换热器以及贮罐内溶液转移至塑料桶内,调整其浓度为15%~20%(酒精的体积百分比,20℃),再加入贮罐内,打开进料管路阀门,开启进料泵,将料液加入釜中,至釜容积的2/3处。(2)关闭塔身进料管路上的阀门和进料泵,启动电加热管电源,使塔釜温度缓慢上升。(3)打开塔顶冷凝器的冷却水,调节合适冷凝量,调节回流比控制器,使整塔处于全回流状态。(4)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后,获得塔顶馏出液和塔底釜残液数据。老师必须确保学生已具备所需要的知识背景,才能形成和提高学生运用认知策略的能力,这一点非常重要。学生学习新知识时,老师先进行任务分析或进行诊断性评价,了解学生,解学生达到新的教学目标所肯要的知识和技能,并针对不足的情况给予补充、扩大相应的知识经验,以加深他们的理解。在讲授教学难度较大、较抽象的新知识时,老师师若能帮助学生回忆已学过的知识,或从实际经验出发,通过观察、演示,提供感性经验,帮助学生有效地应用旧知识去更好地理解新的、抽象的知识,就能达到良好的迁移效果。该步骤中学生需要习得酒精比重计的使用方法,当分别取塔顶馏出液和塔底釜残液,用酒精比重计进行检测,同时需要学会酒精溶液应该如何修订,通过《酒精溶液温度修正表》换算出换算得出20℃的酒精度,并进而计算出塔顶摩尔浓度XD和塔釜摩尔浓度XW。其次进行部分回流操作:(1)待塔全回流操作稳定时,打开进料管路阀门,开启进料泵,调节进料量至适当的流量,将料液加入釜中。根据信息加工过程理论,认知策略对整个信息加工过程起调控作用,使用策略的目的就是提高信息加工的效率。这略的应用与它所加工的信息有着十分密切的关系。研究表明,策略的应用离不开被加工的信息本身,丰富的知识背景为认知策略的形成提供了基础,同时又促进学习者认知策略的应用。引导学生重温理论课上所学回流比、加热状态参数、酒精摩尔浓度等概念,加深理解,逆向倒推实验流程操作应该如何进行。(2)当塔釜与贮罐间管路显示有釜液采出时,调节回流比R(R=1~4)。(3)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后,分别取塔顶浓度XD和塔釜浓度XW,用酒精比重计进行检测,并通过《酒精溶液温度修正表》换算出换算得出20℃的酒精度,并进而计算出塔顶摩尔浓度XD和塔釜摩尔浓度XW。(4)记录原料的进口温度T℃,确定加料热状态参数q。 3.全部数据测定完毕后,应先切断加热电源、关闭进料泵和进料阀门、关闭仪表电源及总电源,待塔顶蒸汽已全部冷凝完后,方可关闭冷却水阀门,并打开放空管,所取样剩余液体应倒入回收桶内,严禁随地乱倒,防止酒精蒸汽着火燃烧。 4.注意事项(1)塔顶放空阀一定要打开,否则容易因塔内压力过大导致危险。(2)料液一定要加到设定液位2/3处方可打开加热管电源,否则塔釜液位过低会使电加热丝露出干烧致坏。(3)部分回流时,一定要塔釜与贮罐间管路显示有釜液采出时,才进行回流比的调节。丰富学生的知识背景在精馏实验结束以后,对学生进行单元小结性学习引导,让学生质疑探索以后,在课堂上集中学习、交流、探索谈论,充分调动学生的积极性,从而加深理论的理解,巩固化工原理精馏实验所学内容。由此可见,学生原有知识背景是认知策略学习与应用的一个重要条件。维因斯坦和斯通指出,学习者必须具备五类不同类型的知识:有关自我学习特长和倾向的知识。主要包括(1)个体对自身学习的长处和缺点、学习爱好、最佳学习时间、学术倾向等方面的认识与了解。(2)不同类型学习任务的知识。(3)获取、整合、运用所习得的策略和技巧知识。(4)原有领域内容知识,可通过原有知识似直接或类比的方式从新知识中获得意义。(5)对各类知识适用的当前或未来情境的知识。除以上五类知识外,学习者还须知如何何川这些不同类型的知识来满足学习目标、监控学习过程出现问题时灵活调节当前正在进行的学习活动,如何运用自我评认或自我监测决定是否达到预期目标。综上所述,人的思维活动一般来说是按一定方向进行的,化工原理实验教学中积极地促使学生的思维,能够按需要自由地离开一种思路而转移到另一种思路,从而形成思维方向的多面化。 只有把实验教学中的相关逆向思维训练的问题落实到位,才能使学生的的逆向思维能力得到提高。在化工原理教学中既注重培养学生正向思维,还要关注学生逆向思维的培养。(1)要认真钻研教材,充分挖掘实验教材中的逆向思维素材,明确训练内容。(2)备课时,明确学生的思维特点,制定逆向思维策略。(3)精心设计、组织实验教学,注意逆向思维训练策略的落实。 作者:白薇扬赵清华谭怀琴李军单位:重庆理工大学化学化工学院 化工原理实验论文:小议化工原理实验教学路径 化工原理实验不仅是化学工程与工艺专业的实验课程,也是石油工程、生物工程、食品工程、高分子材料、环境工程以及造纸工程等许多相关专业的实验课程,因此具有专业普遍性。应针对不同的专业,依据专业特点制订培养计划和教学大纲,设置不同的实验项目;同时设置部分开放性自选实验,学生在学完必做实验的基础上,可根据爱好兴趣选择实验项目。化工原理实验具有工程实践性,而实际化工生产过程中的问题往往是复杂多变的,分析解决这些问题要树立学生在学习中的主体地位,培养学生综合应用所学知识提出问题,进而培养其分析、解决工程实际问题的能力和创新能力,从而提高学生综合素质[3]。因此化工原理实验具有探索启发性,教学过程应以探究教学模式为主。化工原理实验设备近年来多使用的是大型、多功能性设备,这为探究式教学提供了基础,教师可根据学生的特点,确定可进行设计性和综合性实验的项目,引导学生提出问题,并结合所学理论知识进行选题和分析,再进行实验设计和数据测量,最后对实验结论分析讨论。达到提高学生素质、增强学生科研能力的目的。 一、注意强化学生实验预习环节 化工原理实验是学生在教师的指导下自己动手,独立完成实验任务,所以预习尤其重要。首先,通过预习可以使学生对实验目的、原理和内容有初步的了解。预习的重点可要求学生弄清楚实验原理;明确实验任务,也就是实验过程中需要测定并记录哪些数据,这些数据又通过什么方法测定;初步了解实验仪器、仪表及设备的操作方法及注意事项;初步完成实验后的思考题等。通过实验预习,可以培养学生自学能力,提高实验课效率,提高学生做实验的主动性和积极性。其次,学生在完成预习报告的基础上,可进行仿真实验,以进一步强化预习效果。目前计算机技术快速发展,一般的化工原理实验过程都有仿真实验软件。在实验操作前让学生先进行实验仿真,可使学生对实验装置流程、操作步骤以及应测试的数据都有切实的感受,为真正实验做好准备。仿真不同于实验操作过程,学生多次重复进行,可强化学生对实验过程及操作步骤的掌握,有效的改善实验操作效果。目前的仿真软件一般都配有操作说明,当学生操作错误,软件会给出误操作的后果以及正确的操作步骤,因此仿真实验可强化学生对仪器设备操作注意事项的理解。其三,学生对实验数据,先进行手动处理,再通过计算机软件处理,将处理结果进行对比、分析,找出实验结果误差所在,最后绘制曲线,分析误差,如此不仅可提高学生对三传理论的理解与应用,提高学生分析问题的能力,还可提高学生的计算机水平。需要注意的是,仿真实验毕竟不是在设备上的实际操作,所以不能完全替代实际操作。 二、加大开放式实验教学模式 开放式实验教学模式依托开放型的实验室,进行实验时间、实验资源、实验内容、教学手段、教学评价等多方面的开放。开放式教学强调学生的主体地位和教师的主导作用,赋予学生更大的独立性、自主性、探索性,更能充分体现学生是学习的主体,使学生得到了多方面训练,缓解了实验资源紧张的矛盾,因此开放式化工原理实验教学是必要的,其优势也是勿容置疑的[4]。开放式化工原理实验教学模式首先要建设有开放的化工原理实验室。化工原理实验设备一般都是大型设备,投资较大,因此许多大中专业院校购置较少,且多是单台(套)。而开放式教学模式只需增加开放时间,可很好的解决这个问题。实验室的开放不仅是时间上的开放,从管理和人员配备上也需要要改革。管理上可细化管理制度,比如贵重仪器的使用,可从预约、登记、学习使用说明、操作使用、管理人员检查登记等方面制定详细的管理细则,以强化管理。化工原理实验设备大多占地较大,配备责任心强的实验人员是必需的。另外,开放式实验教学模式还应依据不同的专业,设置不同的验证性能实验、设计性实验、综合性实验和研究性实验等开放实验项目;对同一实验要根据不同专业的培养计划,设置不同的实验内容和要求。对于实验过程,教师可启发、引导学生主动学习。比如板框式过滤实验,由于阀门多、管路复杂、操作麻烦,学生操作过程中会出现无法正常过滤或者洗涤等问题,教师可引导学生分析问题,是板框放反了,还是阀门开关不对,或者是其他原因。这时,学生结合教材上板框结构方面理论知识,现场分析,可对板框的结构有了直观的理解,充分掌握了板框的工作原理。通过开放式教学,学生分析问题能力和创新能力得到了提高。 三、注重创新能力的培养 化工原理实验具有工程实践性特点,因此,对学生树立工程实践观念,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的创新能力,以及学生理论知识的综合运用等具有重要意义。化工原理实验创新能力的培养要以学生为主体,改革传统的实验教育模式,树立“素质教育为基本,创新教育为核心”的教育理念。比如增设仿真实验、创新型或者研究性等实验项目以扩展实验内容体系,改革实验运行模式、实验考核等管理制度。创新教育的主体是学生,但只有创新型的教师才能培养出具有创新能力的学生。因此注重创新能力的培养的前提和关键是老师教育观念的转变。教学过程包含着教师的教学活动和学生的学习活动,教师的教是为了学生的学,学生的学又影响着教师的教。实验教学过程中,要强化教师的主导作用,确立学生的主体地位,采用启发式、讨论式或者探究式等多种教学方法,充分调动学生的学习主动性、自主性和创造性,使学生对实验产生兴趣,激发他们内在的学习动机,增加创新意识[5]。比如离心泵的特性曲线测定实验,教师在讲解时,可边讲解边操作,不断调节离心泵的流量,让学生观察功率表(或者电流表和电压表)的变化,进而提取问题,启发学生为什么启动离心泵时要关闭出口阀。不但复习了课本上学习的理论知识,也减少了学生操作过程中的误操作(不关闭出口阀而直接启动离心泵),有事半功倍的效果。 四、增加自设计开放实验,培养学生“大工程观” 上世纪90年代,国外首先提出大工程观。近年来在国内部分大学实施工程教育改革实践项目试点。使课程设置从单一的“工程专业课程”传授转变为“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系。大工程观要求学生更加重视工程的系统性和完整性,以及学生的人文素质。而增加自设计开放实验,有助于学生“大工程观”的培养。自设计开放实验是在研究性实验开放环节中,鼓励学生利用现有资源,进行化工不同单元或多种单元相结合的创新实验设计,通过实验方案设计和流程设计,进一步理解以“三传理论”为基础的化工单元操作的相对独立性和综合性,为后期学习“大工程观”中建立奠定一定的基础;另外,鼓励学生对单元操作理论未涉及的单元操作进行实验设计,如新型换热器、多功能精馏塔等,通过实验过程进一步提高学生的实验动手能力和创新能力。 五、结语 随着现代化工的快速,改革化工原理实验教学模式,提高实验教学质量势在必行。化工原理实验是学生强化理论知识,提高工程实践能力和创新能力的重要途径。教师要在熟悉化工原理实验课程特点的基础上,依据不同专业培养计划要求,设置不同的实验项目,通过仿真实验等强化实验预习环节;通过建设开放的化工原理实验室、设置不同的实验项目等措施,加大开放式实验教学模式;同时,教学过程中要转变观念,注重对学生创新能力的培养。对化工原理实验教学过程中出现的问题,应采取积极的态度,探索新的教学方法,开发新的教学模式,体现课程特点,优化教学效果,提高教学质量。(本文作者:刘军海、李志洲、王俊宏、杨海涛、闵锁田单位:陕西理工学院化学与环境科学学院) 化工原理实验论文:化工原理实验课程教学质量研究 1化工原理实验课程教学的问题 1.1教师重视程度不高。我国在现阶段的社会发展中,各个行业的进展速度是比较快的,同时在很多方面都做出了卓越的贡献。相对而言,化工原理实验课程教学的有效教育,能够对化工人才培养产生较大的积极作用,对于今后的行业进步,也能够产生很大的积极影响。可是,从目前所掌握的情况来看,部分教师对于化工原理实验课程教学,在重视程度上并不高[1]。首先,教师在日常的教育工作中,完全是按部就班的开展,并没有积极的完成拓展教育,这就促使很多学生在知识掌握上,完全停留在基础的标准上,个人的能力及相关素质培养,都出现了强烈的隐患。其次,教师对于学生的提问,仅仅是按照单一的模式进行解答和分析,虽然表面上促使学生较好的理解问题,可是在实际上未能够充分推动学生向前进步。1.2课程体系未及时更新。化工行业在现阶段的发展速度非常快,无论是在技术层面,还是在设备层面,都表现为阶段性的革新、进步,其目的在于更好的推动化工产业的全面完善。我们在化工原理实验课程教学当中,发现部分院校的课程体系,还是集中在老旧的层面上,促使学生在毕业后,还是要重新学习,对于自身的专业应用十分不理想。本文认为,课程体系未及时更新的问题,主要是集中在以下几个层次上:首先,化工原理实验课程教学的安排,安全是按部就班的完成,对于学生特点、职业规划、未来人才塑造等,都没有做出积极的考量[2]。在此种情况下,该项课程的教学,将会直接出现恶性循环的现象,同时无法得到学生的认可。其次,课程体系未进行深入的探讨。培养人才是需要一定时间的,化工原理实验课程教学的课程体系更新,往往直接按照成功案例进行落实,没有考虑到学生的实际情况,以至于在成绩上无法达到最佳。1.3教学强制性手段偏多。就化工原理实验课程教学本身而言,其在开展的过程中,要想在最终获得理想的成绩,一定要在教学手段上保持和谐,保持多元化,否则很难将最终的工作任务完成。从目前所掌握的部分情况来看,有些教师在化工原理实验课程教学过程中,采取了教学强制性手段。首先,日常的很多教学任务的实施,都在强迫学生在较短的时间内完成[3]。这样的教学模式,虽然能够在短期内促使学生获得较大的进步,可是会长期给学生造成强烈的神经紧绷现象,超出学生的承受范畴以后,很容易在知识学习上展现为强烈的混乱问题,不利于人才团队的塑造。其次,在化工原理实验课程教学当中,部分教师完全按照自己的思想来完成,对于学生的看法、观点十分抵触,甚至是展现为不管不顾的现象,倘若在今后没有做出良好的更新与优化,肯定会对化工原理实验课程教学的落实,造成特别严重的负面影响。 2化工原理实验课程教学质量的提升策略 2.1改进和延伸实验教学内容。在化工原理实验课程教学当中,实验是非常重要的组成部分,同时在很多方面都会产生特别大的影响。为了在今后的教育工作中获得理想的成绩,必须在实验教学内容上,做出良好的改进和延伸,这样就能够促使学生在知识记忆方面取得良好的效果[4]。化学的大部分知识,都是经过实验推导出来的,如果仅仅开展理论教学,不融入实验方面的内容,则对学生的将来进步,是非常不理想的。例如,以前的恒压过滤常数测定实验,学生只是测定出恒压过滤常数,实验就结束了,为提高学生分析问题解决问题的实际工程意识和设计、创新综合能力,在搅拌槽内安装加热装置,并配备相应的温度控制仪表,增加温度对过滤速率的影响这一实验内容,调整延伸实验内容后,不再是简单地测定常温下的恒压过滤常数,而是可以通过设计,测定不同操作温度下的过滤速率,在教师指导下由学生自己来设计实验方案和确定不同的操作温度。通过采用这样的教学方法,能够让学生对课程的学习更加透彻,在思维方面表现为多元化的特点。2.2改进实验方式,增强工程观念。化工原理实验课程在教学过程中,一定要坚持从长远的角度来出发。现阶段的国家化工产业进步飞快,尤其是在相关的化工工程建设上,取得了不错的成绩。在此种情况下,化工实验原理课程教学,一定要紧密的结合客观实际,要让学生对实验方式积极的改进,还必须在工程的观念上良好树立,这样才能对今后的人才培养和教学水平进步,提供足够的支持,充分告别过往的多项问题。例如,化工原理实验教学方式的改进,总的思路是既要紧密结合课堂理论教学,通过实验扎实基本理论和基础知识,又要强化学生工程意识,培养学生运用所学理论知识分析、解决实际工程问题的能力,并且在此过程中注重学生创新思维的开拓和创造能力的培养。通过在该方面的教学上不断改进,能够让学生在课程知识的学习上,掌握更多的先进理念,在知识和运用方面保持协调进步,而不是单纯的进行知识理论化学习。2.3加强考核与成绩评定。化工原理实验课程教学质量的提升过程中,除了要在上述的几个方面积极努力,还必须在考核、成绩评定方面持续的加强。从主观的角度来分析,化工原理实验课程教学当中,一定要阶段性了解学生的成就和个人不足,这样才能为下一个阶段的教学提供更多的帮助。为此,我们必须在考核、成绩评定方面,保持足够的理性态度。首先,应该观察化工原理实验课程教学整体效果,对学生的日常表现、理论知识掌握、实验能力、注意事项等等,都做出测评分析,要找出学生的薄弱环节,便于在教学过程中合理的加强。其次,对于学生的成绩评定,绝对不能通过“一刀切”的方法来完成,要观察学生是否存在一定的特长,在学习时间的安排上是否有所差异,是否在某些课程上十分厌恶等,应结合学生的个体情况完成,这样才能更加让学生信服。值得注意的是,成绩的考核与评定过程中,需要适当的融入学生代表的看法,让教师的眼界更加开阔,不要总是在简单的测评上努力。 3结语 本文对提升化工原理实验课程教学质量的策略展开讨论,现阶段的教育工作开展,已经出现了很大的转变,教学质量的提升获得了国家的肯定。日后,应继续在化工原理实验课程教学方面深入探讨,不断的巩固教学体系,要让学生通过多元化的方法来学习,加强师生合作、交流,促使双方共同进步,培养较多的人才,形成教育工作的良性循环。 作者:连晓燕 单位:宝鸡文理学院 化工原理实验论文:基于设备限制的化工原理实验教学模式探索 摘要:化工原理实验是化学化工相关专业重要技术基础实验。基于实验设备限制,化工原理实验需要克服传统实验教学模式才能提高教学效果。通过分小组循环实验提高设备利用率、开放实验提高学生学习兴趣、充分利用实验条件设计合适实验内容、改革实验考核方式等实践,对化工原理实验教学模式进行了有益探索。 化工原理课程关于动量传递、热量传递和质量传递过程的理论和实践对于过程工业不可或缺,因此是化工、制药、生化、环境工程等专业的重要技术基础课[1,2]。同时,化工原理课程往往是这些专业的学生最早接触的工程基础课程,对于开启学生工程思维、提高学生实验动手能力和理论联系实际的能力具用关键性的作用。以应用型人才培养为目标的高校相关专业,学生除了要有较为扎实的理论基础外,对实验动手能力、应用理论知识解决实际问题的能力提出了更高的要求。 一、化工原理实验教学现状 化工原理实验方法主要包括演示性实验、验证化工单元操作原理的实验、综合应用三传原理的实验和培养学生创新意识和能力的实验四种类型。目前我校开设的化学教育、应用化学、制药工程、环境工程等化学化工相关专业都需要开设化工原理及实验这门课程。由于我校从师范类院校转型而来,化工原理实验条件薄弱,主要表现在:(1)仪器设备类型不够,特别新型单元操作设备少,不能满足现代化工单元操作技术进展教学的需要。化工原理实验室虽然包含了流体流动与输送、过滤、吸收、传热、精馏、干燥等"三传"传统的基本单元操作,但是象萃取精馏、液膜分离、固体膜分离等新型分离实验设备基本没有。(2)能结合工业应用的实验设备少。目前的实验室中化工原理实验设备主要是验证性实验设备,难以满足综合性实验和创新性实验的需要,也缺乏与工业对接的实验设备和能进行单元操作研究的设备。(3)实验设备台数有限。单个实验的设备台数都不超地两台,基本上是一个实验一台仪器,不能保证实验课程中每个学生都有独立的操作机会。设备种类、台数有限的情况下,化工原理实验教学效果必然受到影响。基于化工原理实验条件薄弱的现状难以在短时间内改变的现状,我们探索了一些提高教学效果的方法。 二、提高化工原理教学效果的实践 1. 分组循环实验提高实验设备利用率 针对化工单元操作种类多,各单元操作的实验设备台数有限的情况,我们摒弃上完一章理论课就做相应单元操作实验的传统方法,改为集中进行化工原理实验的方式。为此,在化工原理理论课程教学中介绍一些验证性实验方法和实验室设备。比如,在化工原理理论课中讲解流体动形态时,展示实验室雷诺实验仪器的现场照片,对雷诺实验仪器进行说明,并适当介绍实验室以外其他类型雷诺实验仪器设备的设计原理和优缺点。实践证明,这种教学方法不仅有利于学生对实验原理、方法的理解,也有利于学生通过理论与实践的结合,加深对单元操作理论的理解。集中进行化工原理实验时,学生分成多个小组,协同完成一个实验,做完一个实验后,小组与小组间交换实验仪器做另一个实验。分小组实验充分利用了仪器设备,每小组人数较少,能保证每位学生都能相对独立地完成各个实验,避免了分批次实验人数太多很多学生在实验中开小差、当旁观者的现象。由于部分实验,比如填料塔精馏实验,需要两人以上配合才能完成,分小组实验的方法也能很好地培养学生的团队协作精神。当然,分小组循环实验过程中由于需要同时解答多个小组实验过程中遇到的问题,大大地增加了教师工作量和工作强度,指导教师经常会处理分身无术的状态。 2. 开放实验室提高学生学习兴趣 开放性实验对于提高学生学习兴趣和自主学习能力,培养学生创新精神都有积极意义[3]。在实验设备不足的条件下,实验室开放可便于学生利用实验课堂之外的时间自主开展实验,不仅可以弥补实验课时数有限,解决实验课中学生对实验原理、方法等掌握不够深入的问题,还能充分发挥实验设备作用,还可满足对有部分单元操作特别有兴趣的学生进行探究式实验,培养这些学生的创新意识和创新能力。 3. 利用相关实验设备完成化工原理实验 化工原理课程针对化工过程中的物理加工过程,除了本门课程以外,化学化工相关专业开设的其他课程所采用的仪器设备也可以借用为化工原理实验课程使用。比如干燥实验需要进行物料含水率测定,可以借用应用化学专业实验的红外快速水分测定仪完成;精馏实验需要分析两种液体组成比例,可以利用物化实验室的折光仪来完成。通过适当借用,可以减少化工原理实验室专门配置相应的仪器所需资金。结合科研实践进行化工原理实验教学对培养学生创新意识和创新能力特别有益[4,5]。为此,我们借用自已科研工作中所用的与单元操作相关的仪器设备,设计部分创新性实验,增加学生对先进单元操作方法和设备的了解,培养学生创新能力。 4.利用验证性实验仪器设置综合性、创新性实验 化工原理实验以演示性、验证性实验仪器为主,综合性实验仪器较少。为提高化工原理实验对培养学生实验技能的效果,可以在既有仪器基础上开发一些综合性实验。比如,利用填实塔精馏实验仪,不仅可以进行精馏过程实验、理论塔板数测定等简单的实验,我们还指导学生自主设计混合液体系,利用精馏完成混合物分离的实验。学生在实验方案设计和实验实施过程中,不仅强化了对精馏过程的理解,而且提高了分析解决工业化分离过程中问题的能力,充分发挥了实验仪器设备的效益。问卷调查表明,90%以上的学生对这种自主设计、实施实验的方法表示非常欢迎。 5.改革考试方式,提高学生实验主动性 在仪器设备台数限制条件下,实验过程中难免有部分学生缺乏主动实验和独立分析、解决问题的动力。由于学生人数较多,指导教师也不可能随时盯住每一个学生。为此,一些教师化工原理实验课程考核方式进行了改革探索[6]。对我们改革了考核方法,采取平时实验记录学生表现和期末独立操作考试的方式。平时学生实验表现主要考查学生分析解决问题、动手实验的主动性、有效性,因为学生人数多,只能对特别优秀和特别不认真的学生加以区分。期末考核时要求每个学生逐个上机操作随机选定的实验项目,观察其操作是否规范,并就所选实验项目相关的理论和操作进行随机提问,以操作正确性、完成操作所花的时间以及回答问题正确性分项打分求和为期末成绩。实践证明,实验课中认真实验的学生能快速、规范地完成实验,而在小组中当旁观者的,往往不能在规定的时间能完成操作,甚至不能正确完成实验操作,水平高低立现。为考试及格,化工原理实验课中学生基本上不再需要指导教师监督就能主动完成实验。 三、结语 化工原理实验是化学化工相关专业必须进行的实验课程。设备条件限制不是化工原理实验教学效果降低的必然结果。通过改善实验组织方式、考核方式、充分\用可用资源,设计合适的实验内容等手段,可以在很大程度上克服实验设备条件的不足。 化工原理实验论文:应用型人才培养下化工原理实验教学改革研究 摘 要:化工原理实验教学具有直观性、启发性、探索性等特点,是化工原理课程的重要组成部分, 不但能蚺嘌学生的动手能力,还能提升学生的综合能力。本文从应用型人才培养视角下,通过分析化工原理实验教学中的现状,探讨了化工原理实验教学改革,以期能够提升化工原理实验教学的质量,促进其改革。 关键词:应用型人才培养;化工原理实验;教学改革 0 引言 化工原理是化工专业最为重要的一门专业基础课程,具有较强的理论性和实践性,是化工及其相关专业学生必修的一门重要的专业核心课程。而作为化工原理课程重要组成部分的化工原理实验教学则是一般课堂教学无法取代的,为了使学生具备较强的理论和实践能力,如何提高化工原理实验教学效果成了化工原理课程急需解决的问题。 1 化工原理实验教学现状分析 1.1 教学内容、方法缺乏先进性 目前,在化工原理实验教学中,很多实验教学内容与教学设备已经不能和实际工程相对接,难以满足现代信息技术的快速发展,导致新知识、新技术不能及时同步跟进。在毕业后,导致学生需要重新学习相关的知识和技术才能进入到岗位。化工原理实验主要是演示性和验证性实验,一般情况下,化工学校都采用“老师讲,学生听”的教学方法,实验方法死板。并且每个实验都有固定的知道书,验证性实验有教师提前设计好。实验操作上,学生“照方抓药”,按部就班地完成实验,缺乏学生创新能力和综合能力的培养,很难激发学生的学习兴趣,学生的个性、特长、行为方式都被固化为统一的模式,教学内容和方法都缺乏先进性。 1.2 实验缺少足够的认识 化工原理课程主要包括理论教学、实验教学两部分,部分高校的实验课程已经单独设课,但是,教学活动集中在理论教学中,实验课教学还是由理论课教师担任,大部分高校存在着重理论、轻实验的问题,只讲理论学习,不重视实验,实验教学始终处于从属地位。并且考核方法没有做出相应的调整,在实验开始前依靠理论课上的实验原理讲解实验,因此,并没有充分发挥出化工原理实验课程单独设课的作用。 1.3 实验设备和技术手段不够先进 目前,大部分化工院校化工原理实验教学还停留在传统的教学方式上,古老的实验设备和古老的“保姆式”教学手段,设备陈旧落后,严重地影响了化工实验的顺利进行,经常导致数据不够准确,学生不愿意去做实验,在等待和反复调节上,浪费了学生很多时间,学生缺乏现代仪器和控制方法的能力。并且目前,现代工程技术对工程实验内容提出了更高的要求,大部分都采用了先进的电脑控制系统。老师说什么,学生做什么,学生懒得动脑,只按照教师的讲解操作步骤进行实验,不理解实验的具体原理,实验小组中,有人动手,有人旁观,最后记录一份数据交一份实验报告完事,教师根本无法客观的评定实验成绩。 2 应用型人才培养下促进化工原理实验教学改革的有效路径 2.1 转变教学理念,提升师资队伍建设水平 为了充分调动学生学习的积极性和创造性,在教学活动中,化工原理实验课程要以学生为主体,结合学校办学定位和实际教学体会,提升学生的综合能力和实验操作能力。为了提高教学质量,化工院校要增加实验教学课程,使实验课程不再依附于理论课,使学生系统地掌握一定的实验研究方法,如:数据处理方法、测量技术手段等,提升师资队伍建设水平,增加实验课教师的配备,转变教学理念,增加新的实验效果,减少每组实验的人数,提高实验教学的重要认识,保证教学效果。 2.2 提升实验课教学内容的先进性,合理规划 在实验选择上,化工原理实验教学课程要适当地增加综合性实验、仿真性实验和设计性实验,要以验证性和演示性实验为主,充分体现出学生对工程实验的思路、技能、设计、数据处理等能力的训练。化工原理实验的教学要注重学生处理问题能力的培养,要区别物理实验、基础化学实验。为了提高学生对专业实验的兴趣,要及时改进实验内容,提升实验内容的先进性,眼神实验课程体系,增设化工领域相关的新知识和新技术,如:目前,超临界萃取技术已经成了一种重要的工业单元操作技术,工艺简单、选择性好、产品纯度高,是一种高效的新型分离技术。其次,化工原理实验课程可以用板书或其他教学设备进行讲解,要秋衣学生充分预习并自己制定出“学生方案”,使学生能够充分重视实验课程。并且在讲解之后,教师对于不全面、不准确的地方,要进行引导启发,补充监督,要求学生现场演示实验操作及其实验注意事项,和学生一起完成实验教学。通过这种形式,能够提高学生对实验教学的重视程度,能够培养学生独立学习、团结协作和实验动手能力。另外,在工厂实习时,要让学生在实际生产过程中更加深入地了解化工单元操作的作用,引导学生讲实验操作单元融入到实际生产流程中。并将化工仿真实习和工厂实习同化工原理实验操作相结合,提高学生独立分析和解决问题的综合能力。 2.3 增强实验是设备和操作手段的多样化、先进性 为了提高实验的效果,化工原理实验教学要充分掌握学生在实验前的预习工作,充分利用现代化的教学手段,以本校设备为对象,从主要设备到实验流程的走向,一边实验步骤操作,一边介绍整套实验装置流程,如:借助网络教学平台,将各个实验操作视频上传于网络,内容包括实验的目的于原理等。并且要对实验流程中的设备部件和主要仪表进行特写镜头的展示,在整个实验环节中,介绍每个部件的功能和作用,按照实验过程中的知识点进行设置问题,让学生带着问题进行预习,如:离心泵特性曲线操作之前要进行灌泵,为什么要进行这不操作,教师会提出什么问题等。在课堂教学时,通过提问来检查学生的预习情况。另外,为了构建有效的仿真实验系统,化工学院要将计算机仿真实验技术融到化工原理实验教学中,提高整体教学效果。 化工原理实验论文:料科学与工程专业化工原理实验的教学与思考 【摘要】化工原理实验是培养学生的科学研究能力、创新能力,分析和观察实验现象的能力,针对我院材料科学与工程专业化工原理实验课程的现状,通过教学模式改革、教学方式改革和教学内容改革等多手段提高学生的实验积极性和参与性,提高实验的教学效果。 【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革 一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求 1.化工原理实验教学目的 该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备,以巩固学生加深对化工实际生产的理解,由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解,增强创新意识,同时,对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。 2.化工原理实验教学要求 通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论,熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,培养学生从事实验研究的能力,其中包括:分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。 二、化工原理实验中存在的不足 1.人数较多,仪器装置较少,学生动手能力受到限制,由于连年的扩招,每个班的学生人数基本都是35人以上,而实验仪器的台套数并没有增加, 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍,个别学生根本没有机会动手操作仪器。 2.学生被动的做实验,完全按照实验书上的照搬照抄,“照单抓药”式的教学,学生花大量的时间写预习报告,来到实验室也不知道到底为什么做实验,怎么做实验。 3.学生工程实践性意识淡薄,不知道化工原理实验的重要性,只是为了学分被动的做实验,达不到理论联系实践的作用。 三、化工原理实验的教学改革与思考 1.化工原理实验教学模式的改革与思考 针对“僧多粥少”的问题的教学模式,材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式,分小班、小组教学,每一个小组为3-4人,每一位同学在实验中都有不同的分工, 比如过滤实验(恒压过滤),一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通,一个学生负责记时,一个学生要看滤液量和记录,大家还要共同清洗滤布,倾倒滤渣,每组学生只有默契合作,才能将实验做完,这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识,老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分,教学效果明显提高。 2.化工原理实验教学方式的改革和思考 每次课授课之前,给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,正式讲课时,以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤,以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合,比如传热实验(强化管传热),改变原来只做实验、测数据的单一教学手段,通过强化管的强化方法,引申到化工中常见的传热设备的改进方法,讨论如何从材料的角度降低成本,从传热的角度提高传热速率等,学生积极参与发言,各抒己见,当实验中出现的现象和理论不符时,引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差,充分解决“照单抓药”式的教学模式。 3.化工原理实验教学内容的改革与思考 充分联系课本理论知识,让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验,告诉学生热电偶温度计的测温原理,温度计冷端温度补偿的含义,用电脑记录数据的方法,通过数据处理,双对数作图、线性回归等方法,了解计算机技术在化工原理实验中的重要性,实验结束后,学生要对实验数据进行处理,还要总结和分析,分析实验数据误差产生的原因等,根据实验报告上的数据处理为依据,数据处理主要以电脑处理为主,可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。 以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性,增强了工程观念,充分做到了理论联系实际。 化工原理实验论文:改进化工原理精馏和过滤实验过程中若干常见问题 摘 要:化工原理是化工类专业体系中的核心课程,其在基础课和专业课之间起着承前启后的作用,而且对其他专业课程的学习具有重要意义。本文对化工原理实验教学过程中出现的问题进行了思考和分析,并在实验环节进行了精馏和过滤实验过程正常使用的若干改进,并考察了改进后的设备及实验过程的效果。 关键词:化工原理;过程改进;精馏;过滤; 一、引言 化工原理实验教学是学生验证理论知识、加深对化学工程有关知识的理解、掌握课程基础概念、强化工程实践能力和建立工程概念必不可少的组成部分。特别是化工类、应用化学类、生物工程、食品工程等专业学生将来要从事工程技术方面的有关工作,因此具备良好的动手能力和分析解决实际问题能力、创新与实践能力是必不可少的。故学生掌握化工原理单元操作的实践能力,建立良好的工程观念,进而提高解决实际问题的综合实践能力是化工原理实验教学的一项重要课题。 针对化工原理实验过程中常出现的如精馏实验过程中出现气液接触效果不理想、操作不稳定,过滤实验过程中单位滤浆体积所需时间过长等问题,本文对这些问题进行分析,并在实验环节进行了精馏和过滤实验过程正常使用的若干改进,取得良好效果。满足了基本的教学和提高学生对实际工程问题的分析能力,并加深对工程概念的理解。 二、精馏实验过程改进 精馏实验是传质操作单元的重要内容之一,如何在实验过程中使设备处于最佳状态,使实验操作的效果符合实验要求,给予学生更感性的认识,是值得我们讨论的。目前,学校化工原理实验中心有四套筛板精馏实验装置,所用的连续精馏塔是天津大学化工基础实验中心制造的连续精馏过程控制实验装置。该装置主体是一座由直径57mm、筛孔直径10mm的筛孔塔板(共7块,每块塔板的开孔率6.6 )所组成的不锈钢筛板精馏塔。塔内径为50mm,板间距为100mm,塔高1.5m,铜质降液管外径8mm,塔体部分上下端各装有一玻璃视盅,用以观察塔板上的气液鼓泡接触情况和回流情况。该装置主要用途为分离正丙醇和乙醇混合物,具有连续进料、出料,回流比可调等性能。精馏塔维持最佳状态是通过电加热控制、控制塔内压力、进料的量(组分、温度)、冷凝剂量、回流比等方法实现。但在目前的实验设备中存在如下问题:气液接触效果不理想;操作不稳定,操作弹性差,常出现爆沸现象。为提高教学质量.我们分析了原因,并采取一些相应措施,使实验效果有了明显的改善。 (一)原料体系的改进 塔在使用一定时间后,各块塔板上的传质效果逐步变差,出现气泡大而且不均匀的现象,有的塔板上鼓泡层很高,有的塔板上鼓泡层很低,学生在玻璃塔节中看不到比较正常的气液接触现象。因此,我们分析原因,认为低级醇类之间表面张力相互接近,而低级醇类和水的表面张力相差两倍以上,是导致塔内各板上鼓泡层高度相差悬殊、操作不易稳定的原因之一。此外,由于学校位处南方,气候潮湿且空气湿度大(空气湿度经常达90%以上),所以估测体系在空气中吸入一定量的水分。而在原料体系中采样做气相色谱分析时发现,分析结果表明原料体系含水量均在10%左右。从维护费用方面考虑,我们选用干燥剂对原料体系进行了干燥,干燥剂选择原则是要操作简单,不污染原料体系,同时可重复使用。我们尝试使用了氯化钙(熔融过的)、活性氧化铝、硫酸镁、硫酸铜、分子筛等,这些干燥剂的特点都是吸水能力强、干燥速度快、可烘干再生。通过试验,由于氯化钙(熔融过的)、活性氧化铝、硫酸镁、硫酸铜等干燥剂本身具弱酸碱性或成型性差,均给原料体系带来少许污染,易于染色,腐蚀设备,因此,我们选用分子筛,分子筛成型性好,吸水能力强,呈中性,对原料体系不污染、不染色,便于干燥操作,所以我们定期用分子筛对原料体系进行干燥,并取得良好效果。 (二)保温层方面的改进 用于教学的实验设备一般希望从启动到正常运转之间的开车时间越短越好。精馏实验设备是利用热能的设备,保温的好坏不仅关系到能量的节约与否,而且还涉及到开车时间的长短,涉及到操作的稳定性。原先的保温措施是在塔柱体缠上低密度石棉,然后在外面包不锈钢铁皮,但使用后发现外层的温度仍较高,约有70℃左右,散热量较大。往往塔的下段已产生了液泛现象,而塔的上部温度仍低于正常值,且持续时间较长,要达到稳定,开车时间很长。我们分析后认为,产生上述现象的主要原因是保温效果不好,使塔下部的热量过多地散入环境;而塔内上升蒸气过多、过早地冷凝是引起塔内各板上鼓泡层高度相差悬殊、操作不易稳定的另一原因。因此,根据实验体系和设备的具体情况,选用既有较小的导热系数、又能耐受设备所要求最高温度的聚氨酯泡沫塑料作保温内层,外包加厚高密度石棉毡。通过对精馏塔操作系统的上述改进,收到了比较好的实验效果,改进后实验准备时间缩短,塔内各板上鼓泡小而均匀。操作范围变宽,学生易于操作,在有限的实验时间内,学生可增加操作参数的变化次数,观察精馏实验的结果和现象,加深理解精馏原理;同时也获得了比较准确的实验数据,提高了实验数据的重显性。利用作图法求得在一定分离效果时的理论塔板数及全塔效率。实验结果及数据整理如下,本实验中实际塔板数N=7,实验中一定回流量下对应的塔底轻组分浓度为0.15,塔顶轻组分浓度为0.80,求得的理论塔板数为5~6,全塔效率为71.5%~85% 。y,x分别为气液两相中乙醇摩尔百分数。重复上述实验,其数据的重显性很好。 三、恒压过滤实验过程改进 恒压过滤实验装置的悬浮滤浆液为水、碳酸钙,以纺织状物为过滤介质,采用真空吸滤方式进行过滤,过滤推动力恒定。在外力的作用下,悬浮液的液相通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来,从而实现固液分离。目前的实验设备中存在如下问题,即使在大压差和低浓度滤浆的条件下,过滤速率依然小,获得单位滤液体积所需要的时间长。在使用实验装置一段时间后,在不更换浆液的条件下,在同样的压差、搅拌速度、滤浆浓度操作条件下,单位滤浆体积所需时间过长,就会影响实验教学质量。分析原因,影响过滤速度的主要因素是压强差、滤饼厚度、滤饼和悬浮液的特性、悬浮液温度、过滤介质的阻力等。由于实验条件(如压差、滤浆浓度、搅拌速度、温度等)不改变,同时每次实验都要求学生清洗滤饼,依然解决不了单位滤浆体积所需时间过长的问题,因此我们认为随着实验操作次数增加,学生反复清洗滤饼的次数也多,其接触悬浮液的次数越来越多。而在正常教学过程中,多数学生用完餐后就急急忙忙来到实验室,或多或少会带进一些生物成分(如淀粉、细菌、食用油等),这些成分会包覆在碳酸钙颗粒表面,使颗粒表面被改性,颗粒被乳化而形成胶体,从而改变滤饼的特性,影响过滤速率。为了节约费用,降低工作强度,减少碳酸钙悬浮滤浆液更换次数,我们加入一定量的防止滤渣堆积过于密实且能使过滤顺利进行的细碎程度不同的不溶性惰性材料助滤剂,加入助滤剂后,在过滤同样浓度的浆液和一定操作压力下,获得100ml体积的滤液所需时间,由原来的5分钟缩短为2分钟。通过对过滤实验过程的改进和实际使用证明,改进后学生易于实验操作,在有限的实验时间内,更好完成实验数据。 四、结语 化工原理日常实验教学中涉及的设备较多,且使用频率较高,善于发现设备中存在的问题并及时改进为教学任务的顺利完成提供了保障。通过对精馏和过滤实验过程的改进,能够使实验快速准确完成的同时,达到使学生掌握并运用化工原理课程教学中的基本理论的目的,互动效果较好。 化工原理实验论文:化工原理实验教学中的几个问题 【摘要】本文主要集中分析了化工原理实验教学过程中的几个关键性问题,分析了化工原理实验教学的一些比较可行的建议和措施,以期可以为化工原理实验教学提供参考。 【关键词】化工原理;实验教学;问题 一、前言 目前,化工原理实验教学过程中,还有部分问题注意不够,导致了化工原理教学质量不高,教学效果不佳,所以,分析化工原理试验教学非常有必要,这是提高教学效果的必要途径。 二、化工原理实验教学概述 《化工原理》课程是化学工程、应用化学、过程装备与控制、生物工程、环境工程、高分子等专业的技术基础课。化工原理课程的主要内容是以生产中物理加工过程 为背景,按照其操作原理的共性归纳为若干“单元操作”,主要研究各单元操作的基本原理、典型设备的原则结构和工艺尺寸的设计计算以及选型。化工原理属于工 程科学,用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究。《化工原理实验》是配合化工原理课堂理论教学 设置的实验课,运用课堂学过的化工基本理论,通过实验从实践中进一步学习、掌握和运用基本理论,分析实验过程中的各种现象和问题,培养学生实际动手操作实 验设备的能力,分析、归纳、整理实验结果及撰写实验报告的能力,以及严肃认真、实事求是的工作作风。《化工原理实验》是培养学生工程设计能力、工程实践能 力以及创新能力的重要教学环节,与理论课具有同等重要的教学地位。 三、化工原理实验教学的问题 长期以来,传统的实验教学被固定的模式所束缚,总结起来存在以下三个方面的问题: 第一,实验内容单一、陈旧。所开设的实验项目大多是长期开设的经典实验、依附于课堂理论的验证性实验,而反映学科前沿的、有利于学生创新性思 维的研究性、设计性实验少。学生缺乏对实验的积极性和兴趣,故在实验中只是机械地重复老师刚演示过的步骤,不重视实验的细节和过程,也不注意操作是 否规范。 第二,教学模式单一、陈旧。以往的物理化学实验教学主要是采用传统的实验教学模式,即由教师组织安排,学生进入实验室先听完老师介绍实验目 的、实验原理、仪器设备、实验步骤以及实验中的注意事项,接着学生按教师讲解的步骤重复实验,完成规定的实验内容,记录数据,然后按规定的格式完成实验报 告。总的说来就是在统一规定的实验时间内,在相同的地点,学生听相同的讲解,做相同的实验,这样导致学生积极性不高,厌学心理加重;且对于基础较好的同学 实验设计过于简单,而对于基础薄弱的同学则略显复杂。 第三,实验人数多,硬件设备缺乏。由于近几年的教育扩招,使得学生人数增多,原本富足的实验设备在目前看来显得有些“捉襟见肘”,这样做实验时就要轮流等待,使得一组实验做下来所消耗的时间增长,学生和教师都有怨言。 四、化工原理实验教学措施 1、重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。 理论授课教师同时也是实验课教师,可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力,并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后,向学生提了一个问题,离心泵启动后为什么不出水?学生们有的说汽蚀了,有的说气缚了,有的说管道进了异物堵住了,有的说线路故障,有的说出口阀没开等等,答案五花八门,有的答案并不牵扯什么高深的理论问题,但在实际操作中极有可能出现。因此在进入实验中,学生就能很快能理解实验目的,完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习,使学生进入实验时心中有数,得心应手,这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意,即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验?一般认为,相对的集中便于实验室的安排与管理,理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为,在条件允许的前提下,尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多,不可能在某一门课程上反反复复地花时间。 2、实验仿真不能取代实际操作 实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习等方面,确实发挥了不可替代的作用。近年来,一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件,它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然,实验仿真不可能完全替代实际操作,正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课,那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为,在实验操作前让学生进行实验仿真,既可以加深他们对理论知识的理解,也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握,以改善实验操作效果。同时,对于有特别要求的学生,也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是,现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的,普适性不够,同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能,这样不仅有碍软件本身的推广,而且不利于引导和激发学生的创造性思维。 3、改革实验报告撰写形式 实验报告是对实验过程的总结,是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式,不动脑,多数内容可以照抄实验讲义。报告要真实反映我们要作什么?怎么作?作的结果?以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性;要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力;体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/的形式来写,但不强求一律,给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时,根据实验室提供的设备,在能达到教学大纲规定的实验任务前提下,可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点,自拟题目。同一实验,学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的,增加了实验的主动性和兴趣,实验报告质量由此得到明显提高,抄袭实验报告的现象则可明显减少。 五、实验创新 创新能力具有很大作用。但目前化工原理实验教学在教学方法、技术上和测试手段上仍有许多问题。教学方法上,还主要以教师讲,学生照着 做为主,实验成绩仍采用学生单纯做实验定成绩的教学模式;测试手段和技术比较落后,尤其是在运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制方面。为此我们要加 大实验教学改革力度,进行实验创新。 1.严格实验教学管理,实行结构成绩制 教师要认真组织好实验教学,严格教学管理,严格考核制度。实验课采取课前预习、现场提问、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式, 由以上各环节的执行情况来全面评定学生的实验成绩,既实行结构成绩制。 2.将计算机引入实验教学 开发与实验装置相配套的化工原理仿真系统软件,运用仿真实验的计算技术、图像和图形技术,可方便、迅速、形象地再现教学实验装置、实验过程、实验结果, 学生在计算机上可完成实验前预习,提高实验效率和实验效果,同时利用计算机进行实验数据处理,可节省学生繁杂和大量重复性计算时间,使学生有更多时间和精 力撰写实验报告,提高实验报告质量。 运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制。现代化工生产的一个显著特点是集成化、大型化和自动化,其实 质就是用计算机进行生产过程的自动控制。我们在有些实验装置上采用计算机进行数据采集、处理和控制,不仅可以模拟实际生产过程,还可以使学生对计算机在工 程上的应用有进一步的认识。 六、结束语 综上所述,化工原理实验教学教学过程中,必须要关注一些比较关键的问题,进而提出一些可行的措施来提高化工原理教学的水平,确保化工原理实验教学质量得到提高。 化工原理实验论文:开放式化工原理实验教学模式 化工原理实验属于一种工程性质的实验,应用于高校轻工化工课课堂教学,所涉及的领域主要为化学工程学以及建立其基础之上的技工领域。实验过程中,对学生的操作能力和分析解析问题的能力会有一定的考验。因此,化工原理实验教学模式的优劣将会直接对学生能力的培养造成影响。目前,我国各技工院校中仍有不少学校化工原理实验教学采取的是传统的教学模式,传统教学模式过于强调同学合作和教师主导,对提高实验教学效果造成阻碍,给学生生产实习带来不便。 一、开放式化工原理实验教学模式概述 时间开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,时间开放针对的不仅仅是教学课堂,还包含着课堂之外的时间。也就是说,实验室开放的时间与学校图书馆无异,由此,每个学生都可以在实验室开放时进行试验操作和观察,并没有严格的时间限制和约束。这对于任何类型的学生都很适用。对于那些热爱学习,热衷于工科实验和车间作业实验的学生来说,他们可以根据自己的课程安排来安排自己的实验;而那对于些实验能力欠佳的学生而言,为了保证课前的预习质量和课后知识的巩固,也可以根据自己的时间来安排实验,直至达到自己的理想状态。 内容开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,实验内容即实验项目的开放是保障开放式教学的基础。学生的实验能力有强弱,知识吸收速度有快慢,另外,学校学生的专业、兴趣和能力都会有所差别,因而,实验室在实验内容上的开放性正好符合了学生们的需要。教师可以将实验项目进行分组,如:基础性实验、设计性实验、综合性实验等。学生们可以根据自己的实际情况来安排实验,进行实验。这不仅有益于培养学生对于化工原理实验和车间实验操作的兴趣,还有助于学生的个性化发展。我们知道,很多的发明创造及天才般的灵感大多数都来源于自由实验的过程中,大多技术工人车间技术操作的精炼来源平时的努力和积累。因此,实验内容的开放实际上是为学生们提供了一个自由发挥想象力和创新能力的平台,而对于学校来说,它可以借此平台来培养更多多样化、个性化的专业人才。 资源开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,资源开放是对开放式实验教学的进一步完善。化工原理实验范围广且过程复杂,对于仪器设备和资料教材方面的要求颇多,因此,先进的实验仪器和全面的资料教材是保证实验进行下去的关键。开放实验资源,不仅有助于构建良好的实验环境,还有助于学生自学能力的提高。 二、开放式化工原理实验教学模式方案的探讨 做好实验相关的准备工作。开放式化工原理实验教学的实验装置为实验顺利进行提供了基础。因此,学生在开放式化工原理实验教学前,就应当对实验装置有一定的了解。了解实验装置,不论是对于授课老师还是学生都有一定的好处。首先,了解实验装置的结构,知晓它的操作方法,可以读取仪表类设备的数值,这有利于学生理解教师讲解的实验过程;再次,对于实验装置的了解可以增强学生参与实验的积极性。 在讲解实验装置时,可以让学生猜想这些仪器设备各自的功用和效能,或者安排学生进行小组讨论,发表对接下来实验的看法,调动学生的积极性,为接下来的实验做好准备。 让学生成为课堂的主导者。学生的求知欲往往会引导他们积极的探索新事物。传统的实验教学课堂上,教师处于主导地位,课程内容由教师策划设计,实验进程由教师决定。由此,学生往往会在实验过程中听任老师的指挥和指导,实验原理、步骤和结果以及注意事项并没有用心的去思考和体会,最终导致他们完成实验的目的只是为了取得一个合格成绩。因此,在开放式实验教学中,教师应当注意区别于传统教学,让学生作为实验课堂的主导者,来掌控实验课堂。 让学生成为课堂的主导者,有利于充分调动学生学习的积极性。而且,每个学生的能力水平不一致,教师对实验课堂的控制并不利于学生对实验过程的理解和思考,学生的自主控制正好解决了这一问题。如:设备制冷维修技术的课堂上,教师提出“为什么目前的一些化工行业会应用到制冷设备,如何保证这些化工原料的一直处于常态,不发生化学反应?”对此,传统的教学模式是教师指名学生回答,或者是老师直接解释。这并不利于学生想象力和分析解析问题能力的提高。因此,教师只需要引导学生“思考――讨论――综合意见――说明理由”即可,如果学生讲解不全面,教师可以适时来补充。这不仅有利于学生对实验课堂产生兴趣,还有利于培养学生自主思考问题和解决问题的能力。 完善教学方式。传统的化工原理实验教学主要是通过教师讲解,辅助资料不外乎课本和参考资料。开放式化工原理实验教学,可以应用现代技术手段来丰富、完善教学方法避免这一现状。如今信息技术在教育教学中应用普遍,同样,也可以将实验教学与信息技术结合起来。目前较为常用的辅助教学设备主要有:幻灯片、实验录像、CAI、计算机网络。信息技术的应用有助于增强学生对实验的兴趣,同时也能从多方面来加深学生对实验的理解,从而拓宽知识面。 改变传统的评价方式。在化工原理实验教学中,传统的实验课成绩评定标准主要参考目标为学生的实验报告。实际上,学生为了追求高分数,往往会制作虚假的实验报告。究其原因,还是由于传统的评价方法较为关注学生实验报告的整体质量和报告内容的完整性,由此,更改数据或者是编写实验数据成为了学生为获取高分而长用的手段。这种结果的分数并不能呈现学生的学习状态,反映学生的学习能力和操作能力,因此,改变传统的评价方式势在必行。 可以参照学校其他科目成绩的评定方法,对其完善。首先,将实验课的成绩分成平时的出勤率、实验操作能力、实验报告的完整性、笔试测试成绩,小组评定成绩这几大板块;再次,根据每大板块所能真实反映学生综合能力的程度,来分配比例,如:平时的出勤率为15%的计分值。这之中,所要注意的是,学生实验报告数据的真实性,上文提到,学生为了获得高分数,可能会编写数据。这种全新的评分机制就是为了评分公平,因此,为了保障公平,实验报告完整性的比例数值可以稍稍降低;最后,成绩的评定应当脱离全部由教师评定的方式,学生自己也可以参与到分数评定中来。具体操作时,可以由实验小组成员来评定其他成员的成绩,而这个成绩所占的比率可以控制在10%左右。 化工原理实验开放式教学模式在技工院校中应用过程中,其优势明显,不论是对于教师还是学生而言,都具有明显的便利性和辅助功能。因此,解决好化工原理实验开放式教学模式运行实践过程中的问题,便显得尤为重要了。在运行实践过程中,想要做好开放式实验教学,教师们应当注意以下几点:做好实验相关的准备工作、让学生成为课堂的主导者、完善教学方式和改变传统的评价方式,只有这样,才能真正的实现开放式实验教学。 (作者单位:冷水江市高级技工学校) 化工原理实验论文:基于WEB的《化工原理实验》开放式虚拟教学模式 摘 要:依靠校园内网络,利用计算机建模和仿真技术,实现网络版的实验结构和动态表现。既能够提供教学信息资源,使学生在很大程度上对学习的时间、过程和空间具有更多的支配权,而且能够将静态教材转变为图、文、声、像并茂的动态教材,甚至对因设备、场地等原因无法开设的实验能够“身历其境”地感受实验过程中的生动性和丰富性。 关键词:化工原理实验 虚拟教学 实验教学 自从2002年美国麻省理工大学(MIT)通过互联网全部课程的教学信息而成为全球共享资源以来,其普遍、快速、交互的特点引起了对知识传播模式的全新探讨,极大地改变了基础教育领域内教与学的方式、手段和过程。采用基于网络(WEB)的虚拟教学模式来完善、甚至是部分替代传统的教学模式,必将成为未来教育的主渠道。从技术角度看,当前的网络技术已相当成熟,图像、动画、视频、音频等多媒体信号的制作及传输方式也是多样化的。系统运行于校园网上,既可用于计划性较强的日常教学,也适用于灵活的培训、辅导讲座及师生间交流。近年来,对这一模式在英语课程、计算机课程及思政课程教学中应用的研究不断地深入,但目前应用于工程实验课程的实践则相对寥寥。 《化工原理实验》课程是一门以培养学生的工程能力、创新思维为目标,以实验研究方法处理化学工程问题为特色的实践性课程,是学习、掌握和运用化工原理理论知识必不可少的重要教学环节。实验教学过程担负着从理论到工程、从基础到专业的桥梁作用,必然要求适应时代的教学模式与之匹配。目前高校所采用的实验教学模式多为传统的、验证性的模式:即实验中采用分组实验的形式,教师讲解实验要点后由学生采集实验数据,经课后整理后上交实验报告。这种实验教学模式导致学生机械地循序操作,而且由于受到场地和实验装置的限制,很难实现学生个人独立完成实验的目的。另外《化工原理实验》中,介质在密闭的管道或塔器内进行传质传热过程,无法观察到实际的过程变化或产生故障的情况,这些因素都不可避免地剥夺了学生思考的权利。除此之外,作为工程实验,要花大量的时间在准备实验上,但如果碰到设备出现问题,将直接影响实验的进展;作为对实践环节的总结,实验报告是实验课程的重要组成部分,也是评判学生实验结果的依据。但在实际的教学当中,学生的实验报告单纯是数据的整理,且容易抄袭。对于报告中体现的较大误差甚至是失败的实验,学生得到的只是一个成绩,而没有修正或改进的实践机会。为建立《化工原理实验》教学的基础性、综合性、自主性、创新性相结合的实验教学模式,鼓励学生选择、自学、尝试、乃至允许失败并总结经验,巩固课堂教学知识点,弥补课堂教学的盲点,基于WEB的《化工原理实验》开放式虚拟教学的探讨势在必行。 1 《化工原理实验》开放式虚拟教学模式的主题模块 顺应科技教育的趋势,我们提出了以《化工原理实验》教学过程的设计及学习资源的利用为特征,以信息库的建立及实验CAI的网络化作为整个虚拟实验教学核心的模式,组建包括资源创作、视频教学、多媒体课件的教学信息库,实现《化工原理CAI》仿真的网络化,开发综合学习、资源、评估及信息交流的教学平台体系。通过网络联通的PC机,学生不仅可使用模拟软件搭建的虚拟实验环境,根据实训的要求,任意时段、任意次数地进行实验练习,而且能够利用多媒体通讯技术构造的学习环境,进行实时视频点播教学、多媒体个别化交互式网络学习等教学活动。以此为主旨的主体模块为: 1.1 网络化仿真实验平台 基于WEB的实验仿真系统的开发。东华大学的《化工原理实验》现为上海市精品课程,自主研制的《化工原理CAI》以其三维立体界面、逼真的动态效果、切合教材的操作流程,以及方便的操作界面等优点已经在《化工实验原理》课堂教学中使用,教学效果良好。但由于其必需以软件的形式单独安装在每台电脑中,无法进行使用者个体间的交流,也无法在没有购买或安装此软件的学生个人电脑中使用,限制了在实验室外的使用条件。因此,将流程仿真、动态实验过程通过计算机技术、多媒体技术、数字压缩技术、网络通信技术的融合交叉,制作成适用于网络传输的实验仿真系统是迫切的需求,是虚拟实验系统的关键组成部分。在虚拟的教学实验中,学生们可以再现和模拟实验发生和发展的条件、现象,直观清晰生动地为学生提供大量的感性材料来验证课堂理论讲授的内容。对于难做的实验,学生可以重复进行实验,而不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。实验报告可以用小论文的形式,运用课堂教学的理论知识、学生自身实践的数据成果,允许学生在仿真实验中模拟错误实验条件及操作下的异常现象和可能出现的实验事故,鼓励他们勇于实践、不怕失败、善于从成功与失败中吸取经验,培养和促进学生的语言知识、逻辑思维能力和概括能力。不仅能够最大限度地利用各种教学资源;能够实现任何学生、在任何时间、任何地点、从任何实验章节开始实践;而且可以使教师与学生、学生与学生之间,通过网络进行全方位的交流,最大范围的教学资源共享,大大地提高实验教学的质量和效率。 1.2 虚拟实验教学管理 打破许多实验内容的设置还停留在把书本上的文字直接上传到网上的方式,建立和完善“数据库”服务体系。不仅局限于教学大纲,教学日历,教案等文字资料,还应以流媒体信息模式以在线播放或下载播放提供教室讲课录像、声音、图像等,丰富教材内容。将录制好的视讯影片剪辑安排,结合Flash动画等形式,针对教学内容,以不同的教学策略提出问题来启发、促进与引导讨论。数据库的建设是一个长期的过程,需要该实验课程的专业教师和技术人员共同开发,结合传统的网页资源及预录的视频播放,充分调动人的多种感官,以达到良好的教学效果。 2 基于WEB的开放式虚拟教学模式应用于《化工原理实验》的教学体会 无论对学生还是老师来说,虚拟实验教学都是新体验,不仅在形式上,也将是在思想上的一次创新。建立网络交互体系,将教学过程中教师与学生的交流形式网络化,延伸课堂教学的空间和时间,密切师生之间的交流也是本项目的关键之处,可以通过BBS主题讨论和与师生间的电子邮件在线非实时答疑,构建民主平等的新型师生关系与和谐愉快的心理氛围。在此两项基础之上,建立讨论答疑及考试系统。提供练习、作业、考试等多种试卷类型,以满足不同用户考试、学习、培训、竞赛的应用需要。学生可以查看自己的成绩和答卷,参照设定的正确答案和答案要点说明,了解自己的知识盲区,有效地提高在教学上的应用效果。同时,教师的角色不再单纯地作为知识的传播者,而是从“教”到“导”。引导学生高效率地学习,掌握学习策略,培养学生自我调节、自我监控等能力,形成良好的学习习惯。只要在有网络的地方,就能够成为真实意义上的开放实验室.虚拟实验室的优势是硬件设备无法可比的,但也不可忽视它的局限性,毕竟是一个模拟的环境,对那些在处理硬件设备是还有很多细节问题上要同学们反复练习、熟练操作;在教学过程中应该要灵活运用虚拟实验室和教学实验室之间的互补,虚实结合、取长补短,为学生们进行更高层次的学习提供良好的学习和实验的环境。 化工原理实验论文:仿真实验应用于化工原理教学的思索 【摘 要】仿真实验教学是一种现代化的教学手段,本文分析了仿真实验的优缺点,同时指出仿真实验与实验实训相结合,更有利于提高教学效果和学生能力的培养。 【关键词】仿真实验;化工原理;实验实训 化工原理是我校药物制剂专业及相关专业的一门专业基础课程,该课程以化工传递过程的基本理论和工程方法论为两条主线,系统地讲授了化工生产过程中常见单元操作的工作原理、相关设备的工艺结构和具体的操作过程,在整个教学体系中起着承上启下的重要作用[1-2]。随着时代的发展、科学技术的进步和教育理念的革新,尤其是计算机技术的飞速发展,对教学思想、教学方法和教学手段提出了全新的要求和挑战。在这样的形势下,化工原理课程传统的教学方法和教学手段也在进行着新的尝试与改革,把计算机仿真实验运用于化工原理课程的教学将成为一种趋势[3]。 化工仿真实验利用现代计算机建模与仿真技术,对生产过程系统进行数字仿真,建立虚拟的操作环境 ,同时营造类似于工厂控制室的教学环境,训练学生分析问题 、解决问题和故障处理的能力,是一种先进的教学手段。 1 仿真实验的优点 1.1 直观性 仿真实验可以模拟实验实训全过程,形象逼真生动、简明易懂,既有科学性又富有趣味性,便于学生在较短的时间内了解实验单元的操作方法和操作技巧[4]。通过模拟开车、停车、正常运行以及发生事故时所涉及的参数及数据的变化,明白正常状态、事故发生状态以及事故处理的规律和方法,加深学生对化工生产装置操作过程的了解和对其功能把握,巩固所学知识。 1.2 可操作性 由于实验室的设备的规模及内容有限,同时受教学时数的限制,很多情况下一些实验被简化、调整甚至放弃。有时某些实验采取教师演示操作学生观看或者几个学生一组的合作实验,每个学生得到单独操作练习的机会很少,这样会造成学生对知识点的理解不够透彻,动手能力得不到应有的锻炼,甚至所学内容与实际应用相脱节,教学效果会受到一定程度的影响。利用仿真实验,学生可以在仿真软件上反复进行设备的开、停车及事故处理训练,直到操作技能达到要求,这在实际生产过程中和实验室中是难以实现的。 1.3 安全性 对于化工原理课的一些实验,学生由于之前预习不充分或者课堂上开小差,经常会出现由实验操作失误现象,轻则影响整个实验教学进度,重则还会危害教师和学生的身体健康,造成严重的教学事故。例如:离心泵的启动或关停的误操作会引起离心泵电机的烧毁;吸收塔操作失误则会引起氨气泄露等安全事故。在教学的过程中使用仿真实验,即使学生在仿真计算机上进行误操作时也不会发生人身危险,同时也不会造成仪器设备、仪表、元件破坏和环境污染等经济损失。 1.4 经济性 化工原理实验设备一般价格高、体积大,而仿真实验只需将软件安装在电脑上即可运行,且在使用过程中,仿真实验没有实验设备的日常维护和实验药品的消耗,在达到了实验教学效果的同时,还能减少教学投资,节约实验场地。 2 仿真实验的不足 任何事物具有双面性,仿真实验应用于教学有利也有弊,在教学过程中我们发现了仿真实验有以下三个不足之处。 2.1 真实生产与仿真实验存在较大差别 仿真实验操作的模拟性和程序化与生产现场操作的灵活性、不可预见性还有相当的距离。以仿真实验过程的离心泵操作实验为例,仿真软件可以模拟离心泵的操作顺序,在操作顺序出错时,软件会报警提示,而在实际生产过程中,泵在启动前要盘泵,检查密封装置及润滑油的液位等,而仿真系统中这些操作步骤是没有的。同时真实生产过程中存在大量的不可预见性的问题,需要操作人员凭借丰富的经验和技术迅速反应并及时果断处理,而仿真实验只是实际生产装置的简单化处理。 2.2 减少学生应对突发事件的机会 而在实验实训中遇到仪器故障、突发问题等,会使学生增加克服困难的训练机会,提高学生解决问题的能力。而仿真实验室的条件相对理想,减少了学生应对突发事件、排除故障及对实验仪器的常规检修的机会,又由于仿真实验所得到的数据也是程序设置好的,也减少了使学生通过实验数据进行误差分析这一环节体验,同时也减少了对整个实验过程的反思及寻找可用的经验和过失机会。 2.3 不利于学生安全生产观念的培养 仿真实验带有游戏色彩,学生在电脑面前通过鼠标和键盘来操纵生产过程时没有压力,完全可以处于轻松的心理状态,操作失误时可以通过重新再做来弥补前次操作的过失,很难体会现场实际操作的紧张及工作压力,不利于增强学生安全生产的高度责任感、紧迫感。因此,要让学生真正掌握化工生产操作技能,了解化工生产安全问题的重要性,提高分析判断和处理的问题的能力,还必须与实训实验相结合。 3 结论 化工仿真和实验实训相结合,既可以在仿真中理解所学的理论知识,又可提高学生对化工操作的感性认识。通过仿真训练与真实操练有机结合,扬长避短,既节省成本,又提升学生实际操作能力训练的有效性,更加提高了教学效果。 化工原理实验论文:关于化工原理实验教学的一些思考 【摘 要】为了提高学生动手能力,对巩固与加深课堂知识的理解, 列举了化工原理实验教学存在的几个问题,提出了一些解决方法 【关键词】化工原理;实验;教学;方法 素质教育是高校21世纪人才培养的方向, 教育的重点向能力素质培养转化。只有具有较强实际工作能力和创新能力的人才, 才能适应社会的需求, 化解社会就业的竞争压力。陕西科技大学是工科院校, 培养的是应用型人才, 大部分的毕业生将直接面向生产一线, 从事现场的生产、技术、管理工作。 作为化工类及其相近专业的技术基础课, 化工原理课程的建设和改革一向受到各相关学校及院系的高度重视。从见诸公开发表的教学研究论文到各地各院校的精品课程名单上, 都可以看出化工原理课程的重要地位和建设水平。在构成化工原理课程的三大教学环节中, 化工原理实验起着验证理论、结合科学研究和生产实际、培养学生动手能力和创新能力的重要作用。实验课与理论课是相辅相成的,是提高学生动手能力的一重要环节,是对课堂知识的一种巩固与加深。在教学过程中,教师应该把实验内容、理论课教学和工业实际生产紧密结合起来,要使学生所学的理论知识能够通过实验加以检验,而且要让学生能够学到化工生产过程中一些常用单元操作的操作过程,掌握一些常用设备的使用方法,使其动手能力得到初步的训练,养成良好的实验操作习惯,以适应化工企业中的基本生产过程,为学生今后的发展打下一定的基础。 因此我们在重视理论教学的同时, 需进一步加强实验课程教学工作的改革[ 1] , 用科学态度对待和重视实验教学, 提高实验课程的地位。从目前我校化工原理实验教学实践来看, 学生虽能在老师的指导下完成实验课程的基本操作及对实验数据的处理, 但仍存在以下不足: 1 实验课的内容和操作主要靠教师在实验室讲解和演示, 多数学生仅照葫芦画瓢, 简单动手,基本不动脑, 有些学生做完后仍是茫然,更不要奢谈创新; 2 部分实验内容枯燥乏味,学生对实验目的性不明确和不感兴趣, 做实验表现为缺乏积极性、主动性; 3 实验报告撰写流于形式。 针对以上不足, 为提高实验课的教学质量,笔者对以下几方面进行了一些思考。 1 重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。 理论授课教师同时也是实验课教师, 可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力, 并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后,向学生提了一个问题,离心泵启动后为什么不出水?学生们有的说汽蚀了,有的说气缚了,有的说管道进了异物堵住了,有的说线路故障,有的说出口阀没开等等,答案五花八门,有的答案并不牵扯什么高深的理论问题,但在实际操作中极有可能出现。 因此在进入实验中, 学生就能很快能理解实验目的, 完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习, 使学生进入实验时心中有数, 得心应手,这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意, 即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验? 一般认为, 相对的集中便于实验室的安排与管理, 理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为, 在条件允许的前提下,尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多, 不可能在某一门课程上反反复复地花时间。 2 实验仿真不能取代实际操作 实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习[ 2] 等方面, 确实发挥了不可替代的作用。近年来, 一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件, 它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然, 实验仿真不可能完全替代实际操作, 正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课,那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为, 在实验操作前让学生进行实验仿真, 既可以加深他们对理论知识的理解, 也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握, 以改善实验操作效果。同时, 对于有特别要求的学生, 也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是, 现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的, 普适性不够, 同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能, 这样不仅有碍软件本身的推广, 而且不利于引导和激发学生的创造性思维。 3 改革实验报告撰写形式 实验报告是对实验过程的总结, 是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式,不动脑, 多数内容可以照抄实验讲义。 报告要真实反映我们要作什么? 怎么作? 作的结果? 以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性; 要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力; 体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/ 的形式来写, 但不强求一律, 给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时, 根据实验室提供的设备,在能达到教学大纲规定的实验任务前提下, 可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点, 自拟题目。同一实验, 学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的, 增加了实验的主动性和兴趣, 实验报告质量由此得到明显提高, 抄袭实验报告的现象则可明显减少[3-5]。 4 结论: 本文就常见于化工原理实验教学的几个问题提出了我自己的看法。实际上, 类似的问题也存在于其他专业基础实验课及其实验室中。提高学生动手能力,对巩固与加深课堂知识的理解,提高教学质量, 培养高素质人才, 是非常重要的。
化学实验教学论文:多媒体技术在化学实验教学中的应用 摘要:化学实验教学是中学化学教学中最重要的部分之一,特别是新课标的推广使用,教材中大量的实验探究,进一步地突出了化学实验的地位。但很多时候由于学校实验条件的限制,常使得实验的科学性、直观性、探索性和操作性的特点在教学中不能真正完全体现出来,因而导致化学实验不能充分发挥它的教学作用。因此,在实验课的教学过程中,我尽可能地把多媒体教学技术应用到化学实验教学中,实验课发挥出最大的教学效果。 关键词:中学化学实验:多媒体教学技术 在教学中,我们所实施的多媒体手段一般包括:计算机技术、网络技术、投影、摄像等方面。这些方面需要在教学中要灵活使用,因人而异,因地制宜。下边,笔者在这里论述一下对多媒体的这几个方面在化学实验教学中的运用。 一、在实验中如何使用投影技术 在化学教学中进行实验,其目的就是让学生通过实验能够明白物质的变化过程,能够通过实验得到感性认识,从而在理性上去思考,提出疑问,获得结论。进而提高自己的认识水平和各种能力。并且。实验在一定程度上能够提高学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性和参与性。并且实验以其事实性、科学性让学生信服。是培养学生观察能力、创新能力的重要途径。因此,实验要真正起到演示作用,不能演而不示,使演示实验变成讲实验,观察实验现象变成讲实验现象。为了提高演示实验的可见度,传统的方法一般采用放大实验仪器,抬高实验装置,增加实验药品的用量等来反复展示实验结果,然而实验仪器的放大是有限的,反复展示实验结果又浪费时间,且有些现象是在实验中瞬间产生的而无法观察到,以至于影响教学效果。而在实验中采用投影技术,可以大大改善上述状况,克服缺陷,提高演示效果。投影技术主要的功能是将实验的过程和现象放大,克服传统实验可见度小的缺陷,能够使所有学生清晰地观察到实验的过程,特别是一些细微的,不易观察到的现象。投影技术使实验的科学性得到提高,增强学生学习的积极性和参与程度,为培养学生的观察能力提供条件。 二、化学实验教学中如何使用摄像、录像技术 在教学中,有时会涉及到一些变化过程时间较长的实验,并且在实验过程中还会产生一些无关紧要的现象。这对于学生的耐心和注意力是一种考验。然而要想让学生在实验中始终保持高度的注意是不容易的。而且课堂时间是有限的,教师要想让学生在有限的时间内尽可能多地获得信息,就要有选择性地对学生的观察时机给予指导,确保学生观察到的现象对所学得的知识有价值。因此,采用摄像、剪辑技术,对实验的全过程进行加工,既能为学生提供实验的全过程。又能突出重要的实验现象,同时也不失实验的真实性。一些实验具有一定的危险性,比如会有比较激烈的反应或者产生对人体有害的物质如毒气等,因此不适合在课堂上进行实验,而借助录像就既可以保证学,生的安全,又能够达到实验教学的目的。通过录像技术还可以对实验中的错误操作引起的危害进行真实再现,引起学生的重视,帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能。这样的教学可以使学生正确掌握实验操作规则和正确认识实验装置,对实验的成功起到一定的作用。 录像技术具有功能效应,充分利用这一效应,可以演示实验的真实性。如:高速或缓慢的实验过程可以通过放像的快、慢、倒等功能淋漓尽致地展现出来,这样不仅可以使学生缓慢地观察实验中的高速成反应变化。还可以使学生快速地观察到缓慢的反应变化,从而使学生准确地感知观察到的细节,提高学生观察的敏锐性。同时又缩短了教学时间,增加了演示实验的时效性,提高了教学效率, 较复杂的化工过程也可以通过摄像、录像技术清晰地显示出来。使抽象的教学内容直观化。生活化。便于学生对知识的理解和掌握,对一些成本高、危险性大的实验,定性的实验。要求较多或装置复杂的实验也可以借助教学录像来完成,以保证演示实验的安全性、准确性、有效性和规范性。 三、化学实验教学中如何使用计算机和网络技术 化学具有严格的规定,是不允许出任何差错的。因此,做实验对实验步骤和操作规范都有一定的要求,一旦操作失误不仅会引起实验失败,甚至会产生实验事故。因此,如果学生在实验中出现失误不仅会影响学生的学习积极性,而且还会引起学生对于实验的恐惧心理, 而在进行实验前,先让学生通过计算机和网络技术进行模拟实验就可以在很大程度上防止失误的产生。现在网络上有很多关于实验操作的软件资料,教师要注意采用。让学生在计算机前先进行模拟操作,以掌握正确的操作和对不正确的操作的理解,再进行实验,这样将大大提高学生实验的有效性。例如:氯气的实验室制法中,实验结束后应先将导管移出水面再移去酒精灯的操作,一旦失误。就有一定的危险性。为了解决这一难题,通过多媒体技术,利用氯气的实验室制作软件。对这一操作做一些特别的处理,在课堂上。让学生进行反复模拟实验,一旦操作正确,计算机给予奖励提示,鼓励学生,而一旦学生操作错误,计算机则对水倒流试管底部,试管破裂的危险场面进行模拟。再如:对点燃未检验纯度的氢气发生爆炸进行模拟,使学生加深对操作错误引起危害的认识,然后再进行正确的实验,通过多媒体技术的模拟,学生不仅提高了实验的成功率,更深刻地理解了正确操作的重要性, 对于一些操作步骤较多。复杂或者装置较多的实验,网络可以给学生提供一个模拟的场所,可以先进行模拟实验,等学生对实验的各个细节完全熟练后,再进行真正的实验。例如:乙酸乙酯的制取,在多媒体技术上,可以通过学生模拟实验,既掌握原理又掌握实验操作方法。不断促进学生实验技能的提高。 网络技术在化学实验中,起着设计教学的作用。对学生进行化学知识和实验操作技能的演示教学,有利于培养学生的迁移能力、解决问题的能力、相互协作的能力和创新能力,使学生在网络“实验室”中畅游,发挥各自的才能,探索化学世界的奥秘。例如:物质的鉴别,通过网络“实验室”提供学生所需试剂,由学生设计方法进行实验并加以判断。计算机对各种方法所产生的现象都会进行模拟,并正确判断加以提示,这有利于培养学生对知识的巩固、应用和发展,培养学生的创新精神和创造能力。 在计算机和网络技术上,可以通过声音、画面、文字展示微观世界,模拟化学反应,从而打破学生认识中的时空限制,用各种感官来感知信息有利于学生的主动参与,激发学习兴趣,再通过模拟技术,放心地让学生对一些危险性、危害性的实验进行大胆操作,为学生的探索和创造提供有利条件, 总之,化学实验是中学化学教学中采用最普遍的手段。但是由于实验对所需的条件要求较高,因此在传统教学中,实验的作用并没有得到完全的展现。在实验教学中运用多媒体,可以克服这方面的限制,提 高实验的时效性。保障演示实验的安全性,加强学生实验操作的规范性,为学生创造进行实验设计的条件,丰富学生实验知识等,以期最大限度地发挥实验的作用。 化学实验教学论文:大学化学实验教学探索 1开设大学化学综合实验的意义 通过各分支学科的有机结合与渗透,培养学生综合解决问题的能力,从而使学生的科学思维能力、创新能力和创新意识得到进一步的提高。我国高等化学教育长期以来一直沿用“专业化、专门化”的“窄、专、深”课程体系,化学实验的目的重在加深对理论的理解和技能的训练,人为地消弱了化学学科之间的内在联系与渗透,学生综合能力得不到有效提高,严重制约了高素质化学人才的培养。为了打破传统大学化学实验教学的旧模式,建立以创新能力培养渐进发展的新模式,各高校教师进行了深化教育改革的研究工作,编写了好多综合化学实验的书籍,发表了大量综合化学实验的论文,取得了可喜的成绩[4-9]。综合化学实验的内容大多来自于教师科研项目成果,学生通过综合实验领悟到科学探索和研究的方法,使得学生科学素养得以提高。 2开设大学化学综合实验的条件 大学化学综合实验是完成化学基础实验教学之后,在化学学科层面对化学知识、实验方法综合运用的一门实验课程,是高等教育本科基本实验教学体系的重要组成部分。学生应在掌握基础无机化学、分析化学、有机化学和物理化学实验的基本技能的基础上进行该类实验。教师在整个实验实施过程中起到引导和解惑的作用。引导学生按照实验题目准备必要的实验仪器和试剂,教会学生科技文献的查阅方法,让学生参阅参考文献列出实验的详细步骤,培养学生连接单元操作、设计实验、分析问题和解决问题的能力。通过综合实验,拓展学生的科研思路,提高其科研工作能力。 3大学化学综合实验教学方案的设计与实施 本实验以有机合成、分光光度法测定无机金属离子为主线,辅以物理化学中表面张力的测定及临界胶束浓度(CMC)的确定方法,培养学生综合解决实际问题的能力。 3.1实验目的 (1)学习和掌握有机化学实验中水杨基荧光酮的合成方法。(2)巩固物理化学实验中表面张力的测定方法及表面活性剂临界胶束浓度(CMC)的确定方法。(3)掌握分析化学实验中分光光度法测定金属离子含量的原理及方法。 3.2实验仪器与试剂 仪器:电动搅拌器、三口烧瓶、回流冷凝器、加热套、721型(或722S型)分光光度计、pHS-3C型酸度仪。试剂:对苯二酚、乙酸酐、浓硫酸、无水乙醇、重铬酸钾、水杨醛。钼(Ⅵ)标准储备溶液:1mg/mL,准确称取0.1500g光谱纯MoO3于100mL烧杯中,加入10mL10%的氢氧化钠溶解,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。使用时逐级稀释为1.00μg/mL的标准工作溶液;水杨基荧光酮(SAF):0.001mol/L;十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB):0.02mol/L;pH=1.8的KCl-HCl缓冲溶液。 3.3实验内容 (1)无机离子显色剂水杨基荧光酮的合成水杨基荧光酮的中文别名为邻羟基苯基荧光酮,9-(2-羟基苯基)-2,3,7-三羟基-6-荧光酮。水杨基荧光酮以其高灵敏度和较好的选择性被广泛用于铁、铜、锌、钴、钼、铝、锡、锗、钨、锰、锑、铬、钛、铑等金属离子的测定中。在岩石、矿物、药物、食品、环境水等领域的无机离子分析、药物分析以及生化分析中有着广泛的应用。水杨基荧光酮按文献[10]由30g(0.12mol)的1,2,3-三乙酰氧基苯溶解在热的400mL50%的乙醇中,滴加20mL浓硫酸,在70~80℃时与8g(0.0655mol)水杨醛反应4h.冷却,在暗处放置二周后,用乙醇重结晶而得。反应方程式如下:(2)水杨基荧光酮与金属离子钼(Ⅵ)的显色反应学生可根据实际需要选用某种金属离子与水杨基荧光酮进行显色反应。本文仅以与钼(Ⅵ)显色为例说明实验的设计过程。钼的特性和钼工业的发展为钼的分析提出更高的要求,也为钼的分析研究与发展提供良好的机遇。钼的分析方法甚多,其中分光光度法因其灵敏度高,操作简便,分析速度快而倍受欢迎。而荧光酮类试剂光度法以其高灵敏度和较好的选择性被广泛用于钼的测定中。 3.4实验方法 在25mL容量瓶中,分别加入5.0mL的1.00μg/mL钼(Ⅵ)标准溶液,2.0mLpH=1.8的KCl-HCl缓冲溶液,3.0mL0.001mol/L的水杨基荧光酮(SAF)溶液,2.0mL0.02mol/L的CTMAB表面活性剂,水定容,摇匀,10min后,以试剂空白为参比,用1cm比色皿于最大吸收波长525nm处测定溶液的吸光度。 3.5结果与讨论 (1)吸收光谱按照实验方法进行显色,测定有或无表面活性剂存在下相应配合物在不同波长下以相应试剂空白为参比的吸收光谱曲线,绘制吸收光谱,求出两种情况下最大吸收峰所对应的工作波长。探索表面活性剂是否使最大吸收波长发生红移,是否对显色反应起到增敏作用。(2)临界胶束浓度(CMC)与络合物形成的关系探索取一定量的CTMAB溶液按实验方法显色,以试剂作空白参比测量吸光度,并用表面张力仪测定相应CTMAB浓度下显色液的表面张力,得到不同浓度CTMAB溶液的吸光度和表面张力,结果见表1。以CTMAB浓度的对数lgc为横坐标,以对应的吸光度和表面张力γ为纵坐标绘制CTMAB浓度与表面张力(曲线1)和吸光度(曲线2)的关系曲线。从曲线1折点求出此体系中CTMAB的临界胶束浓度(CMC),找出吸光度与表面张力的关系见图1。(3)工作曲线取不同量的钼(Ⅵ)标准工作溶液,按实验方法测定在2.0mLCTMAB存在下的吸光度,绘制工作曲线,求出线性回归方程、表观摩尔吸光系数及25mL溶液中钼(Ⅵ)符合比尔定律范围。 4结语 本文仅以水杨基荧光酮与钼(Ⅵ)显色为例说明实验的设计过程。本实验建议32学时,其中水杨基荧光酮的合成实验10学时,水杨基荧光酮与金属离子钼(Ⅵ)的部分为10学时,查阅文献、编制实验方案与撰写实验报告等12学时。图1的绘制采用Origin8.0软件来绘制二维图形,方法为选中数据后,点击工具栏中的Plot/Multi-Curve/Double-Y即可。工作曲线的绘制 及线性回归方程的获得都可以用Origin8.0软件来完成。其中水杨基荧光酮也可以不用合成,直接用购买的分析纯的试剂与钼(Ⅵ)进行显色反应,探索表面活性剂对显色反应的影响。表面活性剂还可以选用常用的溴化十六烷基吡啶、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚等进行增敏研究。水杨基荧光酮法测定锌、钴等其它金属离子可参阅相关文献自行设计实验方法。 化学实验教学论文:高中化学实验教学 一、运用新理念,探究实验教学 我从事教育工作已好多年,对传统的教学感悟颇深,但我从不放弃传统的优秀的教学经验和方法,并采取当代的新技术、新方法来学习高中化学.探究实验教学是我追求的目标,化学是一门实验科学,化学实验不仅可以成为学生获取直观感性知识,积累直观感性经验的源泉,而且也是培养学生观察能力、分析能力,培养学生科学的观念及实事求是、严肃认真的科学态度、帮助学生形成要领和理论,让学生通过化学实验进行化学规律探索活动的一种重要手段.实验教学更能充分调动学生积极主动地参与学习.通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,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、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力.促进学习方式的转变,培养学生的科学素养和实践能力.实验教学是培养学生的创新意识和创新思维最有效的方法.化学实验对培养学生创新精神,创造能力具有非常重要的意义.化学课堂教学是实施素质教学的主渠道,而要培养学生创新意识、创新精神和创造能力则要以化学实验为主要载体.创新教学的构成要素是研究性、主体性、发挥性、归纳性等,这就要求在实验教学方法创新的同时,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件.探究性学习就是根据这一需要设置的新的课程计划,具有典型的创新教育功能.“创新是民族进步的灵魂”,要提高学生的整体素质,培养创新精神,最大限度发挥创造力,必须在教学中探究实验教学,这是新课改的要求. 二、开展探究性实验教学,促进学生创新能力的进一步发展 在一往的化学实验教学中,实验对所认识的化学基本概念或基本规律、基本原理的验证都是按照抓药式的设计或习惯性的设计进行化学实验教学.高中化学新教材两个必修、五个选修模块的实验部分有充分体现“创新”理论的空间.新教材与旧教材比较,增加了相当部分的实验活动内容.“观察与思考”、“活动与探究”、“交流与讨论”等栏目,学生直接或间接参与,直观性强,更易于激发学生的学习兴趣,提高学生观察、动手能力,体现同学间的合作精神,对学生积极思维,理论与实际相结合,创新理念的建立以及体验创新的喜悦具有非常直接的作用,有利于落实新课程目标. 1.优化课堂教学,创建和谐地教学氛围,激发学习兴趣.化学实验课堂教学中,要创建和谐的、师生互动的教学环境,建立一个接纳性的、支持性的、宽容性的课堂气氛,创设丰富的教学环境,激发学生的学习动机,学生学习的有效性首先体现在学生是否积极、主动地参与学习、知识的主动建构;通过调查有96%的学生都愿意上实验课,在这96%的学生中,有98%的学生认为有了演示实验或者是分组实验,可以在轻松、愉快中掌握知识,不至于死记硬背.从不同角度减轻了学生的负担.兴趣是成功的关键,在发明创造上有一定成就的人,除了具有一定的创造能力外,还必须是对某种发明、探索有着浓厚的兴趣、好奇心,兴趣是创造力的推动力.要想使学生对化学有浓厚的兴趣,从化学实验入手是极好的方法,比如:高一学生在学习氯化氢时,你做一个“空瓶生烟”的兴趣实验,学生的兴趣就来了,学生的求知欲被激发了,变被动接受知识为主动获得知识,亦可培养学生的探索精神. 2.调动学生积极性,培养学生的动手能力.学生自己动手做化学实验,是学生获取化学实验数据的第一手数据,同时对于化学知识以及化学概念的理解也会进一步加深,同时对于有趣的化学实验,可以调动学习化学兴趣,培养学生主动学习化学的积极性.实验操作技能体现一个学生综合素质,有些学生属于高分低能,理论分数非常高,但实验考查时手忙脚乱,不知从哪开始,先做什么,后做什么,以至于得不到应有的现象,甚至由于错误操作损坏仪器,乃至发生危险.加强实验训练是培养学生动手能力的重要途径,必须做好三方面工作:第一是,基本仪器的使用,了解仪器的使用范围、性质;第二是,实验基本操作技能,包括:仪器连接、布局合理,便于观察,操作准确等,在实验过程中教师要严格把关;第三是,多提供给学生动手的机会,例如,将演示实验改为分组实验,通过多渠道培养其实践能力.对一些典型的实验加以拓展,引导学生探究反应的中间产物,进而探究反应机理,这也是化学研究性学习的好素材.总而言之,化学实验是中学化学学习的重要内容,做好化学实验可以帮助学生开拓视野,加深印象,调动学生学习化学的积极性.在实践教学中,要结合教学实际,不断地去探索适合高中化学实验教学的新方法和新思路,老师应该多于学生进行沟通,倾听学生的意见,改进化学实验教学方法,让学生在化学实验中收获更多的知识和快乐. 化学实验教学论文:高中化学实验教学现状的思考与对策 化学是一门以实验为基础的自然科学,在教学改革中,我们一直强调实验教学的重要意义,增加实验教学。然而,就整体而言,实验教学仍然是十分薄弱的环节,中学化学实验教学的现状不容乐观。在教学过程中,主要存在以下问题: 一、化学实验教学中存在的主要问题 1.教师受传统教育的影响,普遍存在重理论轻实验的思想。由于受“应试”思想的影响,出现了“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的倾向。 2.中学化学实验教学开展受到各学校设备、仪器、药品、教材、课时的限制。有的教师甚至认为学生不会动手做实验不要紧,只要会动笔答实验题就行。 3.部分中学教师的专业化程度不高,实验教学素质及实验技能不够,不能适应实验教学的要求。 4.中学化学实验教学受到学科本身的限制。由于许多化学实验本身存在一定的危险性、腐蚀性、毒害性,所以教师们更愿意用多媒体代替实验教学,甚至于以讲代做。 5.实验会考(考查)缺乏有效监督、流于形式。 二、对中学化学实验教学的思考及改进措施 从这些制约因素出发,为了使实验教学能充分发挥其在化学教学中的特殊作用。针对实验教学现状提出几点建议: 第一、加强实验室的建设和管理。学校应添加必备的仪器和药品、逐步完善设备,保证化学实验教学的正常开展,进一步优化实验教学。 第二、改变传统观念、促进实验教学改革。教师必须转变教学观念,改变重课本理论而轻实验教学的现象、把实验教学作为整个教学的一个重要环节,培养和发展学生的能力。 第三、建立健全对理科教师的评价机制,建议把理化生教师的实验教学完成情况作为年终考核成绩参考依据之一。 第四、积极改进、使用微型实验、增强学生的环保意识。例如做Na2O2与CO2的反应实验。实验时,取一干净的干燥管,两端放入少量疏松的玻璃棉,中间放置干燥剂无水CaCl2,把干燥管的细口对准蘸有Na2O2的脱脂棉,用嘴吹干燥管的另一端,脱脂棉很快就会燃烧。本实验操作简单,现象明显,没有任何污染,还可以省略制取CO2气体的操作,并节约了药品。 第五、运用 文秘站: 第六、强化高中理化生实验考查监督机制、对于实验操作水平不达标的学生、必须组织重考或者参加下一届考查、彻底杜绝某些学生不喜欢做实验的坏习惯。 第七、应配备足够实验员,并根据各学校的实际情况给予一定的福利待遇。实验员应该是一种复合型人才,他不仅懂仪器的性能、还要懂得学科专业基础知识。充足的化学实验员是化学教师做好化学演示实验和学生实验的关键。 第八、不定期地开放实验室,积极开展第二课堂,给学生创造更多的动手机会,提高实践操作能力。鼓励学生主动做课外实验、掌握各种实验手段,把各门课程的学习融会贯通起来。 第九、根据本地区的情况组织相应实验技能、小制作大赛,着力培养学生的创新能力和动手能力,促进教师和学生对实验教学的兴趣,促进实验教学的开展。 总之,从化学教学的角度看,化学实验是化学教育的基础。取消了化学实验,也就扼杀了化学教育;化学实验教学的运作,不仅发展智力更是培养能力,学生科学世界观、及良好学风的形成,更是与化学实验教学紧密相关。 化学实验教学论文:加强化学实验教学实现德育育人目标 全国教育工作会议指出:素质教育较好地体现了基础教育的本质,它以培养受教育者的思想道德情操、科学文化知识、身体心理素质、劳动和生活技能等方面得到全面和谐发展为宗旨,为学生学会做人、求知、劳动、生活、健体,审美打下扎实基础。因此,素质教育要求教师要以德育为本,以教学为主.本文拟从化学实验教学的角度,谈谈加强化学实验教学,实现德育育人目标的粗浅体会。 一、突出学科特点,增强学生的参与意识 实验是科学研究的基础和必要手段,而化学实验对培养学生学习化学的兴趣和提高化学课堂教学质量具有极其重要的作用。学生在化学实验中参与越多,对化学科的“感情”就越深厚。我进行了以下五个方面实践:①将初中化学85个演示实验中的18个改为边讲,边学生分组实验,并精心设计。例如:做“二氧化碳不燃烧、不支持燃烧的性质实验”前,要求学生在课下预备一只潮虫等的小爬行昆虫,这样在课前便激发起了学生的好奇心。上课时,让学生分组完成该实验,并增加在烧杯中预先放入小昆虫的实验。这一实验不仅在课堂上气氛热烈,而且增大了课堂容量同时验证了二氧化碳不能供给呼吸的性质,且为怎样验证地窖中的二氧化碳浓度是否过高的学生发散思维做了有利的铺垫。②开展化学实验基本操作竞赛活动,不仅增强了学生的参与意识和竞争意识,也规范了基本操 作。③开展趣味实验活动。如“鲜花怒放” 、“烧不坏的手帕” 、“神奇的铜树”等十几个实验,奇妙的变化引起了学生浓厚的兴趣与积极的思索。④建立科研小组。研究并实现变废为宝,从学生实验“氢气的制取”留下的废液中,回收硫酸锌;用废铜丝制备硫酸铜;利用所学知识来识假、识劣,如对市售化肥硫酸铵、纯净水优劣的鉴定等.⑤让学生参与某些易操作的演示实验。在加强化学实验的教学中,由于在内容和设计方面,已经考虑了学生的心理需求和求知欲望,所以,更大地调动了学生学习化学的积极性、主动性和创造性。使学生在亲身感受中,增强了参与意识和学生是学习主人的意识。 二、加强分组实验中的组内成员的合作,增强学生的合作意识 近年来,致力于成功学研究的学者认为,我国需要具有独立自信,而又乐于集思广益的合作型人才,这是成功学研究的重要成果之一。当前,世界范围内日新月异的科技进步,要求科学研究必须走向集约化。过去那种单门独户的实验室式的经典研究已经落伍,中国的科技事业亟需大量集约型科研带头人。所以“合作意识”不仅是学生良好个性的组成部分,也是现代科研不可缺少的一种素质。在加强化学实验教学过程中,我非常重视“合作意识”的渗透。例如:在学生实验和第二课堂的趣味实验时,要求学生(每个小组两人)在进入实验室以前,要填写实验预习报告,报告中要注明操作者(把实验内容分成两部分,每人首先完成其中的一部分,然后对换)。实验时,在教师指导下,非操作者负责“监督”(及时指出操作不当之处)和实验过程的必要记录。这样,使全体学生的独立操作能力都得到提高。实验基本操作竞赛也是以组为单位,学生既可当选手也可当裁判。裁判员先集中学习竞赛内容,归纳操作要点,讨论评分方案,最后经教师审核确定。为了达到“安全、正确、快速”,组员们献策,选手主动聚到一起研究各个细节。科研小组以四人为一组,一人为组长,一人负责执笔,针对教师提供的教材或收集的疑难问题,由组长组织讨论,确定实验方案,最后由教师认可,再分头准备。每次实验结束时,对配合默契、效果良好的小组给予表扬,并请组长简单介绍密切配合的经验。经过培养与训练,学生的“合作意识”大大增强,不但乐于合作,而且逐步学会合作学习。 三、渗透科学方法,培养求真精神 中国古代的“四大发明”令炎黄子孙至今仍引以自豪。但为什么现代科学产生在西欧而不是中国?中国古代领先于西方的大多是技术,而不是科学;科学思想的培养工作长期被忽视;这是中国长久以来科学发展不及西方的原因。在邓小平理论和同志的“三个代表”思想的指引下,党中央明确提出“科技是第 一生产力”,“走科教兴国的道路”。所以,让“科学思想”和“科学素养”在学生的头脑中“扎根”,不仅是教育本身的要求,也是时代赋予教师的使命。科学思想包含科学态度、科学方法、科学思维、科学道德、科学价值等方面的内容。这些内容均可在中学化学实验中得以体现。要创造条件树立学生的正确观念,变“有疑问问老师”为“有疑问做实验”。笔者认为“科学思想”中的“科学态度”是核心,不断追求真理的精神导致探索,探索需要方法,所以“求真”是关键。要充分利用化学实验,激发学生的“求真”欲望。例如, 在学完“二氧化碳的性质”一节时,可提出“将二氧化碳通人澄清石灰水有何现象?”大部分学生根据课本上的知识回答:“变浑浊”;少数学生回答:“先变浑浊,继续通人二氧化硫又变澄清”。教师当场演示,结果符合学生的预料。有学生提出疑问:“这是为什么?是不是老师在做实验时搞了鬼?”,对这种大胆的怀疑,教师应表示赞赏,立即取刚才实验的澄清石灰水,请该生用玻璃管往里吹气,结果出现浑浊然后又澄清,杯疑被实验否定,这时学生的思维又活跃起来。于是教师将这一问题交给“科研小组”,要求他们自学溶洞的形成且综合学生看法,设法寻求合理解释。实践证明,在“求真”意识的支配下,学生就以积极的姿态投入,不断地探究、思索、发现,同时,也不断地体验着怀疑、惊讶、自豪、成功和喜悦等情感,“求真”的精神得到了培养。 四,训练科学思维、培养创新精神 创新精神主要包含创新意识和创新能力,意识支配行动,行动加上能力,才可能产生良好的结果。所以,在加强化学实验教学时,应注意增强学生的创新意识,培养学生的创新能力。初中化学85个演示实验中,先有结论,后演示验 证的有15个。验证实验中,学生往往成了“看热闹的观众”,为了增强学生的参与,使学生真正成为课堂教学的主体,我对其中多个演示实验进行了改进。前文的“二氧化碳不燃烧、不支持燃烧的性质实验”设计即为一例。由于实验改革,不仅使学生对“二氧化碳不能的性质实验”的印象深刻,而且激发了一部分学生 的灵感和求知欲。在教师引导下,学生带着求知的渴望查阅课本,进行自学,不仅对学过的反应进行了复习巩固,还增强了学生对未学反应好奇心。所以,教师对实验教学的创新,不仅增强了课堂教学效果,也能激发学生求知与创新的意识。怎样培养学生的创新能力?创新能力依赖于创新思维,它具有敏锐性、发散性、集中性、灵活性和形象性等特征,这些特征的本身,就是科学的学习方法。加强创新思维的训练,也会形成良好的学习习惯。实践表明,在加强化学实验教学时,尤其要注意创新能力的培养。例如:利用“假化肥坑农害农的报道”、“不法商贩利用自来水冒充纯净水”等事件,组织学生利用所学的知识加以揭穿。要求科研小组的成员设计实验方案,寻找样品、了解样品来源。实验方案经过科研小组集体论证后,学生对所取样品进行检测。这一过程中,学生思维的敏捷性、发散性、集中性、灵活性等都受到了锻炼。化学教师要密切注视和广泛收集生活、社会、生产中的化学现象,探讨具有实际意义的问题,对学生进行科学思维的训练和创 新精神的培养。 切实加强化学实验教学,吸引优秀学生立志化学研究,这仅仅是问题的一个方面;另一方面,学生中将来从事与化学有关的职业只是其中少数,大多数的学生在毕业后,与中学化学实验教学的培养和训练有何关系呢?笔者认为,在加强化学实验教学过程中,培养出的那种积极参与、善于合作的潜在意识,乐于求真,勇于创,新的精神,将使每个学生终身受益。 化学实验教学论文:化学实验教学策略概述 1让学生参与实验设计 实验教学并不是简单地让学生做实验,实验的目的也不是仅仅让学生学会操作,而应该是引导学生进行自主探究,参与实验设计,注重培养学生的创新能力和严谨的思维能力。在实验教学中,教师要明确自己的角色,指导学生根据自己的需要自行设计实验方案,进行实验结论正误的验证。例如,在学习原电池时,学生已经知道Cu-Zn-H2SO4中,Zn做负极。笔者在学生已有知识的基础上提出问题:请同学们思考在金属活动性顺序中,排在前面的金属是不是总是做负极?我们应该怎么设计实验进行验证?学生根据自己已有的基础知识和实验技能,并结合网络资源搜索有关信息去自行设计和创造实验方案,通过实验验证自己实验方案的正确与否。学生通过自己的参与获得了新知识:哪一种金属做负极还与电解质溶液有关。又如,学习实验室制氨气时,向学生提供药品:碱石灰、浓氨水、生石灰、氢氧化钠固体、氢氧化钙固体、氯化铵等。并提问:制取氨气用什么药品好呢?哪些药品可以制得氨气?生成的氨气如何检验?如何干燥?学生带着这些问题,经过动手、动脑参与实验的设计与验证,不仅提高了学习兴趣,巩固了所学知识,同时锻炼了思维能力。又如,学生已经知道Fe(OH)2在空气中很容易被氧化,于是让他们开动脑筋设计实验,要求能够较长时间地观察到Fe(OH)2白色沉淀。学生通过不断的思考讨论,优选出最佳方案。在实验设计过程中,学生体会到了成功的喜悦,也培养了学生的独立自主、科学思维能力。 2让学生动手操作,培养学生化学实验技能 化学实验在化学科学的形成和发展中有着非常重要的作用,学生通过探究实验可以认识世界,解决疑问。让学生亲自参与实验,探究知识,往往能达到事半功倍的效果。在教学过程中,教师可以创设情境,让学生设计方案实验验证得出结论,若未达到预期结论,需要调整或重新设计实验方案,使探究过程趋向合理化,这会使学生充分体验探究过程的魅力。例如,让学生比较Na2CO3与NaHCO3的化学性质,他们先根据已有的知识设计方案,在教师的指导下动手验证。在这个过程中,如果学生得出的结论与预期的一致,则说明实验方案设计得合理;反之,让学生反思方案缺陷在哪?发现不足,同时思考“为什么”。又如,银镜反应的实验,开始学生根据自己的方案进行实验,没有达到预期的目的,笔者便让学生讨论分析失败的原因,他们经过反复分析验证实验终于成功了,欢呼雀跃。这个实验让学生亲自体会到了实验过程为什么要用洁净的试管?为什么要用水浴加热,而不能直接用酒精灯加热?再如,中和滴定实验,让学生通过亲自动手实验来学会分析实验过程中出现的误差;配制一定物质的量浓度的溶液的实验,让学生学会用固体、液体来配置一定物质的量浓度的溶液,并能够分析实验误差。教学过程中可以创设合适的情境将部分实验设计成学生实验,让学生亲手去做,让学生自己分析交流实验过程中出现的问题,分享成功的喜悦,经常训练能够提高实验技能,对于实验中出现的问题也会得心应手。在实验过程中,也可以根据情况将学生分成几个小组,通过小组内合作交流、小组间评价,调动学生探究学习的兴趣,让学生进入探究问题的情境中去,学生在探究的过程中不知不觉获得新知。 3针对实验问题,设计解决方案 在教学过程中,一些抽象的问题仅仅借助于教师的讲解是没有说服力的,如果借助化学实验,可以让理论与实践相结合,抽象问题具体化。在实验中,学生通过自己动手做、分析、总结,真正领会到化学知识的真谛。例如,在学习“沉淀溶解平衡”时,遇到这样一个问题:氢氧化镁为什么可以溶于氯化铵溶液?有学生认为是NH4+与OH-直接反应;有学生认为是NH4+水解生成了H+与Mg(OH)2电离出的OH-反应,破坏了Mg(OH)2的沉淀溶解平衡,使Mg(OH)2沉淀溶解平衡不断右移,最终全部溶解。学生对这个问题的结果分析争执不下,于是笔者让学生设计实验验证哪一个结论正确,并提示学生可以将氯化铵溶液换成醋酸铵溶液进行验证。通过这一设计,让学生很好地理解了平衡移动原理。又如,学习糖类时,对淀粉水解产物和淀粉水解程度的判断问题,让学生思考如何设计实验方案?实验过程中需要注意哪些问题?在教学的适当时机,以适当的方式设计问题情境,挖掘创意,完善他们的创造思维。实践证明,教师在教学实践中充分利用化学实验的魅力,特别是实验的技巧,引导学生参与实验教学,会使化学教学事半功倍。化学实验教学的重要性是不容置疑的,21世纪的化学教学,要把实验教学放在首位。 化学实验教学论文:浅析新课程下化学实验教学 [论文摘要]化学实验是学生学习化学、进行科学探究的重要方式, 新课程实施中教师在处理实验内容时既要紧扣新课程标准,更要创新化学实验教学方式,才能发挥化学实验在提高学生科学素养中应有的作用。为此,我们要充分利用教材中的活动与探究,让学生进行自主实验,尽可能创造条件变演示实验为学生实验,让化学实验室真正成为学生探究化学奥秘的舞台。 化学是一门以实验为基础的自然科学, 化学实验不仅是使学生获取直接信息,认识化学世界的窗口,而且是帮助学生认识化学规律、形成化学概念、理解和巩固化学知识、提高各种能力的重要途径。义务教育化学课程《新教材》中实验内容在呈现形式上,与旧教材不同的是已经没有单独列出的实验课,实验内容是以分散的形式分布在教材中的“活动与探究”、“调查与研究”、“家庭小实验”、“实验习题”等栏目中, 其中有80%以上的实验要求学生亲自动手完成,50%以上的实验是作为科学探究的方式呈现的。《新课程标准》明确指出“化学实验是学生学习化学、进行科学探究的重要方式”,通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。因此在新课程实施中我们在处理实验内容时既要紧扣新课程标准,更要创新化学实验教学方式,才能发挥化学实验在提高学生科学素养中应有的作用。下面谈谈我的几点看法。 一、利用“活动与探究”,让学生自主实验 传统的化学实验虽然能在一定程度上培养学生的观察能力和操作技能,但大多数是为验证概念、原理和元素化合物性质等提供“证明”或“依据”的实验,教师往往是在“讲实验”,学生则是在“背实验”,学生的实验活动也往往只是“照方抓药”,达不到真正意义上的实验目的,从而忽视了化学实验所蕴涵的思想性、探究性和发展性的功能。新教材上、下两册共设计了 29 处“活动与探究”,这些探究性实验不仅给学生增加了活动的机会,让学生亲历操作过程,而且更加侧重于探索和研究,这样的实验不是单纯地以理解知识和培养兴趣为目的,而是以实验为活动的载体,通过学生的亲身体验来完成科学的探究活动。因此,我们在使用“新教材”的过程中,要积极创造条件, 以教材中的“活动与探究”为载体,积极引导学生开展自主性实验活动。这样,学生在亲身经历的过程中才能体会到知识的产生和发展过程,在亲手操作的过程中才能培养出娴熟的实验技能,在小组合作中培养团队精神,在独立思考中才能提高分析归纳能力,从而加深对相关知识的认识和理解。 二、改“演示实验”为“学生实验” “充分发挥实验的作用,淡化演示实验和学生实验的界限。”这是《新教材》实验内容编排上的特点之一。新教材中共设计了 53 个实验,但并未指明是演示实验还是学生实验,这给教学留下了很大的空间。过去,由于实验条件等因素的限制,教科书中的实验主要以教师的演示为主,学生实验也多是重复一些演示实验的内容,不利于培养学生的动手实验能力,更谈不上对学生创新能力的培养。因此,我们在实际教学过程中可以将这部分实验进行精心分类,将现有教学素材进行重组,凡是那些操作不过于繁琐、装置不过于复杂、安全性比较大的演示实验,只要实验条件允许,均可设计成探究性的学生实验,比如,“空气中氧气含量的测定”、“二氧化锰催化过氧化氢溶液的分解”、“二氧化碳的性质”、“碘和高锰酸钾的溶解性”、“洗涤剂的乳化作用”、“指示剂与酸碱溶液的反应”等。通过这样的改进让学生更直接地面对实验事实,更清晰地看到实验现象,往往学生亲自动手得出的结论,会比教师演示实验的结论更具有说服力,同时进一步加强了学生基本操作能力的训练,培养了学生的观察能力,提高了学习化学的兴趣。三、开放化学实验室,为学生提供探究的舞台 《新教材》在实验内容的呈现形式上还安排了大量的“家庭小实验”、“实验习题”。“家庭小实验”作为学生课外实验的一种形式,目的是为了培养学生持久的学习兴趣及实验方法。这类实验的趣味性比较强,内容与实际结合紧密,实验用品简单易得。教科书中以习题的形式呈现实验,目的是鼓励学生在家中独立完成实验,这类实验习题,侧重于对所学知识和技能的应用,促使学生独立思考实验的步骤、用品、操作方法等,具有一定的探究性。但是由于学生在校时间较长,有时在家里一时很难找到相应的实验用品,许多实验在家里很难开展,开放实验室无疑能为他们提供一个新的探究舞台。因此,在实际教学过程中,可根据教学内容,利用课外活动,合理开放化学实验室,为学生完成上述实验内容提供条件。 四、结合实际,贴近生活开展一些必要的实验设计活动 《新课程标准》提出要让学生有更多的机会主动体验探究过程,养成科学态度,获得科学的方法,形成终身学习的意识和能力。那么结合教材和教学进度,选择结合实际,贴近生活的探究性学习的课题,开展一些实验设计活动,对体现化学的实用价值具有十分重要的意义,同时更能培养学生的科学素养,激发学生的创造动机。比如在讲溶液的PH时,让学生设计测定本地区土壤的酸碱性并提出土壤改良的方案、在讲碳酸钠时让学生探究腌制皮蛋的原料和原理、讲氢氧化钠必须密封保存时让学生设计实验证明二氧化碳确实能与与氢氧化钠反应并且验证反应产物等。通过实验设计活动,培养学生的实验设计能力,培养其思维的全面性、系统性,培养学生根据实验现象,观察、记录、分析或处理数据得出正确结论的能力,获得了科学的方法,通过活动也可以强化学生解决实验问题的能力,为以后的学习打下良好的基础。 五、尽量开展微型化学实验探究活动 微型化学实验是指在微型化的仪器装置中进行,用尽可能少的试剂获取所需化学信息的一种化学实验方法和技术。其教育功能主要体现在有助于树立绿色化学观念、给学生更多的亲自动手实验的机会,增强实验动手能力、培养学生的创新精神。这种仪器操作简单,省试剂,省时间,但又能达到大型仪器的效果的实验活动的开展,改变过去那种“一人做、大家看”的局面;使学生由过去被动“等待”和 “接受式“的学习方式,变为“主动”和“探索式”的学习方式,极大地培养了学生学习化学的兴趣,又提高了动手能力和用实践去解决问题的能力,大大增强了化学实验教学中的探究性、增加了学生的实验参与程度。《新教材》编排中特别体现绿色化学,《课程标准》中也提出让学生逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念,并且在酸和碱的化学性质实验中使用了微型仪器胶头滴管和点滴板,在其他实验中,我们也要尽量使用微型实验达到同样的实验效果,比如探究二氧化锰作为过氧化氢分解的催化剂的实验等。 化学实验教学论文:在化学实验教学中培养学生的安全和环保意识 在化学实验教学中培养学生的安全和环保意识 在全面推进素质教育的今天,如何更好地培养学生的创新能力和实践能力是每位教师都在研究的课题。化学实验活动是培养学生探索求真精神和科学严谨态度以及优秀思想品质的良好途径。因此,我们在利用化学实验多渠道提高学生素质培养能力的同时,更要加强对学生的安全和环保意识的培养。 一、 培养学生的安全和环保意识的重要性 1. 重视安全意识的培养是保证实验教学工作顺利开展的前提 化学实验常用玻璃仪器,经常接触酸、碱等强腐蚀性药品,在学生实验中事故隐患的确很多,容易造成或轻或重的实验事故,事故一旦发生就会给我们正常的实验教学带来很大的负面影响。有些学校,教师甚至因噎废食,因害怕学生出现伤害事故而减少学生操作实验。化学是一门以实验为基础的学科,因实验的减少,使教学效果受到很大影响,同时也束缚了学生的手脚和思维的空间。其实,我们都知道多数学生实验只要严格按照正确的操作去完成,一般是不会出现伤害事故的,危险源于不规范操作。例如:“玻璃仪器轻拿轻放,避免破损”;“金属钾、钠取用适量”;“切不可往正在进行加热的盛有苯酚甲醛混合物溶液的试管中加入盐酸催化剂”等等。我们教师只要防微杜渐,未雨绸缪,重视安全教育,提高学生的安全意识,就能从根本上杜绝实验中伤害事故的发生,保证实验教学工作顺利进行。 2.重视环保意识的培养是社会赋予教育的责任,目前环保已成为全球全人类的共同问题。教育影响着一代人的思想,因此,我们责无旁贷,而所有学科中与环保关系最密切的当属化学。近二十年来中国工业迅猛发展,人们在享受着它带来巨大物质财富的同时,也遭受着严重污染的危害,臭氧空洞,温室效应,淡水资源缺乏,酸雨肆虐,光化学烟雾……虽然有的老师会说,这些我们都在讲,可是这远远还不够。比如:有的学生把废旧电池随手乱扔,某早点铺,学生吃完早饭把塑料袋随手抛在桌下;天安门广场随手丢弃的口香糖,电影院的座套上被口香糖污染。这些严重污染环境的现象,反映了我们较差的环保意识和做人的素质问题。我认为这是一个对待环保的意识问题和行为习惯问题,作为一名教师应该首先意识到下一代环保意识的匮乏,我们实验教学中除了教给他们实验技能之外,还应该大力培养他们的环保意识,为他们将来能拥有高质量的生活环境着想。 二、关于培养学生安全和环保意识几点建议 1. 加大实验改革力度应当从教材入手 教材是教师施教的依据,从我国现行化学教材来看,学生实验的编写一般是由目的、原理、仪器、药品、步骤等几部分组成。我认为应当适当增加安全和环保方面的内容。在这方面美国的化学实验教材《化学中的探索》一书给了我们很大的启示,该书所有实验的编写均由:目的、原理、仪器药品、安全、步骤、处理方法、问题等几方面组成,例如:在“体积的测量和溶液”实验中,安全部分写道:“在实验中必须始终佩带护目镜。14mol/L NaOH溶液的腐蚀性很强,取用时要戴手套。溅出的任何化学药品要立即用水擦净。应该注意碱会腐蚀玻璃,要用大量的水彻底清洗玻璃仪器,以防止被腐蚀性物所腐蚀。”处理方法中写道:“铜溶液倒入标有铜废液的烧杯或瓶中。溶液用水冲入下水道。保持工作台面和天平周围的清洁。送回冲净的容量瓶和移液管”。通过对比我们不难发现,编者极尽详细的要求安全措施及回收处理方法,如果我们的教材中也能补充这样的要求,再加以教师的引导,实验效果也许会好一些。更重要的一点是从该书的实验编排中,我们可以清晰地看到设计实验的思路,首先搞明原理、目的,在目的原理的前提下,选择实验用品,而后就要全面考虑实验中可能出现的不安全因素,其次才是步骤,回收处理。我们现在的实验教改方向是逐渐从验证性实验向探索性实验过渡,要求学生独立思考,动手探究。而我们的思路一般是目的原理实验用品步骤结论,而忽略安全和环保。在我们平时要求学生设计实验时,可行性往往是以步骤设计能否满足目的原理为标准,我认为《化学中的探索》一书给我们指出了这一思路中明显的漏洞,应该引起同行们的思考和重视。 2.教师当“从我做起”言传身教 教师是对学生进行教育的主要实施者,教师的思想、言行对学生有最直接最有效的影响,从“安全意识”的培养角度来说,教师应做到以下几点: ① 一丝不苟做好演示实验,教师在演示实验中的一举一动都直接影响学生动手实验时的态度和方法,因此,哪怕是最常用仪器的使用也丝毫不能大意,对于一些有危险隐患的实验更要充分备课,引导学生把不安全因素想全想透。 ② 合理使用反例。对于一些可以在实验室模拟的错误操作导致的后果,教师可设计一些错误的反例加以验证,以加深学生印象。如不纯的可燃气体点燃爆炸,水倒入浓H2SO4中进行稀释的后果;加热时先撤酒精灯导致水回流引起试管炸裂等,只要条件允许,装置设计合理,不会引起事故的均可一试。 ③ 严格监督,培养学生良好的实验习惯。学生进入实验室亲身体会的印象是最深的,中学生的年龄特点决定了他们对什么都好奇,好动是他们的天性。因此,在平时学生实验中除了讲清楚规范操作,安全要求外,加强监督也是必不可少的一个环节。 ④ 增强防范意识,培养自救能力。例如:强酸、强碱溅到身上时的处理,偶遇紧急情况时应如何处理和进行自救。 从“环保意识”的培养角度来说,教师应做到以下几点: ① 立足教材,常规教学中多渗透环保教育,教材中有关环保的课题很多,教师应准确把握,妥善利 用,如《硫酸的工业制法》《炼钢炼铁》《石油和石油产品概述》《电解电镀》等章节涉及到很多与生活相关的实例,教师在处理这部分教材时最好能结合本地情况加以分析,有条件的可以实地考察,或利用多媒体手段辅助教学,使学生充分认识到环保的重要性,树立从我做起的环保意识。 ② 开展研究性学习,也是对学生进行环保教育的有效途径。教师可结合本地情况,有计划的组织学生开展环保方面的研究性课题,例如:燃料使用及其污染,干电池污染,本地区主要工业污染源及其污染物的处理调查等,利用学生已有的知识结合实际情况,使学生了解书本以外的环保知识,对于帮助他们树立环保意识很有效果。 ③ 教师应关注环保方面的有关知识,能够及时准确地把环境科学的发展动态传递给学生,这是做好这项工作的重要因素之一。 安全意识与环保意识的培养是摆在所有化学教师面前的一个急需深入的课题,本文旨在抛砖引玉,望广大同行不吝赐教。 化学实验教学论文:浅论专科类医学院校生物化学实验教学改革 1.提高学生的学习主动性,激发学生的学习兴趣 兴趣是最好的老师,上生化实验课首先就要使学生对实验课的内容感兴趣,愿意通过实验去探求其中的奥秘,能通过实验课来获得一种成功胜利后的喜悦。因此如何调动学生做实验的积极性、增强学生的实验兴趣,对提高实验教学的效果起着非常重要的作用。简单来说首先通过生化实验的新奇多变和各种各样的玻璃器皿引起学生的暂时性兴趣,因此要求我们充分利用本学科丰富的实验内容,在安排学生实验和设计演示实验时要贯彻巧妙安排富有兴趣的原则,以激发学生的暂时兴趣。例如,在影响酶促反应速度的因素实验中,利用碘与淀粉及其水解产物的颜色反应,来比较唾液淀粉酶在不同条件下催化淀粉水解的速度,其中可观察到各管蓝色深浅不同。安排的这些实验课,都是生化基本实验,这样学生做起来就会感到既容易又有趣,进而诱发学生的暂时兴趣。其次要让学生由暂时性兴趣转化为稳定的兴趣。由于暂时兴趣易于消失,对学习帮助不大,因此应在此基础上培养学生的稳定兴趣,如果学生对实验产生了稳定兴趣,就能够主动钻研,认真操作,深入理解实验原理,掌握更多的实验知识,针对于此,我校经常开设一些和临床实际练习比较紧密的实验,使学生了解生化实验与临床和实际生活的关系,充分认识生化实验的重要性,这样就会促使学生主动预习实验内容,认真操作,增强做实验的积极性。例如:血糖、血脂、ALT、CO2CP、胆红素测定等,这样既学习了实验操作方法,又结合了临床,增强了学生的实验兴趣,书本上的理论通过实验得到证实可以消除学生心中理论和实验分离的感觉,加深了学生对理论知识的理解,真正使学生对实验产生兴趣,提高实验教学效果。 2.改进实验教学内容,提高实验水平 随着科技的发展和社会的进步,生物化学的发展日新月异, 实验 课教学应顺应学科发展,结合我校实际情况,我们根据生化实验的教学目的,在强调比色、离心、电泳、含量分析等生化基本操作的基础上,结合学科知识的更新与进展以及科研工作实际的需要,完善了生化实验内容体系,将本教研室开设的实验项目进行重新筛选,选择注重结合临床医学,减少落后的单纯性验证性实验,增加探索性和综合性的实验。在有效的时间内使学生学到较多的知识,培养学生的创新能力,分析问题和解决问题的能力。另外,在每个实验课的教学时间安排上, 也根据实验内容灵活地安排课时,充分利用周末、节假日,克服传统实验课教学缺乏连贯性、系统性的缺点,培养学生学习兴趣,同时实验分小班进行,让学生多动手操作。通过实验,使学生加深对基本理论的理解,掌握必要的基本技术及培养独立工作的能力。 3.改革实验教学方法,提高实验教学质量 我国高等医学院校长期以来所采用的教学模式多为以传授知识为主的单向传递模式,这种以教师为中心的传统教学模式,在很大程度上养成学生被动、依赖的学习习惯,不利于学生能力和技能型人才的培养。因此我们在教学过程中采用问题式教学法与讨论式教学法相结合,使学生成为教学的主体,发挥他们的主观能动性。具体来讲首先由老师提出问题,激发起学生参与的热情,鼓励学生去图书馆或上网查一些相关的资料,并带着问题自学实验指导的内容,找出有哪些实验设计的缺陷并鼓励学生设计改进实验的方案。其次学生讲述和教师精讲相结合:上课开始时,先请几名学生按照自己的设计方案,讲述本实验的目的、原理、操作要点、注意事项和预期结果,提出对实验 的改进意见。然后教师有针对性地进行启发,引导学生理解和解决问题,并鼓励有不同想法的学生积极发言,形成一个很好的热烈讨论的氛围。接着,教师引导学生独立完成实验操作:教师根据情况有重点地加强实验指导,逐步引导学生理清思路,从中领悟实验的原理及操作过程,使其自始至终了解自己每个阶段、每个步骤的操作目的及相应的实验结果,实验的整个过程中要尽可能以学生为实验主体,增加学生的动手、动脑机会,在条件允许的情况下,实验分组尽可能小,对生化基本实验,要保证一人一组;而对不能一人一组的实验,则要精心安排,尽可能保证每人都有动手的机会,培养学生解决实际问题的能力。最后教师引导学生讨论和总结:首先鼓励学生就本节课遇到的问题做一个讨论,并且还可以把自己在本节课的收获和心得交流一下,大家各抒己见;其次,实验结束后,各实验组选代表报告实验结果并加以分析,接着全班对实验结果进行分析,畅所欲言;最后老师再做总结,这是非常重要的一点,起到画龙点睛的作用,内容应该包括设计思路、实验目的、实验过程、实验结果等,对于其中出现的问题启发引导学生独立思考,充分发挥学生的开拓创新能力,注重创造性思维能力的培养,以此方法调动学生学习的积极性、主动性和自觉性,培养学生分析问题和解决问题的能力[2]。 4.采用现代化教学手段 4.1多媒体教学 在生物化学教学过程中,由于生物化学内容抽象繁杂,导致“教师难教、学生难学”。多媒体技术借助文字、图像、动画和声音等传 递信息,为解决授课抽象难懂问题提供了一种现代化的有效手段,它在单位时间内传递的信息较传统单一的媒体更丰富、更直观,它既能调动学生的兴趣,又有利于学生对抽象内容的形象理解,从而提高了实验教学的质量。教研室全体教师发挥集体的智慧,制作出高质量的实验教学课件,课件内容除了包括教学大纲所规定的教学内容 外,还包括重要的实验准备工作和一些复杂、耗时多、费用昂贵,目前的仪器设备达不到的实验。利用多媒体教学可以改变“粉笔加黑板”的传统教学模式,克服其单调、枯燥的缺点,在轻松愉快的学习氛围中拓展学生的知识面,提高实验教学质量。 4.2网络资源 学校已建立了校园局域网和四个电子阅览室,并购有万方数据库,维普期刊全文数据库,超星数字图书馆,清华同方知识总库,学生随时可以在网上查阅各种期刊和书籍。图书馆全天开放,学生也可在图书馆借书或阅览室查阅资料,拓宽学生的视野。同时我们把制作的多媒体实验教学课件和理论教学课件,上传到生化教研室的网站上,供学生随时下载、观看,增强对实验内容的掌握和理解,巩固实验教学效果。 5.综合考核实验学习效果 考核是检验教学效果的一种手段,通过考核可以直接检验实验教学的效果,强化学习动机。以往对学生的生化实验内容很少进行单独考核,往往仅很据实验报告成绩来作为对学生的实验考核, 结果导致部分学生做试验的积极性不高,实验操作时不认真,实验失败了也不认真分析结果,实验报告主要靠抄袭他人的正确结果[3],这种方法不能全面地衡量学生对实验教学内容的了解、掌握情况。为了改变这种状况,我们加强了实验综合考试的力度, 制定了相应的实验课成绩考核方法,实验考试成绩由平时实验成绩、实验笔试成绩和技能操作成绩三部分组成。
科学实验教学论文:小学科学实验教学思考 一、合理选择科学、典型、贴近生活的材料 美国心理学家布鲁纳说:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣,要使学生上好课,就得千方百计点燃学生心灵上的兴趣之火。”“材料引起学习,材料引起活动”,在探究学习中,为学生提供合理的实验材料有助于学生探究活动的顺利开展。只有通过对合适的材料的操作、摆弄和思考,才能使学生从中感悟获取科学知识的方法和过程,从而培养学生的科学创造性思维,提高学生的科学素养。实验材料并不是信手拈来就可以使用的,教师应当精选最能达到预期实验效果的典型性材料,增强实验效果,彰显科学原理。如教学《认识几种常见的岩石》时,对岩石标本的选择要下工夫。从颗粒、颜色、层理、软硬度、光滑度、是否透明等方面考虑,使提供的岩石标本涵盖大理岩、板岩、页岩、砾岩、花岗岩、石灰岩六类岩石的基本特点。又如教学《声音是怎样产生的》时,在选择乐器类实验材料时,有目的地选择吉他、小鼓、锣、笛子等发声方法和原理不同的弦乐器、打击乐器、金制乐器、管乐器。像这样精选具有典型性的材料组织实验,有利于学生建构正确完整的认知结构,符合概念建立应从一般到特殊的科学规律。如教学《声音是怎样传播的》这一课中“土电话怕勺制作.教材选用一次性杯子和棉线.取材方便.贴近生活,效果很好。选取全面、科学、典型、贴近生活的材料,有助于教学的顺利开展。 二、合理组织探究活动,加强小组分工合作 1.实验探究要有明确目的任务和活动要求 探究目的和任务不明确,就会导致学生置身于探究活动之外,显得漫无目的。虽然有时学生的兴致很高,但不能达到探究活动的目的。因此在组织探究之前要让学生明确所要探究的问题和目的,知道他们要完成的任务,并以适当的激励语言激励他们,激发学生的兴趣,调动探讨的主动性。我觉得较好的一个方法是在课件上黑板上写上学生要探究完成的目的和任务,或是要验证的假设和注意的事项。明确的活动要求是指引学生顺利完成探究的保障。如果没有明确的要求,学生不按正确或是特定的要求去做,那么探究目标的完成就没有保障,也可能出现事与愿违的相反结论。小组探究活动前有时教师应当给学生做必要的引导或演示实验方法,步骤。如教学《运动后会怎样》一课时,教师可以引导学生讨论如何收集一瓶新鲜的空气和呼出的气体,用什么方法对它们加以比较等问题,同时把收集一瓶纯正的空气和一瓶呼出的气体的过程方法用图文形式在课件中展示给学生参考,达到很好的引领示范效果。 2.合理分工合作 小组合作是当今课堂组织探究活动的主要形式,小组合作学习不是简单地把学生划分成几个小组,而是根据实际情况进行小组合理搭配。在课堂教学中将优秀生、中等生和后进生结合起来,组成若干个四人学习小组,每一位学生都要被指定担任一种特定的角色,如小组长、记录员、中心发言人、操作员、协调员等,这些角色可以轮流互换,保证每个成员都体验难度不同的角色,都有动手操作和记录观察的机会,可以采取小组长负责制。小组成员的合作分工,具体任务事项要落实到人。小组合作探究时,教师可以在组间巡视、注意观察学生的操作、学习情况,在一些活动的关键之处适时予于指导和讲解,化解难点,使探究顺利进行。 三、组织交流汇报,引导实验现象分析,促进学生思维的发展 实验做完之后,教师必须了解学生是怎样做的,看到了什么现象,有什么发现和疑问,这就有了交流汇报的环节。教师可以请实验很成功的小组交流他们探究的问题、实验的步骤、看到的现象和得出的结论,让学生充分发表自己的意见。引导学生对实验现象进行分析,总结概括实验结论,这是实验探究活动由动手转入动脑的过程,是思维从感性到理性的质的飞跃,只有实现了这个飞跃,学生才能真正获得知识。在这个过程中,学生要运用学过的科学知识解释观察到的实验现象,这既巩固了学生已有的科学知识,又锻炼了学生运用知识分析问题解决问题的能力。当然,这个过程是整个探活动最困难的阶段,这就需要教师根据学生的生活经验、科学知识储备、认知能力、思维规律给予恰当的引导。如教学《运动后会怎样》一课,实验后让学生交流竹签在新鲜的空气瓶里和呼出的气体瓶里燃烧有什么不同,学生很容易通过实验明确燃烧的时间不同,然后出示呼出的气体和空气成分的对比表格,让学生提升认识:呼出的气体与空气比较含氧气较少,二氧化碳较多。 四、重视实验与生活的联系,将探究活动延伸到课外,促学生形成探究的意识 科学源于生活,生活蕴含科学。小学科学教学应该贴近于学生的生活实际,在教学过程中要充分体现生活化,让学生从生活中学习科学,在实践中探究科学,将学习的科学知识运用到生活实践中。让学生明白自然界中处处有科学,生活中到处是科学,特别是经过实验后,及时出示一些与实验结果联系紧密的例子或问题,使学生真正意识到科学的重要,对后续的学习将产生很深的影响。如在学生认识了电可生磁、利用电可以制造电磁铁之后,可以让学生在课后观察哪些地方用到了电磁铁,它们各自起着什么作用?自己能不能制作一个磁力强大的电磁铁?又如教学《种子的萌发》时,经过一系列的探究活动,特别是实验、交流、总结后,可以提出了下面一些问题: (1)插秧前,为什么要把稻谷种子浸泡后堆起来,用稻草盖几天后种在地里? (2)为什么粮食必须晒干后才能入库贮存?这些问题让学生感到很有兴趣,他们当然就乐于探索。长此以往,他们的探究习惯就会不知不觉地养成。总之,在科学教学中,学生是学习的主体,使学生乐此不疲地进行探究,养成良好的探究习惯,形成良好的科学素养,是一个科学教师教学的出发点和目的所在。要进行有效的实验教学,就必须根据教材内容、学生认知水平和实验教学设备等,不拘一格地灵活选择适当的教学形式,设计行之有效的实验方案,使实验教学与科学探究过程实现互相和谐的统一。 作者:鞠荣庆 单位:江西新建县实验小学 科学实验教学论文:农村小学科学实验教学 一、农村小学科学实验教学的现状 1.教师在开展实验教学时基本是黑板上画、嘴巴上说 本来,小学科学课的主要目的之一是培养小学生的动手能力、观察能力,要想达到这个目的,就必须要让学生观察演示实验,动手做分组实验。此外,要让学生走出教室,观察大自然中的各种小动物的外观特征和行为习惯;要让学生走进树林、走进草地、走进庄稼地观察了解植物的发芽、生长、开花、结果的过程,这样,就能达到前面所说的目的。而现在的状况是教师在黑板上画实验、嘴上说实验,学生背实验,这和前面所说的目的完全是背道而驰的。 2.对于实验教学情况学校没有实查 在进行教学工作检查时,检查组找来教务主任,了解开课设节情况,汇报的情况都是按文件、按规定开课设节,看课表也有科学课,数量也是足额的,查实验开出情况,文字记载都有。看来,科学课的教学基本没问题。然而,当检查组走进教室,走到学生中间,再了解实验教学的情况,又会是什么情况呢?我们先拿出科学课本问学生,这个实验做了吗?学生答,做了,又问那个实验做了吗?又答,也做了。看来,实验教学真没问题。然而,当我们拿出仪器,让学生重复他们所说的做了的实验时,学生傻眼了,他们说不出仪器名称,更不能重复实验过程。那他们为什么说做了实验呢?经详细了解,学生道出了实情。原来,为了应付检查,教师统一交待说,课本上的实验如果有人问,就说都做了。当我们再和教务主任交流时,教务主任说他们也知道实验教学的真实情况,但教师要么是年纪偏大,要么是兼课教师,要么是新上岗教师,要真上实验课有难度。此外,开展实验事前要准备,事后要归还清理仪器,教师觉得很麻烦。我们提醒:做实验不是有实验教师准备吗?教务主任告诉我们,实验教师都是兼的,农村小学没有专职的实验教师。 3.实验教学纳入绩效考核力度不够 学校为了正常有序运转,制定了各种制度,备课、上课、辅导学生、各种值班等,期末或年终对照制度,对应逐项检查,扣分加分与绩效工资挂钩。而实验教学搞不搞,对绩效工资的影响微乎其微,更不要说与职务晋升、评先评优有联系了。有了这些理由,哪位教师还愿意搞实验教学呢? 二、加强农村小学科学实验教学的对策 1.领导要切实提高认识 这个“领导”有三层含义:政府领导、学校部门领导、学校领导。政府领导要管学校基础设施设备的资金投入,在“普九普实”阶段,这一点基本到位了,但更要从宏观上过问设施设备的使用情况,要督促学校部门领导查一查学校实验教学这些“小”事情,要有长期的战略眼光,不能追求短期的投资效果;学校部门领导要从素质教育的高度认识实验教学的重要性,实验教学是否开展,有没有效果,效果好到什么程度,关键在学校部门领导,因为具体的制度、奖罚的措施,都是从这里出台的,执行操作这些制度措施也是在这里实施的。可以说,小学实验教学没有学校部门领导的真抓实管,光靠科学课教师的自觉性,要想落实实验教学的确有难度。学校部门领导要制定实验教学制度和措施,更要有真检查。对实验教学,会上要强调,会后要检查,期末年终要总结,实验教学的效果要与教师的绩效工资、职务晋升、评先评优挂钩,要组织培训实验教师,提高他们的实验教学能力,惟有如此,才能彻底改变农村小学或更大范围小学实验教学的现状。学校领导处于操作执行层面,大多数农村小学的领导就是一线教师,有双重身份,既要贯彻上级的制度措施,又要在教学中身先士卒,身体力行,在操作执行制度措施的过程中,要多从正面鼓励科学课教师上好实验课,协助教师做好实验,解决科学课教师在实验教学中的实际问题,及时表扬实验课上得好的教师。在执行制度时要人性化操作,让教师带着愉快的心情上好每一堂实验课,为实验教学营造良好的氛围。 2.农村小学的科学教师要努力提高自身的实验操作能力 现阶段,农村小学教师第一学历普遍不是很高,受过实验操作专业训练的更少,要想上好科学课,必须过好实验操作这一关,怎么办呢?途径有两条:一是自学充电,二是培训提高。加强农村小学实验教学,县级教育部门要安排教师到进修学校进行学科知识、实验操作的专业培训,要依托本乡镇中学的物理、化学、生物、地理等学科的教师,进行校本培训。同时,还要组织公开课、示范课、观摩课等活动,为教师引路,提高科学课教师的教学水平和实验操作能力。对教师的自学、培训,学校要在经费和时间上给予支持。 3.实验仪器因地制宜,重点配置,提倡就地取材和自制 小学实验仪器配备有国家标准、省级标准,农村小学如果都按这个标准配备,难度大,“普九”以后,虽然配备的力度大,配备的仪器数量多,但按标准查差距还很大。就目前的现状来说,农村各校要在有限的经费范围内精打细算,根据本校的规模重点配置。建议小学的仪器配置不要分科,按通用仪器、专用仪器两类配置,优先考虑通用仪器,其次考虑专用仪器。通用仪器使用的频率高,而对于专用仪器学校要量力而行,尽量配置。目前,仪器配置的现状往往会让科学课教师以仪器配置不全为借口,不积极开展实验教学,这需要学校领导鼓励、督促教师围绕所做的实验想办法,能替则替,能代则代,对于简单的仪器则鼓励教师自制,小学科学实验中用到的材料都很普通,农村小学一般都能找到,至于观察实验中用到的小动物、植物则可以实地观察。在小学实验仪器配备中,教师要摒弃“高、精、全”的想法。 4.用制度保证小学实验教学切实开展 农村小学条件差,人手少,主管的上级部门多,每个部门都发有相应的规定、制度,汇集到学校就多了,检查也多了,对于制度及检查,学校领导先恐惧,再松懈,然后应付,最后也就找不到重点了。其实,学校工作的重点说一千道一万,那就是“教学”,小学科学实验也是教学,应成为小学领导管理工作的重点,并制定相应制度。实验教学有了制度就要有检查,检查的结果要和语文、数学等课程的检查结果一样,进行绩效考核评价,直接影响绩效工资、职务晋升、评先评优等,只有与教师的切身利益挂钩,教师才会真正重视实验教学。 作者:卓尚位 单位:湖南省慈利县通津完小 科学实验教学论文:小议科学实验教学研究 摘要:浙教版的《科学》中大量内容是建立在实验的基础上而进行教学的,因而实验探究教学就成了学习《科学》的最基本、最重要的手段。因此,笔者试从实验探究、教学探究着手论述《科学》中的实验对研究性学习的重要性进行研讨。 关键词:实验探究研究性学 课堂教学是培养学生创新精神和创造能力的主渠道,而实验探究教学更是培养学生创新和实验能力的最重要的手段。加强实验探究教学,有助于培养学生的动手操作能力、观察能力、独立分析问题解决问题的能力,以及实事求是的科学态度和创新意识和创造能力。学生通过主动的探索、发现和体验,学会对大量信息的收集、分析和判断,从而增进思考和创造能力。科学作为一门建立在大量实验基础上的探索自然规律的基础学科,它本身的发展过程就是一个不断发现、不断开拓、不断创新发展的过程;同时,学科的实验性特点有利于培养学生研究性学习的潜在因素。根据自己的教学经验,笔者认为加强实验探究教学可以从以下几个方面入手: 一、创设实验探究情境,激发学生的探索精神 兴趣是一种直接的动力,正如教育家布鲁纳说的“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣。”为激发学生对科学现象的兴趣,教师应充分利用一切机会,给学生创造观察科学现象的条件,使学生感受到科学的浓厚趣味性和神秘性。一个个“为什么”在学生们的心头油然而生,让他们爱学爱想。实验的魅力深深地诱惑着学生,通过有趣的实验,再加上教师的启发诱导,促使他们认真观察、分析、思维,促进智力因素的发展。激发学生心灵深处的、强烈的探索欲望,引导学生把“兴趣”转化为学习的动力资源。例如,在学氧化碳的性质之前,先做一个小魔术:在一个“空”矿泉水瓶内加入学生取来的自来水,塞紧瓶盖后,让学生震荡,发现瓶子变扁了。学生们的学习兴趣必然会很高涨,必定会追根究底问个为什么。接着学氧化碳的溶解性也就水到渠成了。又如在学习电动机时,先做电动机通电转动的实验。学生感到很惊奇,通电后线圈为什么会动呢?学生脑中有这样的问题是人的天性。还可以试着把磁铁拿掉,改变电流方向,改变电流大小,都会吸引学生去深究会发生什么现象及原因。 二、多做探究性实验,少做或不做验证性实验 传统的实验教学,一般多为验证性实验,即最后达到验证某个科学结论为目的的实验教学。验证性实验虽然与课本内容很容易结合起来,但由于其重结果、轻过程,并且把学生的主动性置于被动地位。而探究性实验则从科学实验的特点出发,注重实验过程,尊重学生主动探究欲望,让学生成为学习的主人。因此,我积极地变验证性实验为探究性实验,还把部分演示实验改成学生实验,或上台演示、或边讲边实验的形式,给学生提供更多的亲自动手操作机会。如验证光合作用合成淀粉的实验,就让学生在讲台上做:先是淀粉碘蓝实验,后对叶片进行酒精水浴加热脱色,再对叶片进行碘蓝实验。在整个过程中,我只是引导学生注意如何操作,把实验的主动性完全交给了学生。只能这样,学生才会觉得实验现象是真实可信的,更加坚定了他们对科学实验的兴趣。学生们在实验过程中观察现象,提出问题,解决问题,得出进行光合作用的条件。课堂上师生情感交流融洽,充分突出了学生的主体作用。 三、引导学生设计实验,培养学生的创新精神 对学生实验的教学,教师要求学生按“预习——实验——观察记录——分析讨论——总结报告”的形式进行,对实验中出现的问题组织学生认真讨论分析原因,并找出解决问题的方法,并根据实验的实际情况实事求是地写出实验报告,从面培养学生严肃认真,实事求是的科学态度和独立分析问题、解决问题的能力。 更重要的是要引导学生实验设计。在实验设计时,一定要实行变量控制法,即只能有一个变量,这是实验成败的关键,只有这样得出的结论才会有说服力。实验设计的主要过程为:提出实验课题,设计实验方案,讨论方案的可行性,实验操作,对实验进行分析、比较、评价。即“问题——理论探究(假设)——实验操作(证明)——科学推论(结论)。”在设计实验过程中不仅能提高学生的自学能力,而且还能培养学生求异思维等创新精神的培养,提高学生的科学素质。例如,影响电磁铁磁性强弱的因素的实验时,必须先要设计好如何来体现磁性强弱的问题。学生经过讨论后认为:用大头针较好,被吸引的大头针数量的多少可以数出来,能较直接地体现磁性的强弱。虽然细铁屑也可显现,但不可数,不能做定量实验。解决了这个问题后,就可以接着做主要的实验了。又如浮力问题的实验:先要设计如何做,做的过程中应记录哪些数据,实验后如何对数据进行处理。为了实验的准确性,往往还要进行对照实验,最后得出使人信服的结论。 在实验设计的过程中,还要注意设计实验过程中可能出现的意外,这点往往被教师们所忽视。如点燃的酒精灯翻倒导致实验桌燃烧、制取的氧气量不够、检验氢气纯度时的爆炸等,都必须要有预案。学生也就可以做到心中有数,遇事冷静、沉着。即使真的出现不该发生的事,学生也能自己解决问题。 四、加强实验后的合作与交流 实验完毕,兴趣消退,这是青少年“善变”心理的基本特点。要想巩固探究实验的成果,必须引导学生做好实验的后继工作,即加强理论和实际操作相结合。学生在实验后,需要在练习中消化、熟练和巩固。教师要巧设、编选实验训练题,以几分钟即可完成为宜。要做到:①有计划,有目的,有针对性,要求每道题目要联系一项或几项基本知识;②典型,有代表性、启发性和联系性;③有一定梯度,思考性强。教师对课堂练习要有讨论、评议。更要讲清审题和解题的思路,让学生知其然,进而知其所以然。从而对实验知识的扩展,总结和提高,它真正帮助学生将知识转化为能力和技能。 五、指导学生开展课外实验探究,发展学生的创新能力 进行科学实验要遵循实而小及情趣性的原则,这样才会激发学生的探究欲望,引起他们的研究冲动。在教学实践中,应从学生实际生活出发,从学生兴趣入手,确定学生实验课题的范围。如“自制发电机”、“酸碱性试剂”、“自制干湿球湿度计”等。采取“自设方案——讨论——选择方案——实验验证——总结报告”的程序进行教学,让学生亲自参与实验设计并通过实验验证。这样能较好地培养学生的科研意识以及创新意识和创造能力。 赞可夫认为“兴趣是开展智力的催化剂”。学生在科学实验探究过程中得到了乐趣,加强了兴趣,为它们发展智力提供了动力,培养了创新能力和创新精神,为他们以后的学习打下坚实的基础。这是科学实验探究教学的精髓所在,也是新课标提出的研究性学习的必由之路。 科学实验教学论文:小学科学实验教学 摘要:小学科学课应在实验教学中开发学生的创新能力。笔者在教学实践中探索出的教学方法是:立足于做,突出实践性;着重于思,注重启发性;着眼于疑,强化探索性;着力于放,体现自主性,从而培养学生的创新能力,为学生提供广阔的空间。 关键词:小学科学课实验教学创新能力 新课程标准在小学科学课教学目的中提出了培养学生的创新能力的要求,其实创新潜能是人人都具有的,只是如何把它开发出来。科学课应以实验作为切入点进行探索性的实践活动,为培养学生的创新能力提供广阔的空间。 一、立足于做,突出实践性 科学课的学科特点就是实验教学。而科学实验是学生获取科学知识,发展科学能力的重要途径,也是学生所从事的学习活动,其本质就是让学生“动手做”。因此,实验应当突出实践性,培养他们的创新能力。 首先,要拓展实验的内容,选择学生生活实践密不可分的小实验,或配合课堂教学的系列实验或补充实验,或有趣味的和新颖的实验等。其次,要拓展实验的空间,所谓拓展空间就是将实验由课堂向课外、教室向家庭、学校向社会延伸,其形式有课外兴趣小组活动,开放实验室,建立家庭小实验角等。课外兴趣小组活动,由于时间充裕、形式多样,加上考虑了学生的兴趣爱好等个性差异,因此更能有针对性地通过实验操作培养学生的创新能力。开放实验室就是在规定时间将实验室向有志于开展科学小研究的学生开放,提供相关的实验器材,放手让学生开展一些自己感兴趣的研究活动。这样,不同层次、不同需要的学生自主发展,并在宽松自如的氛围中积极自主地进行动手实践,或许学生创新的火花就在这不知不觉中点燃了。建立家庭小实验角就是鼓励一些有条件的学生在家中添置少量的仪器或准备一些实验的代用器材,开展一些个人感兴趣的、自己设计的小实验,让这些学生像科学家那样去实验、去创新。 二、着重于思,注意启发性 实验能调动学生的多种感官,通过有效的实验启发性,努力将实验过程中出现的现象或结果去激励学生思考、分析。小学“科学课”中有许多实验具有一定的新颖性和趣味性,不少内容又具有极强的启发性,如“热胀冷缩”“淀粉的踪迹”等,这些实验本身所呈现的新奇现象会吸引学生去认真观察和动手实践,同时也会使学生产生积极主动地去思索和探究的欲望。并不是每一个实验都具有很强的启发性,因此,有目的地增强实验的趣味性、启发性,增强实验的启发性,对学生感知、理解实验现象无疑是有帮助的。做的过程伴随着思维的过程,因此,增强实验的启发性可以训练学生的创造性思维。 对于高年级的学生可引导学生自己设计实验,能极大调动学生动手、动脑的积极性。因此在强化实验启发性的同时,应从学生的实际出发,通过启发引导、点拨指导,在降低思维难度的基础上,给予学生设计实验的能力,在动手实验的过程中,也就培养了他们的创新意识和创新能力。 三、着眼于疑,强化探索性 疑问是汲取知识的原动力,有疑惑就有探求,就有积极主动的思维活动。教学中,教师通过设疑置惑营造问题情境,能启发学生思考,并驱使他们通过实验等方法进行积极的探索和实践。如五年级上册《影子》时,学生提出了这样的疑惑:影子有什么特征?物体和影子有什么关系?让学生自己设计实验证明,通过实验,每个实验小组测出的物体的长度和影子的长度的两个数据,在汇总后让学生分析、比较这些数据,从中可以发现所有的影子的长度和物体长度顶点连结图相似,这时,学生又产生了疑惑这是巧合还是规律?教师继续鼓励他们研究。通过实验、观察,学生发现是太阳的位置的缘故。这样为“太阳的位置在斜线的沿长线上”“光是沿直线传播”的问题打下基础。 教学中鼓励学生对可能出现的实验现象和结果进行大胆地预测和猜想,因为预测和猜想对创新能力的培养同样是不可缺少的。如牛顿所言,没有大胆的猜想就做不出伟大的发现。 四、着力于放,体现自主性 要给学生充分的思维空间,发挥他们在实验过程中的主观能动性,改变他们学习的程式化、机械化倾向。给学生足够的讨论思考的时间,以及给他们足够的实验操作的时间。让学生“真刀真枪”地搞科学小研究,“茶馆式”的讨论等,切不可形式主义走过场。学生在实验中提出的问题,这说明是其进行深入思考的结果,也许在别人看来没有问题或不成问题之处提出一些有新意的问题,这就是他们的创新能力的体现。 只有打破常规思维,才能培养创新思维。 科学实验教学论文:高等民族院校环境科学实验教学探究 [摘要]针对中南民族大学环境科学实验课程中存在的问题,围绕学生的生源特点和专业培养目标,结合专业建设多年的实践与探索,从实验项目的确定、教学方法和教学手段的改进到考核方式等诸方面提出了相应的改革措施。旨在激发学生学习兴趣,提高实验课的教学效率,培养学生创新及实践能力,提高环境科学实验课程的教学质量,为民族地区培养动手能力强、有一定创新意识的高素质人才。 [关键词]民族院校;环境科学实验;实践探索 中南民族大学一直坚持“面向少数民族和民族地区,为党和国家的民族工作服务、为少数民族和民族地区的经济与社会发展服务”的办学宗旨,是一所覆盖了除军事学之外的其他全部12个学科门类,包括哲学、法学、文学、历史学、经济学、管理学、教育学、工学、理学、医学、农学、艺术等学科的直属国家民族事务委员会的综合性普通高等院校。[1]其中,环境学科的建设从由无到有再由弱变强的发展过程。从2000年成立环境科学与工程专业同时筹建了环境科学与工程实验室再到2015年成立了资源与环境学院。[2]环境科学实验是在普通化学、地学基础及环境化学、环境生态学、环境生物学等学科基本原理的指导下,开展的专业技能的方法与技术的训练,通过观察实验现象认识环境多方面的变化过程,并由实验数据的处理、分析、总结能够基本掌握研究环境的研究方法。[3][4]目前中南民族大学的学生具有全国56个民族,中西部居多,东南部偏少,生源质量参差不齐。这就使得在开设实验课的时候要尽量兼顾基础较差的学生。[5]以适应民族地区人才的需求,达到培养针对性人才的目的。[6] 1中南民族大学环境科学实验课的特点 环境科学实验课是资源与环境学院面向环境科学与工程专业学生大二至大四开设的实验课程,是一门必修基础实验课。实验内容涵盖环境化学、环境生物学、环境微生物学等,实验层次从基础、综合、创新分为3个实验层次。该课程是整个学院学生的必修课程修满为48个学时。环境科学实验课程是环境科学专业重要的课程之一,是一门多学科、注重基础理论、综合性强的基础课程,涉及了自然界三大圈及典型工农业“三废”的知识和方法。学习本课程要以四大基础化学为基础,并要注重学生的环境科学专业课学习和学生动手能力的培养。[7]作为民族院校生源具有地区差异大,少数民族地区学生受初高中阶段的实验教学条件所限基础薄弱,民族意识强等特点。[8]因此,不管是基础知识方面,还是在实验动手能力层面,学生水平具有参差不齐的现象。 2实验项目与民族地区的经济和环境现状及人才需求相结和 我国民族地区多为经济相对较落后地区,近年来随国家的大力扶持、经济的快速发展,生态环境也有日益恶化的趋势。以西北民族地区为例,目前以下几个问题尤为突出:一是水资源缺少,“水荒”日益加剧;二是草原“三化”面积日益增大;三是天然植被受破坏,日益严重的水土流失;四是物种生存环境恶化,珍贵动植物数量锐减。[8]当然造成该现状是受多方面影响,有自然条件恶劣影响的因素,也有人类为了经济开发带来破坏的人为因素。此外还有一些比较特殊的社会原因:一是长期过度开发超过了大自然短时间内的修复能力;二是粗放单一的工农业生产方式;三是当地居民的环保意识不高,环保建设也缺乏足够的投入;四是环保法规未健全,行政执法较薄弱。[9]显然,要彻底解决以上民族地区存在的生态环境问题,需要从根本抓起并全方位规划、设计、管理甚至宣传人术。[10]我院针对该情况,调整实验教学方案积极应对,比如在重金属形态分析实验中相关土壤样品取自民族地区。寒暑假期间,在保证安全的情况下积极鼓励学生申报相关学生课题,围绕家乡相关环境问题在老师指导下开展力所能及的科研活动。 3注重民族生源特点,分层次、创新实验教学结构 民族地区的初高中具有实验教学条件较落后的现状,这使得当地学生存在实验基础知识和实验操作技能较差的现象。为弥补这方面的欠缺,实现应用型人才的培养目标,通过改变原有的教学方式采用由浅到深的循序渐进的方式并增加课程的教学比例,使学生更易接受和深入理解。让学生通过实验提高专业技能,通过实验培养其创新意识。这就需要我们不断创新实验教学体系。在注重环境科学专业知识基本技能培养的同事注重与国家最新政策法规和当今科研成果及先进技术相结合,进一步更新和充实学生的知识结构并培养其创新精神和创新意识。并从基础、综合、创新3个实验层次进行改革,基础实验以巩固平时专业理论知识和实验基本操作技能为核心,注重熟练和准确,并不断更新实验手段和方法,引导学生共同探讨新旧方法的差异,培养学生创新意识;综合实验以培养学生针对特殊问题的综合设计能力为重点,在深化专业技能培养的同时,注重创新意识与团队协作能力的培养;创新实验以发挥学生特长和个性为出发点,注重学生创新能力的充分发挥,培养独立解决问题、科学探索的精神。具体措施如下。第一,掌握学生状况,提高实验课堂授课质量。学院要求每一位教师及时了解和掌握学生的学习状况,注重讲课方式与方法,在实验课这一特殊课堂上与学生形成互动,以提高学生的学习兴趣和积极性;通过观察实验操作规程和批改实验报告,对学习能力较差的学生多加关注,由于实验操作技能来源于课堂理论课,为此可将相关信息反馈在专业基础课和专业课的教学中,以提高授课质量为首要任务,照顾大多数学生。第二,我院在环境科学实验课的综合创新实验阶段实行小班制、导师制。让学生进入教师实验室或借助公共实验室开展相关教学活动。开展小班化教育,教师以学生为主体。学生处于教学的主体,具备教学活动的中心地位,他们能够更方便地更多时间地与老师进行交流沟通。另外,实施小班化教育,教师需要全面地服务于学生,从学生的发展需要出发更新、创新教学方法,与学生进行有效的互动并建立良好的教学关系。最后,在该教育模式下,教师的作用在于做学生的“引路人”,培养学生积极探索的求知精神。学生的和谐发展是所有教学活动良好落实的前提,这需要老师对所有学生一视同仁给予同样的关注。注重增加学生之间的交流,这有助于学生的学习效率的提高。我校大二开始让学生自主选择“导师”,每位老师带2~3位学生,这样有助于教师把握学生对新知识的掌握情况。第三,产学研相结合的培养方式。我院积极鼓励学生参与教师课题项目、申报自主创新课题和社会实践。让学生在参与教师课题的时候提高科研素养和创新能力。我院承担有国家科技支撑计划还有大多数老师承担了科研领先课题以及相关企业横向课题为学生创造了良好的科研环境。近几年来,我院学生在核心期刊以及国际权威期刊数逐年上升,2015年学生团队“千湖调研团队”利用暑期时间开展湖泊重金属污染情况相关课题获得湖北团省委表彰。在学有余力的情况下学院输送一批学生到企业开展相关实验活动。近几年来,有多位学生在湖北省重点支持发展的骨干企业———大冶有色金属公司、当代清能集团等企业开展一线生产活动。毕业后并成功在相应岗位就职,达到学而有所用的教学目的。 4结论 近几年来,学校以培养学生创新精神和实践能力为目标,就实验教学理念创新、实验教学内容方法和手段改革及实验教学质量保障体系的建立等方面进行了探索,形成了以多层次、多模块、多样化的实验教学新体系。创新实验教学体系的建设对学生创新能力、工程实践能力的提高效果显著,顺应了高校实验教学改革的趋势。学校已经在该实验课程的进一步完善和发展投入针对性资金,希望能够进一步完善实验教学条件、扩建师资力量和开展更多有益于学生发展的实验教学活动,从而最大力度地提高环境科学实验教学的水平和质量。 作者:吴来燕 余文秀 蓝际荣 单位:中南民族大学资源与环境学院 中南民族大学经济学院 科学实验教学论文:初中科学实验教学情感目标实践 摘要:初中科学实验教学在初中学生的学习里占有重要的地位。而在初中实验教学中,情感目标却起着至关重要的作用,对于学生知识的积累、文化的升华以及情感态度的培养都有着重要的意义。因此,对于初中科学实验教学中情感目标实现的研究是十分重要的。本文主要阐述了初中科学实验教学中情感目标实现的重要性,并针对初中实验教学,提出了几点实现情感目标的策略,旨在为初中学生能够在科学实验教学中更好的实现情感目标而提出一些有价值的参考意见。 关键词:初中科学实验;教学;情感目标 科技的发展与进步使得经济快速的发展,社会高速的进步,这也使得科学的地位日益重要。科学的进步在教育,在初中科学实验教学中,认知科学、了解科学、从而利用科学对于学生来讲是最为重要的。然而,随着时代的发展,初中科学实验教学中不应该仅仅局限于这些,还应该培养学生积极向上的情感态度。因此,初中实验教学的有关人员要转变工作思想,重视学生情感目标的实现。所以,应该将初中科学实验教学中情感目标实现的研究纳入初中科学实验教学领域研究的主要课题之一。 1初中科学实验教学中情感目标的实现的重要性 科学的发展与进步在很大程度上决定了经济发展的速度与经济发展的质量。所以,在科学实验教学中,如何实现科学实验教学的目的与意义,使用如何的教学方法和教学态度已成为越来越多人关注的问题之一。在以往的初中科学实验教学中,教师往往一味的注重科学知识的传授,以学生的接受程度和考试成绩为教学目的,而忽视了对学生科学态度、情感态度与价值观的培养。这样的培养目标和教学方法显然是不正确的。一味的重视知识的传授,只会让学生机械的掌握科学知识的具体内容,而一味的注重考试成绩也只会更加的偏离科学实验教学的真正目标。而只有与实现情感目标的教学方法联合才能从根本上帮助学生确立正确的科学观、人生观和价值观,从而更好的掌握并且应用所学的科学知识。 2实现初中科学实验教学中情感目标的策略 由上述可知,在初中科学实验教学中实现情感目标有着十分重要的意义。然而,在我国实际的实验教学中却总是忽略这一重要目标。因此,在今后的实验教学中,相关人员一定要加强对情感目标的重视,并且制定一些方法和措施来加强情感目标的实现。本文在此提出了一些在初中科学实验教学中实现枪杆目标的策略,希望能为试验教学的相关人员提供一些借鉴意义。 2.1通过良好的实验设计激发学生的学习兴趣 俗话说“兴趣是最好的老师”,这句话对于任何一个科目的学习都是至理名言,对于初中科学实验的学习更是如此。所以,要想实现初中科学实验教学中的情感目标策略就应该先从激发学生的学习兴趣入手。尤其是对于初中学生来说,性格、脾气都还不稳定,注意力时间有限,所以,只有提高学生的学习兴趣才能让学生被动的学习变成主动的、渴望的去学习,从而才会专心致志的高度的集中注意力。在初中实验教学中激发学生的学习兴趣,就要从实验的设计入手,在设计时,不仅要注重科学实验设计的知识性、科学性,同时还要注意科学实验的趣味性和探索性。趣味性和探索性对于学生的兴趣来讲是极为有吸引力的,学生有了学习的兴趣,从而也就促成了情感目标的实现,增加了学生对科学和自然的探索和喜爱。然而,这种高效的设计对科学实验教学的教师提出了更高的要求。因此,初中实验教学的教师还要不断的培养自身的素质水平和科学实验文化水平,从而运用自己的耐心和细心设计出更有意义的科学实验。 2.2正确地发挥教师的引导与支持作用 在初中科学实验教学过程中,学生是学习的主体,要充分地调动他们学习的主动性和积极性,引导他们进行独立思考,积极地探索,轻松愉快地进行学习,自觉地掌握科学知识,提高发现问题、分析问题与解决问题的能力。在初中科学实验教学过程中强调突出学生学习的主体地位,但是也不能轻视教师的引导、支持作用。在初中科学实验教学过程中,教师作为引导者,基本任务是要对学生进行启发诱导,而学生是学习者,基本任务是通过自己的思索、探究,发现新规律。因此,必须正确处理教师的引导支持和学生的思索探究的关系。教师要提供有效的指导,并对学生的学习结果进行评价,以鼓励学生不断获取实验成就,增强他们的学习积极性。例如,实验产生的一氧化碳、二氧化硫等气体都是有毒有害的,教师应适时地对学生进行保护环境意识的培养。 2.3充分发挥学生的主观能动性 在初中科学实验教学中实现情感目标除了要激发学生的学习兴趣,发挥教师的指导和支持作用,还要充分发挥学生的主观能动性。在传统的演示实验教学中,教师一般会机械的进行演示,这种方式难以培养学生的创新精神。而如果教师在进行演示前,设置一些问题情境,或设想实验的结果等,让学生有思考的空间,并且带着问题去观察、学习,让学生充分的发挥自身的主观能动性,才能更好的去加以探索,更加能够培养其创新能力和意识。 2.4营造轻松愉快的课堂实验氛围 在创传统的初中科学实验教学中,实验教学的课堂气氛多为紧张、严肃。一些科学实验教师更是认为,对于科学本身来说,就是严肃的。所以,紧张和严肃的课堂气氛才能更有利于学生学习科学知识。然而,这一观点其实在很大程度上是错误的。虽然,科学本身是严肃的,但是这对于科学教学,特别是初中学生的学习是气味不利的。在课堂实验过程中,难免会出现这样或那样的错误,如果课堂气氛太过紧张和严肃,那么学生在遇到问题时,则会由于害怕、恐惧等心理而不敢发问,从而不利于科学知识的学习。并且还在不知不觉中养成了得过且过的科学实验习惯。而反之,如果教师所营造出来的课堂气氛是轻松的、愉快的,同时教师的热情、耐心更会使学生增加对实验科学的喜爱,培养了学生的情感因素。以上是仅仅只是实现实验教学情感目标的几点对策,然而仅仅凭这几点还不足以实现情感目标,因此,要想在初中实验教学中更好、更有效的实现这一目标还需要更多相关领域专业人士进行进一步的研究和探索。综上所述,实现情感目标对于初中实验教学有着举足轻重的作用。然而,在实际的初中实验教学中,却往往忽视这一点,从而没有达到较好的教学目标。因此,我国初中实验教学的有关人员一定要加强对情感目标的培养,从实验教学的多个方面、多个角度出发,研究出更好、更有效果的情感目标培养对策,使得学生能够不但掌握扎实的科学知识,同时还能得到全面、健康的发展和成长,从而培养学生的人生观、世界观和价值观,实现实验教学更高层次的目标。 作者:杨剑婷 单位:浙江省义乌市义亭镇中学 科学实验教学论文:高校运动人体科学实验教学改革 1运动人体科学实验教学现状分析 1.1对实验教学的重视不够 在普通高校中,实验设备资金的投入更加倾向与理工科或更容易收获效益的专业,而对运动人体科学实验室的建设支持力度较小。这一方面是由于传统的教育观念认为体育专业应以运动技能培养为主,理论教学为辅,实验教学更是可有可无,因此学校管理层对运动人体科学实验室的投入自然不够;另一方面,即使是体育专业的部门领导和教师对于实验教学也没有应有的重视,更多是的把实验室当成理论课的附庸,课时过少,很少超过总课时的20%,实验教学缺乏统筹安排,没有系统化的实验教学体系和考核标准。而学生则更是重运动技能,轻理论知识,对实验课多是抱以娱乐的心态。这些都使得运动人体科学实验在整个高校实验教学、乃至高校教育中处于可有可无的状态,严重制约了运动人体科学教学质量的提高和素质人才的培养。 1.2实验教学考评体系不规范 虽然部分高校制定了实验教学的考评体系和衡量标准,但由于运动人体科学实验的特殊性,上述考评体系缺乏针对性和精确性,且大多数高校中的体育实验课程没有独立的实验教学大纲和教学计划,实验内容的开设具有较大的随意性。此外,目前体育专业实验教学的考评大多以实验报告成绩结合考勤成绩作为实验考核成绩,由于目前的实验多为验证性实验,很难确定实验报告的评分标准,学生只专注于完全复制所学内容,忽略了实验操作的技能培养。这样的考核成绩自然不能真实反映实验教学效果。另外,目前的实验教学课程仍然是隶属于某个理论课程,其本身占理论成绩的比例就较低,学生,甚至部分教师也只满足于完成实验报告,忽略了实验教学培养学生动手能力和创新能力的重要作用。 1.3实验教学内容陈旧,缺乏专业特色 我国普通高校的运动人体科学实验教学往往套用基础医学实验模式,其教师大多具有医学背景,其教学重理论,轻实践,多以介绍人体结构和机能为主,很少涉及运动实践,学生缺乏足够的学习热情。其次,目前运动人体科学实验教学大多以验证性实验为主,学生主要以观察图片、标本和模型为主,被动的接收教师的理论灌输,这种机械式、被动的参与实验的过程严重制约了学生的学习积极主动性。相对于其他学科日渐增多的综合性、设计性实验,体育专业的应用性、综合性和设计性实验很少开设,实验项目的设置水平较低,重复率较高,比如“血液循环与动态血压测定”实验,则在运动解剖学、运动生理学和体育测量评价的实验教学中反复出现,不仅造成实验资源的浪费,也会让教师和学生对运动人体科学实验产生无趣感和厌倦心理。第三,开展的实验项目过于陈旧,大部分实验内容与10年前基本一致,验证性的经典性实验项目过多,体现现代体育科学技术进步的应用性、综合性、设计性实验过少。第四,现有的实验教学模式和教学手段使得学生只需按实验指导依葫芦画瓢即可,学生不求甚解;而大部分实验室没有电教设备,只能依靠图片、标本和模型进行介绍,限制了教学内容的传授。这些都导致了现行的实验教学效率不高,学生未能真正从实验教学中获得分析问题、解决问题的能力。 1.4实验设备短缺,配置不合理 相对于理工科和生命科学实验室,运动人体科学实验室的实验设备明显落伍、简陋,数量短缺,导致部分实验无法正常开出;其次,受现行管理体制的制约,运动人体科学实验室的许多实验仪器设备与生物学院、医学院实验室所需相似,重复购置现象严重,随着学科间的交叉和融合越来越多,原有的教学模式已经不能适应新时期素质人才培养的要求,因此,实现实验室管理和教学的统一管理、统筹安排势在必行。此外,由于实验仪器设备都固定存放在实验教室中,实验课外学生无法使用这些仪器设备,导致仪器设备在实验课外一直闲置,而由于每学期安排的课程不同,导致部分实验室要间隔好几个月才有实验课程安排,实验设备利用率较低,造成了实验资源浪费。 2改革措施 2.1转变教学理念,提高实验教学地位 在体育学科中,长期存在着无视实验教学的教学理念,运动人体科学实验教学改革一定要转变技术练习高于理论研究的传统理念,提高实验教学的地位。必须认识到技术训练和实验教学是体育学科教学过程中相互影响,相互促进的两个独立体系。所谓理论来源于实践,实践又反过来指导理论,我们应提高实验教学地位,将实验教学与纯理论讲授和运动技术训练并重,结合运动人体科学实验教学的自身规律和特性,进行实验教学的科学化和系统化改革。 2.2科学化、系统化的改革实验教学课程体系 我们认为,单纯依靠传统理论教学分课程进行实验教学的模式已经不适应当今体育专业人才培养。可以通盘考虑运动人体科学各课程之间的联系,对实验教学内容进行重新选择、组合,建立新的运动人体科学实验教学体系。首先,是实验课时的增加。目前国内部分院校已将实验课时比例提高到了23%-35%。按我们实验室的实际情况,我们认为,要想提高运动人体科学实验教学效果,其课时所占比例必须增加,且不能低于总课时的15%。其次,教学中应坚持理论性、实用性、综合性和实用性的原则,在充分考虑不同体育专业学生的理论素养和运动技能水平的基础上,按照基础理论教学-基础理论实验-实用性实验-综合性实验-设计性实验的顺序进行实验教学,减少单纯的验证性实验,增加应用性实验,辅之综合性研究性实验,这样不仅能使学生掌握基本的实验方法和技能,还能增强学生分析解决问题能力、动手能力和创新能力,提高他们对实验课程的学习热情。在此过程中还应注意:1.理论结合实践。在理论讲授中密切和运动实践结合,做到学以致用;2.以科研促进教学。教师应将其科研成果在实验教学中进行介绍,不能能更新教学内容,还能拓宽学生的知识面,获得前沿理论知识。 2.3对教学方法进行改革 实验教学的目的在于通过实验教学,培养学生对相关课程知识的学习热情,提高学生动手能力,形成学习中的主动性和创造性,养成独立学习和团队合作的学习素养,从而从整体提高学生的素质。我们认为,可从以下几个方面进行改革: (1)实验教学应以学生为主体。实验教学的方式应与理论讲授存在一定差异,填鸭式的灌输式教学方式并不适应实验教学,应创造出更多的参与机会让学生加入到实验教学过程中来,从而唤起学生主体意识,维持学习热情,从被动模仿到主动参与,提高教学效果。 (2)实验教学应采用多种方式。由于运动人体科学包括多门课程,有点偏重于理论,有的更重于实践,教师对于不同类型的实验应采用不同的教学方式,充分考虑教学目标、教材内容、学生特点、等因素,采用启发、引导、讨论的方式进行教学,以期提高学生的动手能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。 (3)做好课后总结和评价。对于每一个实验,教师都应该指导学生准确观察和记录实验现象,在实验结束后进行总结分析。对实验中出现的典型问题和特殊现象应开展讨论,允许学生发表自己的看法,在此基础上,教师对其进行总结归纳并揭示其内在理论依据,从而提高教学效果。 (4)利用好现代化教学手段。现在很多实验室的仪器设备非常先进,但很少有教室配备了多媒体这一常见的现代化电教手段。尤其是在资金有限,无法购买那些价格昂贵的实验仪器设备时,我们大可利用多媒体教学手段、计算机模拟、仿真等手段,为学习者提供直观生动的视觉表象和听觉形象,使学习者更容易理解和掌握实验的理论本质。 2.4建立多角度的考评体系 首先,应该明确实验教学考评体系应该包括对学生的成绩考核以及教师教学考评两个部分;其次,学生的实验成绩不应仅仅由实验报告成绩构成,其应能反应出学生的实验操作能力、综合应用知识能力和分析解决问题能力,按我们的实际操作,学生的实验成绩由以下几个部分组成:考勤(10%)、课题问答(10%)、课题笔记(10%)和实验报告(70%)。这样不仅纠正了实验教学简单重复验证,还提高了学生的学习热情,增强了教学效果。第三,要加强对教师的考评。考评体系不仅要对学生学习效果进行检验,也要对教师的教学情况进行考评,在每学期的实验教学过程中都会存在考核记录。从实验教学前检查有无教学大纲教学计划到教学中不定时的教学观摩,到最后实验报告的批改和学生评价,这一整套考评体系为检验教师教学情况提供了可靠的依据。我们发现,通过规范考评实验指导教师的教学活动,能切实快速的提高教师的动手能力是实验教学水平,这对提高运动人体科学实验教学,具有重要意义。 作者:李欣 单位:成都大学 科学实验教学论文:运动人体科学实验教学论文 1针对目前玉溪师范学院运动人体科学实验的对策分析 1.1改变教学观念,重视实验教学 实验教学改革必须打破重理论教学轻实验教学的传统观念,改变实验教学的从属地位。根据实验课教学的自身规律和特点,将分散在各学科中的实验课从理论课中独立出来,统筹建立实验教学课程,使运动人体科学实验课成为基于理论课基础上的独立的教学体系。将运动解剖学实验、运动生理学实验、体育保健学实验、推拿与按摩实验等进行全面的整合打通,打破体育专业一直以来实验课依附于理论课教学,实验课程零散、课时不集中,内容交叉重叠,实验项目缺乏层次要求的现象,将分散于各课程的经典实验项目或精简、或新增、或合并重组、或重新设计,整合成一门实验课程,独立设立《运动人体科学实验》课程,进行实验教学的科学化和整体化设计,建立运动人体科学实验教学体系和管理体系。这样既打破了各学科课程之间的壁垒,减少重复内容,又提高了实验课的教学地位。 1.2整合实验内容,优化实验教学体系 目前玉溪师范学院开设的运动人体科学实验项目内容陈旧,实验项目设置不合理,演示性、验证性的实验过多;单一学科性的实验多,综合性、设计性的实验少;脱离了学生生活中的实际问题,与运动相关性较差,降低了学生的学习热情,不能适应学科发展对实验教学的要求,不利于培养和发展学生发现问题的能力、实践能力、创新思维能力和创造性设计能力,制约了教学质量和人才培养的质量。本着“务实创新、学有所获、学能有用”的实践应用原则进行实验课程内容整合优化,将分散于各分室的实验项目或精简、或新增、或合并重组、或重新设计进行整合为两个实验模块,即基础性实验和应用性实验。每个实验模块包括基础性实验、综合性实验和设计性实验,其实验项目由各分室精选组合而成,避免实验项目重复交叉,课时浪费在无畏的低层次循环中,从而节约实验成本。这既体现了运动人体科学实验的整体性和均衡性,又实现了教学的集约性,有利于培养学生综合运用知识的能力、动手能力、创造性思维能力和独立工作的能力。 1.3改变传统的教学模式和理念 在高等院校的教学过程中,实验室是学校培养学生能力的主要场所。实验室教学在高等院校教育中的地位日益凸显,重视实验教学,有助于培养学生的创新思维和专业水平。目前,玉溪师范学院实验教学依附于理论教学,先学理论再上实验,采取的都是传统的教学模式,即教师讲解实验目的、原理、操作步骤;学生根据实验要求,按照教师的讲解机械被动地参与程式化实验。这种教学模式使学生处于消极、被动地位,实验积极性不高,更谈不上创新能力的培养。因此,必须积极探索改革实验教学方法和手段,提高实验教学质量。 (1)理论课上穿插讲授实验内容。理论课与实验课是教学的组成部分,二者相辅相成,在有必要的情况下穿播讲授实验内容。如肌肉的受力分析,知识点多、抽象,可通过多媒体教学模拟进行。学生在理解实验原理和了解实验方法的基础上,通过多媒体演示,看到了规范的实验操作过程,也看到正确的实验现象,其实验的时间就可以缩短,实验效果更好。 (2)打破“封闭式”实验教学,实施“开放式”实验教学体系。“开放式”是给学生提供充分开放和自由地进行实验的环境,既是时间和空间的开放,也是设备和项目的双重开放。学生可以根据自己的兴趣和需求选做实验,自行设计实验,使学生在宽松的实验活动中掌握基本的实验方法,并逐步提高动手能力和综合运用知识的能力和创新意识,增强对学生实验课学习的兴趣和信心。只有开放实验室,才能保证学生有足够的时间去探索和实践。 (3)实验与健身社团挂钩。将一些设计性、综合性实验放到健身社团完成。这种模式既保障了对基础知识和基本技能的培养,又突出了实践应用。帮助学生联系具体实例,发现、分析与解决全民健身、体育教学与运动训练实践中的问题,这样既可增强吸引力和感染力,又能缩短学以致用的时间,是提高教学质量、提升学生能力,培养学习兴趣的有效途径,并为后期的毕业论文(设计)奠定基础。 1.4完善考核机制 目前,玉溪师范学院运动人体科学实验考核方式是将学生的实验成绩按照一定的百分比,计算在理论课的总成绩中,实验成绩占总成绩的20%;实验成绩的评分方法即考勤占30%,实验报告占70%,这种形式不能对学生的实验综合能力做全面和客观的评价。建议: (1)对运动人体科学实验单独设课。 (2)以必修课程或必选课程形式推出,让学生进行选修,成绩合格,记2学分;成绩不合格,重修。 (3)成绩评定可参考考勤、实验的主动性与参与性、合作精神、实验操作、实验报告、实验设计等方面综合评定,以提高实验考核的真实性和科学性,使考核能够客观地反映学生的真实水平。具体标准为考勤(20%)、实验操作(20%)、实验报告(30%)、实验设计(10%)、考试(20%)。 1.5加强学科建设,改革实验室体制 在实验室体制改革实践中,我们感到学科建设应该应该引起学校领导的足够重视。学科建设应该引导和带动实验室体制的改革,而现状不容乐观。注重技术、运动队训练,轻理论和实验课的思想还很严重。目前,玉溪师范学院运动人体科学实验室没有专门的实验室负责人,没有专职实验员,实验课由上课老师自行安排完成;实验设备陈旧,好多实验无法完成。建议: (1)学校加大实验室资金支持,增加投入,改善实验场所和设备购置。 (2)加强实验室管理和建设,加强政策引导,提高实验人员待遇。 (3)加强学科队伍建设。引进高层次人才,有计划地吸引博士、硕士等科研水平高的人才,充实教师队伍,提高实验师资队伍的整体水平。 2结语 通过对玉溪师范学院运动人体科学实验教学现状的分析,确实还存在着许多问题和难题。结合当前教育改革的新形势,我们提出了一些初步设想和具体对策,力争能探索出一条符合玉溪师范学院实际情况,能推动运动人体科学发展的实验教学新模式。 作者:唐文坤 刘志刚 单位:玉溪师范学院体育学院 科学实验教学论文:外科学实验教学改革与设定 [摘要]外科学是整个医学科学的重要组成部分,是实践性非常强的一门学科,是学生从基础课到临床课并成为临床医生的重要过渡。外科学是联系临床医学和基础医学的重要桥梁课程,是培养医学生实际工作能力的重要环节。一方面实践需要理论指导,另一方面理论又必须在实践中理解巩固和提高;这一理论与实践相结合的过程必须通过试验实习等环节来实现;外科学总论的传统的实验教学法是不论什么专业的学生,都采用相同的教学大纲,无非是包括灭菌法抗菌法进行,如实验外科无菌技术:洗手、泡手、穿脱无菌衣、戴无菌手套、消毒铺单等练习;学生被动地接受任务,学习没有针对性。近些年,招生规模不断扩大,实验材料价格上涨,学生人数逐年增加等因素,教学经费没有得到相应的增加,又由于不断压缩实验学时,间接减少了学生的操作机会,降低学生的学习兴趣,影响到教学质量。采用不同的教学课程设置和实验项目的设定,配合各专业理论教学达到了较好的教学效果。 [关键词]外科学;不同专业;实验教学;改革 针对不同专业学生的特点,通过对各专业的外科学实验教学的改进,以期更进一步提高外科学实验教学效果[1-2]。改进以前单一的教学方法,将临床医学、护理、眼科等专业学生分别使用不同的教学课程设置和实验项目的设定,配合各专业理论教学以达到更好的教学效果[3-4]。一方面实践需要理论指导,另一方面理论又必须在实践中理解巩固和提高;这一理论与实践相结合的过程必须通过试验实习等环节来实现。外科学总论的传统的实验教学法是不论什么专业的学生,都采用相同的教学大纲,无非是包括灭菌法抗菌法进行。外科学是整个医学科学的重要组成部分,是实践性非常强的一门学科,是学生从基础课到临床课并成为临床医生的重要过渡。外科学是联系临床医学和基础医学的重要桥梁课程,是培养医学生实际工作能力的重要环节。学生被动地接受任务,学习没有针对性。近些年,招生规模不断扩大,实验材料价格上涨,学生人数逐年增加等因素,教学经费没有得到相应的增加,又由于不断压缩实验学时,间接减少了学生的操作机会,降低学生的学习兴趣,影响到教学质量。通过该方法的改进,使不同的外科学实验教学得到相同的更加完美效果,师生反映良好,教学质量大幅度地提高。笔者就如何改革外科学总论实验教学进行如下探讨。 1实验项目的设定 在普通实验教学大纲的基础上,针对各个专业的特点、学科发展方向不同而制定相应的合理的实验项目。比如说护理专业的学生,毕业后基本上很少去手术室,在病房工作的比较多,对无菌技术要求偏重,对消毒技术手如术区消毒铺巾,手术过程中的无菌操作原则等要求较轻。就调整内容,着重放在无菌技术方面。而对于临床医学专业的学生则要相反,消毒内容要多点、细点。 2实验课时的设定 再根据不同专业的实验课内容要求的不同,运用灵活多样的教学手段,设置不同的实验课时,比如临床医学同学在练习清创术、静脉切开术、阑尾切除术、剖腹探查术等,每次实验时间较长。而影像专业的学生减少了课时,也减少了实验动物的数量,因为他们进入临床后主要接触的是图像处理方面的问题,对外科学无菌及消毒知识,了解就可以;图像和影像教学最适合于他们的特点。 3教学方法的设定 外科动物实验课学时有限,为了使不同专业学生掌握更多的本学科的实践知识和技能,相应改进和完善教学方法、手段、条件;配合增加了各专业示教录像和多媒体课件等现代化的教学手段,让他们了解外科涉及本专业的相关的内容知识[5-6]。这样一来不同的专业用不同的录像内容,而不是原来单一种类的音像,使学生学习兴趣大幅度提高。 4实物、模型的数量和种类的设定 例如眼科专业学生实验时,在原来的动物狗基础上,采用兔和猪的眼作为模型,为以后他们到临床上的学业同步。给学生提前提供训练条件和动手机会;真实性实验动物能锻炼学生的沉着应变能力,培养良好的职业心理素质。通过这方面努力,能提高学生的学习兴趣,加快理解和掌握他们本专业外科手术基本知识。 5模拟情景的设定 在原有的实验室的基础上,逐步增加各专业综合性实验室布设,使学生熟悉自己的未来手术室的环境布局;进入手术室应遵循的步骤和规章制度,以及以后常用的器械的消毒操作规程管理制度等,消除和减轻学生进入手术室所产生的陌生感及恐惧心理;用最短的时间和最高的效率给学生打下一个良好的外科手术学基础[7-8]。 6重点和难度的设定 实验课课堂教学是外科总论教学的重要组成部分[9-10]。在实际工作中,考虑到学生的知识水平、认知能力和接受能力(如一本和三本同学)的差别,设计不同难度的实验项目,三本学生少用综合性的实验,教师的课件内容在教学的重点和难点上都能够对学生区分要求,耐心指导,反复示教,对提高教学质量能够起到了积极的促进作用[11-12]。综上,经过外科学实验改革后,学生的学习兴趣提高了;通过不同专业老师的共同努力,使学生更快更准确地掌握了各自专业外科手术操作。由于实验环境比较逼真地接近临床,学生经过一年多实验学习,加上进入医院实习后,更快地适应了医院的工作环境,迅速掌握外科手术的操作规程,得到了医院医护人员的一致好评。 作者:朱赟嵩 黄金华 单位:南通大学医学院外科学总论实验室 南通大学药学院 科学实验教学论文:小学科学实验教学方法及思考 小学科学这门学科是以培养学生的科学素养为宗旨,以动手实验和实践活动为基础的自然学科,这就要求教师在实际教学中要打破教材束缚,创造性地使用教材方能取得较好的效果。笔者就自己在《热在固体物质中的传递》这一课中的实验教学引发的思考诉诸笔端,期待与同行交流。 一个实验,两种教学方法 笔者在教学苏教版四年级科学上册《热的传递》一课时,首先根据教材的实验设计组织教学,利用金属汤匙,在汤匙把上的不同位置滴上蜡油,后用酒精灯加热,看到不同位置的蜡油先后熔化,以此说明热在固体物质中的传递是从温度高的地方传到温度低的地方。教学中明显感觉到学生对实验缺乏兴趣,更不要说激发学生的思考了。课后,笔者就思考在另一个班的教学中一定要重新设计实验。本实验的目的就是让学生知道热总是从温度高的一端传向温度低的一端,并且认识到热传递是一个从热源中心向四周各个方向逐渐扩散的过程。实验的设计一定既不能让老师牵着学生走,把实验结论强加给学生,禁锢了他们的探究欲望,又要在有限的时间里让孩子们观察到有价值的实验现象。最终确定在这个实验的基础上,另加两个实验,第二个实验,我自制了一个金属凹槽,实验前将凹槽灌满蜡油,然后在金属槽的一端加热,很明显的看到了蜡油先后熔化的过程,很直观的感受到了热的传递过程,孩子们的探究激情一下子被点燃。这时,我又拿出课前做的十字形金属凹槽,在十字形槽的中心加热,结果蜡油沿着四个方向熔化,实验到这个时候已经不需要我用语言解释了,学生你一言我一语,自然而然得出了实验的结论,显然这节课与前一节课取得了完全不同的效果。 对课堂教学的思考 这两节课,使笔者反思自己多年来在科学教学中的一些做法以及得与失。笔者感触最深的就是其他学科要创造性地使用教材,科学学科也不例外。在实际教学中,教材只是知识的载体,而科学教材又与其它学科有着明显的不同,特别是教材中实验的设计或内容的编排往往与我们的教学实际并不完全相符,这就要求教师不能照搬硬套,而要根据教学实际及学生的生活实际对教材进行再加工。合理地进行科学实验 教材中,有的实验设计方案不合理,造成在实际操作中效果不佳,或者操作起来较为困难,严重影响课堂教学效果及学生的探究热情。比如,苏教版四年级上册《加热和冷却》这一课中对“加热和冷却对气体体积的影响”的实验设计,就只能是演示实验了,而且实验效果不明显。其实,我们选择合理的器材,学生能自己动手,且效果非常明显,就是只要用一个气球套住小玻璃瓶口,这样把瓶子放入热水中,几秒钟气球就鼓了起来,学生不用过多的思考,就明白了热胀冷缩的道理。同样的原理把它放入冷水中几秒钟气球也就瘪了。学生在进行这个实验的过程中,很简单的明白了气体的热胀冷缩现象,以及为什么乒乓球瘪了,用开水一烫就会复原,激发他们学习科学的兴趣。因此实验选材绝对是一个不可忽视的环节。创造性地编排教学内容 教材其实是传递教学信息的重要媒介或是一种教学材料,在实际教学中我们也应打破教材的束缚。设计更符合教学实际的内容。比如,在讲解《动物的家园》这一课时,笔者撇开了教材内容没有讲老虎、斑马等生存的环境。而是组织学生观光肥光小学旁边的幸福坝,带学生走入大自然,直接与我们身边的这些小动物零距离接触。让学生在观察的基础上思考,为什么之前认为一定有的一些小动物现在幸福坝的周边却找不到了。笔者认为,学生通过这样的活动,对动物与它们赖以生存的环境之间的关系比只从课本上讲解会更透彻。 结束语 要使我们的教学更加切合学生的实际,提高课堂教学的有效性,就应该在充分了解和把握课程标准、学科特点、教学目标的基础上,大胆对教材进行“再加工”“再创造”。 作者:李慕举
浅谈医学生物实验教学改革:医学生生物化学实验教学改革研究 摘要:高职高专医学院校最根本的目标是培养技能型、创新型的医学人才,而创新型人才需具备专业的医学理论知识和熟练的临床技能。实验课是将学生所学理论与实践相结合的重要教学环节,也是增强医学生实践能力和创新能力的重要途径。针对生物化学实验教学进行了全面的研究与探索,并进行简单论述。 关键词:医学生;生物化学;实验教学;实践探索 提高医学生的综合素质与创新能力是改革医学教育的重要风向标。生物化学是一门重要的医学基础课程,实验课是增强学生思维能力和实验技能的重要环节。随着新材料、新设备的出现和新理论的提出,生物化学的实验技术已有很大的变化。传统的生化实验教学已不能满足学生需要,医学生生物化学实验教学的改革势在必行。 一、传统医学生物化学实验中所存在的不足 传统的生物化学教学内容比较陈旧,许多实验手段和实验方式都已经不再适用于现代的发展,也很难应用到当今的科学领域。同时,也不再适用于现代的医学教学。以往的实验教学只注重加强学生对基础知识的领悟,忽视对学生动手能力、创新能力和科研能力的培养[1]。 (一)教学内容枯燥单一 教师的教学形式较为单一、教学内容较为枯燥。例如,在学习紫外吸收测定核酸的含量、考马斯亮蓝法测定蛋白质含量等实验中,缺乏对学生独立解决问题和创新思维能力的锻炼与提升,教师只是一味地授予知识,学生本能地吸收知识,学生无法真正地掌握医学生物化学知识的精髓[2]。 (二)缺少充足的实验设备 与以往传统的实验设备相比,现代的生物化学实验设备简单易操作,方便教师教学和学生学习。例如,对蛋白质浓度的检测,现代的科研机构已经可以用更节省样本更精确的酶标仪的方法来进行实验,而传统的医学生物教学实验还在用老式的分光光度计来进行对蛋白浓度的测量[3]。实验设备的老化导致实验场地和设备不能满足实验所需。 二、探索生物化学实验的改革措施 (一)教师要提前对课堂教学内容进行梳理 教师是联结学生和知识之间的纽带与桥梁,教师的教学方式会影响到学生的思维方式和学习方式。不同的教师对实验课的教学有不同的理解和认识,其教学效果也有所不同。教师教学的根本目标是培养学生的创造能力和思维能力,改善教师一味讲解,学生一味接收的状态。教师还要运用启发式的课堂教学方式,提前对课堂教学内容进行梳理。 (二)要以研究性的实验为重点 对于一些常见的病症和对大众身心造成危害的生物化学问题的探究是医学生物化学的主要研究课题之一,学生可以有效对病症进行提前预防,并且提出解决方案,实施医学治疗。例如,血清尿素氮含量对肾衰竭的诊断、转氨酶用于肝病的诊断。生物化学的知识理念和临床实践相融合,形成医学生物化学和分子生物学的更多领域。同时,学生要合理运用学科知识,并且要在教师的指导下独自完成课堂实验。教师要选择具有研究性的实验,对教学方式和方法进行探究和改进,学生要制作课堂教学需要的课件,并对教学需要的仪器进行合理的改良,写出与实验课题相符的研究性报告。教师要培养学生的创新思维和实践动手能力,提高学生的专业能力和思想素质。同时,教师也要努力提高自身的课堂教学水平,使医学生物化学实验的教学可以更上一层楼。如学生在学完《酶》一章后,可指导学生自行进行酶学实验的设计。 (三)要合理分配实验所需要的仪器 教师在进行实验教学前要将实验所需要的仪器设备进行合理的规划和管理,并且要将所用仪器都能够得到充分合理的利用。随着高校的扩招,学生使用实验仪器的频率增加,要想医学人才的发展不落后于时代的进步,就要及时更新替换实验室所需要的医学器材和设备。譬如:加样器的出现替代了吸量管,大大减少实验的时间、准确测量加样量而且使实验得出的数据更具准确性,匀浆机的出现取代了研磨碗[4]。此外,想要保证实验教学的质量和成效,就要及时替换和淘汰落伍的实验教学仪器。例如,把同学分成两人一组,两人共同保管两人实验所需要的实验器材,如若出现破损由两人共同赔偿,教师在实验教学结束后,要严格按照仪器使用清单进行逐组检查,保证实验器材完好无损,学生方可离开实验室。这样不仅可以降低实验器材的破坏率,还可以保证实验教学的顺利开展,为学校节省教学经费支出。 三、结语 在生物化学实验教学的实践中可以看出,对生物化学教学实验的改革要从资金和人才两方面进行,努力改善教学环境,加大对现代化实验教学设备的投入。培养专业能力和专业素质较强的师资队伍,及时替换和更新实验内容,减少验证性实验,多开设综合性和创新性实验,开启学生的智慧之门,只有这样才能够使生化实验的教学得到成功的改革。 作者:郭劲霞 邹自征 刘蓉 单位:益阳医学高等专科学校 浅谈医学生物实验教学改革:医学生物学实验教学改革初探 摘要:医学生物学实验教学在提高医学生的实践动手能力,培养医学生的科研思维和创新能力中发挥着不可替代的作用。因此,我们有必要依据现代科学技术的发展,改革传统的实验教学方法,加强现代化教学手段。本文将从医学生物学实验教学的改革方面展开探讨。 关键词:医学生物学实验;教学改革;实验技能 医学生物学是一门与生物学有关的基本理论、基本知识和基本实验方法的基础医学学科,具有很强的理论性和实践性,是医学院校医学生必修的基础医学课程[1],在细胞、亚细胞、分子水平三个层次上,帮助医学生了解生命科学,获得普遍的、规律性的生命知识,建立生物学与医学更深入的联系,为后续医学基础课程和医学专业课程奠定基础。而医学生物学实验教学是医学生物学课程中的重要环节,通过基本实验操作技术和方法的学习,提高学生分析问题和解决问题的能力。结合医学改革的新趋势与我院实际教学情况,探讨医学生物学实验的教学改革,更好地激发学生的兴趣和探求欲望,培养学生独立自主性、解决问题的能力和创新力。 一、目前教学现状及存在问题 1.实验学时少。我院医学生物学实验课为12学时,内容多学时少,涵盖细胞生物学和医学遗传学两部分,所以只能选择性地设置实验课程,开展部分基础型的验证性实验,并且对实验内容进行压缩合并,实验操作过程中教学过程紧张,为了按时完成实验课程,教师将实验目的、原理、内容、步骤甚至预期结果告诉学生,因此也难以产生在未来开展深入科学研究的兴致和能力的培养。部分实验只能利用制备好的标本进行观察,比如人类染色体标本的观察和核型分析,学生不能自己制作标本而直接观察制好的染色体标本,缺乏系统性和主观能动性。 2.教学方法单一。实验教学以讲授和演示教学为主,授课前教师已经将实验所需的仪器、试剂、材料等准备好,并且讲清楚实验的操作流程,细化步骤中容易出错的地方,指出使用过程的注意事项,学生只需要按部就班操作,甚至预先知道实验的结果,降低了主动探索的积极性,失去了独立思考和解决问题的锻炼机会,影响学生创造性思维的培养[2]。 3.考核方式缺乏科学性。实验考核是实验教学中的重要部分,是检查教学效果、巩固学生所学知识、改革教学方法的重要手段。在医学生物学实验考核中,重点以实验报告的质量作为考核的对象,缺乏科学性,不注重实验前预习思考、具体实验过程中具体操作、学生实验的态度、课堂表现等各方面考核,导致部分学生不认真动手操作实验,不积极思考和提问,学生之间存在报告抄袭现象,为追求实验报告的完美,忽略实验操作,达不到巩固理论,培养实验能力和严谨作风的良好效果。 4.实验内容落后。由于实验室硬件条件和学时限制,使得医学生物学实验内容都是验证性基础实验,缺少综合性和设计性实验。对于那些促进生物学发展的现代生物学技术更是无从谈起,如细胞培养技术、细胞分离技术、荧光染色技术等,不利于学生实验能力的培养和科研素质的塑造。 二、实验教学改革的探讨 1.优化实验内容。在实验室现有条件和学时少的情况下,在实验课程内容的选择上要精益求精,遵循有利于理论知识的巩固与应用,有利于学生掌握基本的实验方法和技能的原则,优化实验内容。以培养学生实践动手能力为核心,强化基本技能训练为目的,为后续基础实验课和专业实验课学习奠定良好基础。在各专业实验教学中我们保留了“光学显微镜的结构和使用方法”实验,扎实实验室基本技能。在以后的实验课程中有条件地增加开放性、设计创新型实验内容,以及与学科前沿联系的技术性、综合性实验,如:细胞融合、细胞培养、三体综合征的产前诊断等,使学生更好地理解生物学的理论知识及生命现象,同时还兼顾医学生创新、探索精神的培养。 2.改进实验方法。实验具有很强的实践性,实验结果的好与坏与实验方法、实验操作、人为因素、实验设备、实验试剂等很多因素有关。其中好的实验方法能提高实验的成功率,更好地激发学生的探知欲望。教师在实践过程中要积极钻研探究,不断进取,优化实验方法,确定最佳的实验条件。例如:“小白鼠腹腔巨噬细胞吞噬活动的观察”实验中,我们将实验指导中的鸡红细胞更换成兔红细胞,经过实践操作,发现在处理过的小白鼠腹腔注射0.5%的兔红细胞悬液的吞噬活动要比1%的兔红细胞悬液强,学生看到的吞噬活动和过程更加明显,与理论知识紧密联系,通过改进实验方法使学生更深入理解吞噬活动的意义。 3.教学方法多元化。采用多元化教学方法,丰富实验教学,调动学生学习积极性,拓展学生的知识面。 (1)启发式教学。在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律,从学生的实际出发,引导学生积极思考,调动学生的学习主动性和积极性。例如:在“人类性别鉴定”实验教学中,提问学生人类的性别如何决定?男性和女性的性染色体的组成是怎样的?女性的两条X染色体如何保持和男性基因产物剂量一致?如何用细胞生物学方法进行性别鉴定以及性染色体畸变的鉴定?联系理论课莱昂假说,引导学生理解实验目的和原理,加深对X染色质的认识,调动学生的主动性和积极性,鼓励学生运用理论知识进行积极思考。 (2)_放式实验教学。为满足学生对医学生物学知识学习的需求,可以增设部分开放性实验。学生可以利用课余时间到开放实验室完成感兴趣的实验,既解决了学时少、内容多、实验仪器材料不足等方面的问题,又为学生创造了独立动手的机会,从而培养学生的科研创新能力,这是实验室教学改革努力的方向。针对我院现有条件可以逐步采取开放实验室教学,先采取将实验内容革新,设计为必做和选做两种类型。必做实验要求学生在规定的时间内完成,而选作实验的内容,可以根据学生的兴趣、能力和专业特点来自己制定或者和教师讨论后制定,并利用课余时间,到实验室独立或者小组合作来完成。 (3)问题导向法。问题导向法是“以问题为基础,学生为中心、教师为指导的小组讨论及自学的”的教学模式。教师预先将实验内容涉及的题告诉学生,学生根据问题预习、思考,发现更多的问题,然后根据相关问题去查阅书籍资料,互相讨论。学生带着问题做实验,在操作中找答案[3]。在以后的在医学生物学实验教学中根据教学内容尝试推行PBL教学方法,有助于增强实验的目的性,提高学生的兴趣和专注度。 4.完善实验考核办法。传统的实验考核主要包括实验报告完成质量和到课率,缺乏对实验技能和实验理论的考核。为了学生实验技能、动手操作和分析能力的提高,还需建立科学系统的考核方式。平时成绩的考核,除了出勤和课堂纪律以外,还应加强课前预习、课堂提问、课后值日的考核,培养自主学习和探究的能力、严谨的学风和端正的实验态度。实验报告不能真实反应学生对实验内容掌握和理解程度及动手操作能力。为了调动学生实验动手操作的积极性,有必要对实验技能和理论进行考核,系统科学地评价学生学习态度、对知识的掌握和实验操作技能,培养良好的习惯,重视实验操作的规范性,不断提高操作技能,从整体上提高教学质量。 5.注重科学素质培养。医学生物学实验教学就是通过科学实验将生物学中的基础知识、基本概念及基本规律得以验证,培养学生观察事物、提出问题、分析问题及解决问题的能力。实验教学中要加强培养学生实事求是的科学态度、严谨认真的治学作风和敢于质疑的科学探究精神,使学生具备科学知识,能运用科学原理和方法解释或处理学习和生活中的常见问题,以科学精神为核心用科学的态度观察和思考问题[4]。 三、结语 总之,实验课与理论课紧密联系,一方面巩固加强理论知识,一方面培养学生独立自主思考的实验能力和综合分析能力。为培养现代医学人才,在实验教学过程中,需要改革原有的实验教学方法,把启发式、开放式、探究式、问题引导式等多种教学方法适时灵活运用于实验教学课堂,充分利用多媒体辅助教学,调动学生动手操作的积极性,主动参与教学全过程,开发创新思维能力,培养探究科学知识、崇尚科学的意识。 浅谈医学生物实验教学改革:浅谈医学生生物化学实验教学改革的实践与探索 摘要:当代医学院校最重要的目的之一就是培养综合创新型医学人才,为社会医学事业更好地服务。而培养综合创新型医学人才除了要培养他们夯实的医学理论知识以及熟练准确的临床技能之外,还必须要着重培养医学生扎实的实验技能、卓越的创新能力以及坚持不懈的探索精神。生物化学实验是培养医学生综合创新能力的重要手段,因此,我们在此讨论了目前生物化学实验教学的现状和不足,并对生物化学实验教学改革进行了初步探讨。 关键词:生物化学实验;教学改革;实验教学 一、前言 培养学生的创新能力和综合素质是深化高等医学教育改革的一个根本性指导思想。生物化学是生命科学的重要分支,它不但是一门重要的基础学科,同时又是一门实验性很强的学科。学生可以通过实验来验证生物化学的基本理论知识,同时又可以掌握基本的实验操作过程,培养独立实验技能,并对学生的科研思维进行一定的培养和训练。因此,其他的教学形式不能完全有效地替代实验教学在培养学生创新能力和综合素质方面所起到的重要作用。近年来,生物化学实验技术发展迅速,不断发展出新理论、推出新技术,在生命科学和医学相关的许多领域都显示出了非常重要的应用价值。因此,生物化学实验教学在生命医学领域中的地位更加显得十分重要。生物化学实验课作为一门专业基础课,在加深学生对生物化学理论知识的理解、锻炼学生的动手能力和科研思维方面都起着非常重要的作用。对于医学生来说,生物化学是他们进入大学后接触最早的专业课,也是必修课,生物化学知识的学习,不仅为他们日后医学专业课的学习打下坚实的基础,也是理解临床疾病表征,以及治疗方案的确立所必须具备的基本知识。进入21世纪,医学生不仅要具备扎实的医学知识,还应具备较高的科学素养和科研能力。面对新世纪医学教育的挑战,为了更好地培养综合创新型医学人才,适应当今社会对医学人才的需求,学习和掌握生物化学的理论知识和相关的实验技术就成为了当今医学生学习阶段的重要内容,这对于培养医学生的科研能力、开阔科研思路、提高科研素质都起着非常重要的作用。因此,为适应社会对高素质医学人才的需求,加强生物化学实验教学改革势在必行。 二、生物化学实验教学中存在的问题 传统的生物化学实验教学内容相对陈旧,很多的实验方法和实验手段都已经逐渐被淘汰,很少再应用于当今的科研领域,已经不再适用当今对医学生的培养和教学。而且传统的生物化学实验项目单一,枯燥乏味,并且大多数实验仅仅只侧重于加深学生对基本理论知识的理解,而忽略了对学生动手能力、研究兴趣和科研能力的培养,因此,学生对实验课程缺乏主动性和积极性。并且传统的生物化学实验安排缺乏系统性以及理论教学重于实验教学,这不利于学生系统地掌握各种实验技能,更谈不上培养学生的创新能力。因此我们重新编写了《生命科学基础实验讲义》,对实验内容进行了较大幅度的调整和改变,将沿用多年的比较陈旧实验方法删除,更换为更适应现在医学生科研综合能力培养的实验方法和技术。这些问题表现在以下几方面。 (一)实验设备不足 原来的实验室设备远远跟不上现在生物化学技术的发展,现代生物化学实验设备多简单易用,极大地节省了实验者的时间,提高了工作效率。而传统的很多生物化学实验方法,还局限于用简单落后的实验设备完成基本的生化实验。如蛋白浓度的测定,现在大多科研机构已经改用更精确更节省样品的酶标仪方法,而传统的生化实验还在使用老式分光光度计来测量蛋白浓度。 (二)教学内容单一陈旧 教学内容主要集中在基础的验证性实验,如考马斯亮染色法测定蛋白质的含量、紫外吸收测定核酸的含量等。缺少对学生科研思维和独立解决问题的能力的培养和锻炼。 三、生物化学实验的改革 (一)加强实验室建设,促进实验教学 现代生命医学的研究发展必须要依赖现代化的实验室为基础。目前,现代化的实验室既是科学技术研究的基地,同时也是培养医学生实验技能、综合创新能力以及卓越科研素质的主要实践基地。实验室作为课堂理论教学的延伸,承担着将理论联系实际的重要作用,让医学生能够把课堂上的理论知识应用于实践,同时,通过在实验室的实践进一步加深理论知识学习。因此,现代化的实验室建设是生物化学教学的重要组成部分。所以,应当进一步加大对现代化实验室建设经费的投入,建设一个实验设备先进、实验条件完善的生物化学实验教学中心。目前,我校生化实验中心已经投入使用,大量较为先进的实验仪器如酶标仪、凝胶成像仪、实时定量PCR仪等已经投入实验。这些实验设备既符合目前生物化学实验技术的发展,同时又能满足生物化学实验教学的需求。另外,我们还努力培养了一支专业化的实验教学队伍,将生物化学师资培养、优秀实验技术人员培养和现代化实验设备结合起来,为生物化学实验教学和学生自主实验创造有利条件。 (二)提高学生实验基本技能的同时注重学生对新的实验手段和技术的了解 生物化学实验既是对医学生物化学理论知识的验证,同时也是创新性实验和综合性实验的基础。在教学过程中,为了让学生系统有效地了解和掌握比色、电泳、色谱、离心及生物大分子物质的分离提取等五类基本的生物化学实验技术,我们分别选择既具有代表性又符合现在科研需求的实验:BCA法测定蛋白浓度、免疫印迹、层析法分离蛋白质和氨基酸等。学生通过这些实验掌握了电泳仪、离心机、酶标仪、恒温水浴锅等生化仪器的使用方法,学会了生物大分子物质的分离纯化方法和物质含量的分析方法。此外,我们还结合医学生的培养需求,设立了“饮食和激素对大鼠血糖和血浆脂蛋白的影响”这个临床生化实验,结合临床,让学生认识到生物化学实验与临床结合的紧密型和重要性。另外,我们还会提前告知学生每次实验的具体内容,并要求学生提前预习,实验过程中每两个同学一组,既让每位同学都有动手的机会,又培养他们的团队合作精神。允许学生根据具体的实验内容和各组的实际情况合理安排实验,如在蛋白测定的实验内容中,我们要求同学们分别用考马斯亮蓝法、双缩脲法和BCA三种方法测定同一种蛋白的浓度,每组同学可自己安排三种方法测定蛋白的先后顺序,并比较三种方法的优缺点,在实际应用中如何根据自己的实际情况选择合适的蛋白浓度测定方法,总结实验中的注意事项和经验,对实验中的实验现象和实验结果做出合理的分析,培养学生分析问题和解决问题的能力。让同学们通过实验课不仅仅学会了某种实验方法,还要学会把这些方法应用到具体的科研问题中。 (三)设立综合性实验,加强学生综合研究素质培养 综合性实验的教学能够有效地提高学生动手能力,同时还能够加强对学生分析问题、解决问题等综合能力的培养。生物化学综合性实验选择当前科研领域广泛使用的microRNA方法,主要运用生物化学手段检测microRNA对靶基因转录和蛋白水平的影响。让学生运用已掌握的理论知识去分析、思考,并通过自己查阅相关文献,了解当前科研的最新进展。通过自己动手动脑并在老师的引导和指导下总结和分析实验结果,着重培养他们的动手能力和创新能力,并且让他们学会分析和解决实验中遇到的问题。通过综合实验的设立,学生可以巩固已经掌握的实验操作技能,并学会如何运用这些技能来解决科学问题。并且,综合实验可以有效地激发学生的生物化学学习和研究兴趣,引导学生积极主动获取知识的愿望,培养运用学习的知识解决实际问题的能力,不断提高学生的综合素质和实践能力。 (四)优化实验成绩考核制度 以往的教学过程中,对生物化学实验课程的考核往往侧重于实验报告的成绩和最后的实验考试成绩,这种考核方式的不足之处在于个别同学可能忽略了实验操作的重要性,而把更多的精力用在写出让老师满意的实验报告上面,从而忽略了实验过程,忽略对自己动手能力的培养。因此,为了提高学生对实验操作的重视,我们将实验考核的内容分为以下几部分:实验课考勤(15%)、实验报告(25%)、实验操作(30%)、实验课理论考试(30%)。将实验课考勤、实验报告和实验操作归为平时成绩,最后的实验课理论考试为考试成绩,将平时实验成绩和实验考试成绩相结合。老师判定平时实验成绩时可以根据学生的实验态度是否认真、实验报告书写是否规范、能否如实记录自己的实验结果并对结果进行合理的分析和解释、实验操作的规范性等内容综合评定给出。实验考试成绩则主要是通过笔试考查学生对平时教师在生物化学实验授课中讲解的生物化学基本理论知识、实验原理的掌握情况以及对特定的实验现象、实验中遇到的问题的分析、解释等。综合性实验主要考察学生独立查阅文献并进行汇总、解决问题和设计实验能力、团队合作意识和创新精神。 四、结论 我们的生物化学实验教学实践表明,从资金和人力方面加大对生物化学教学实验中心的投入,加强对现代化实验室的建设,努力改善实验条件,培养优秀的师资和生物化学实验技术人员,建立科学的实验教学体系,及时更新和改进教学观念以及实验内容,既重视基础实验技能训练,又注重创新性和综合性实验,使得医学生除了具备扎实的医学知识外还具有较高的科学素养,这对于培养符合当代需求的医学人才是非常有必要的。 浅谈医学生物实验教学改革:应用型人才培养模式下的医学生物技术专业实验教学改革与实践 为了培养具有医学背景的应用型生物技术人才,结合我校生物技术实验教学实践,探讨了生物技术专业实验教学改革的基本思路。从实验室建设、教师队伍、教学方法等方面进行了探讨,提出当前生物技术的实验教学必须满足培养应用型人才的需求。 应用型人才生物技术实验教学近几年来,随着生物医药产业的迅速发展,生物技术领域的新方法、新技术不断应用到生产企业中,这就要求医学院校生物技术专业的学生必须不断自我提高,具有较强的实验能力和科研素质,适应行业的高速发展。因此,强调应用型人才对于医学院校的生物技术专业显得尤为重要。实验教学是生物技术专业教学的重要组成部分,对于培养学生实验能力、创新能力、独立工作能力有不可替代的重要作用。近年来,对应用型生物技术人才的需求不断增多。因此,建立应用型医学生物技术实验教学更加重要。 吉林医药学院依托基础医学、临床医学、检验医学的特点与相关学科优势,适应生物医药产业经济迅速发展的需求,建立了具有医学背景的应用型生物技术人才的培养模式。探索与实践了应用型生物技术专业人才的实验教学方法,重点培养学生对实验的应用能力,取得了一些成果,更好地满足了社会对应用型医学生物技术人才的需求。 一、医学生物技术专业的特点 医学生物技术主要是由生物学、医学等学科交叉而成的一种应用型很强的新兴学科,是集医学、生物学、药学、实验方法等为一体的综合技术,这就要求学生不但具有生物学和医学基础知识,而且还要具有生物学和医学的实验技能。形成符合国家对应用型医学生物技术人才的需求,培养具有现代生物技术和医学背景的,满足我国医学生物产业发展需要的应用型生物技术高级专门人才。 二、生物技术专业实验教学现状 吉林医药学院原先是一所军队院校,2004年移交给地方办学,是一所医学类本科院校。生物技术专业是我校新办专业,在实验教学方面比较薄弱。在生物技术实验室建设方面,主要存在基础仪器设备数量不够,而且有的仪器设备比较陈旧,缺少一些与生产实践相结合的一些仪器设备;在教师队伍建设方面,缺少具有医学背景的应用型实验教师;在实验教学内容上,实验内容脱离时代前沿,和生产实际结合不够,教学模式比较单一,一般采用教师讲解学生操作的教学模式;另外在实验考核方面,还缺乏科学合理性。 三、实验教学改革与实践 基于以上问题和不足,我校生物技术专业以医药生物技术产业的发展趋势和人才的需求为导向,制定了应用型生物技术人才的培养模式,转变教育理念,对医学生物技术专业实验教学进行了改革与实践。 1.通过更新整合资源,建立生物技术实验教学中心 在我院实验室原有的仪器的基础上,进行了资源整合,又购进了PCR仪,凝胶成像系统,二氧化碳培养箱,荧光倒置显微镜,发酵罐,蛋白质纯化系统,高效液相色谱,多功能酶标仪等先进的实验设备。在临床生物化学检验实验室、细胞培养室的基础上,建立了具有医学背景的生物技术实验教学中心。中心包括分子生物学实验室、发酵实验室、蛋白质纯化分析室、药物筛选实验室,并且还做到对学生完全开放,学生可以申请毕业论文和大学生科研创新项目等。通过教学中心的建设,既促进了学科的发展,又顺应了医药生物技术产业对人才培养的需要。 2.引进优秀实验教师 医学生物技术实验课具有医学和生物技术多学科交叉融合的特点,实践性很强,实验室技术人员不仅要具备扎实的医学和生物学的基础知识,还要有高水平的医学和生物学相关的实验技术。我们实验室对人才的引进,要求具有医学相关学科背景的硕士研究生,优先录用具有医学和生物技术交叉学科背景的人才。并且由科研骨干教师考核,考核期合格才能被录用。并且新入职的实验教师还要进行生产实训,到医药生物技术公司进行系统培训。 3.改革教学方法和实验内容 改变传统的实验课的教学方法,将多媒体先进的教学手段运用到实验课中。它可以将一些陌生、抽象的知识直观化、形象化,激发学生主动学习的积极性。例如,对于一些抽象的实验,如PCR实验,可以用动画讲解整个实验过程,将抽象的原理变得形象化,并可活跃课堂气氛,加深学生对整个实验过程的理解和记忆。在实验内容上,减少一些陈旧性的实验内容,多开设一些设计性、应用型实验,与医药生物技术公司生产紧密结合,如基因工程疫苗的制备,蛋白质药物的纯化,基因工程菌的高密度发酵等综合性实验。 4.改革实验考核制度 改变评分标准主要依据实验报告的传统实验教学考核方式,我们制定了一套完整的实验考核制度。在学期实验结束后,除了考核学生对基本原理、基本操作的掌握程度外,还要考察学生综合实验能力和团结协作精神,对其进行量化打分。让学生自主选择课题,指导教师对学生的实践动手能力、分析问题解决问题的能力、创新能力进行综合评价。其中,实验数据20%,实验操作50%,解决问题的能力20%,创新能力10%。突出了应用型人才培养的实验教学地位,转变了学生重理论、轻实践的观念。 四、结束语 经过几年的探索,我们在应用型生物技术专业人才培养模式下,在生物技术实验教学中不断地进行改革探索,初步建立了以培养学生的实验动手能力、分析问题和解决问题的应用型人才培养方案。但是还存在一些问题,比如实验室的开放管理,大学生实验创新平台建设方面还不够完善,医学生物技术实验教学改革是一项长期而艰巨的工作,要想培养社会需要的应用型医学生物技术人才,需要我们不断地去探索与尝试。
生物医学工程论文:生物医学工程创建及人才培养 1明确专业方向和目标 由于生物医学工程专业是新兴发展起来的新学科,大众缺乏对其的了解,因此实际工作中我们发现,部分考生报考专业时带有盲目性,往往对专业的名称产生误解,致使入学后发现专业与自己所期望的不符而产生迷茫和厌学的状况;另外,由于全国的生物医学工程专业毕业生比例较小,社会知名度不够高,学生入校后也容易产生消极心理,不知道学了有什么用,将来到哪里就业等等疑问,因此我们除了加大宣传力度,在招生时将学科的发展规划、课程设置、社会需求等作大力宣传,使学生真正了解专业的定位而根据自己的兴趣和特长选择报考外,更注重对入校后学生的思想教育,如定期开展一些交流活动,请一些专业领域的专家学者作学术报告,使学生了解生物医学工程领域的前沿发展方向;邀请已经毕业的生物医学工程专业的本科生、研究生以及博士生等与同学们座谈,了解他们现在从事的职业、研究的内容等,提供给学生一个发展的目标和方向;带领学生到一些与生物医学工程产业紧密相关的公司、企业、医院等参观,组织学生参加深圳每年一届的医疗器械博览会,让他们通过实地感受和了解,从而热爱生物医学工程专业,增强信心,也极大提高了学习兴趣,学习更有了动力和目标。 2合理设置专业课程 我们坚持“重人品、厚基础、强能力、宽适应”的人才培养模式[1],要求学生在学习期间能接受先进的理论和技术,培养较强的分析、解决问题能力。课程设置除学校规定的政治理论、外语等公共课程外,专业课程分为四条主线:1)医学仪器与生物医学信号处理,还包括:电子技术、电路分析、信号与系统、数字信号处理、数字图像处理、医学图像处理等;2)微机原理及其应用,还包括:单片机(ARM、MCU、DSP)技术、算法语言、网络技术、计算机在生物医学中的应用等;3)医学基础知识,包括:解剖与生理学、临床医学概论等;4)生物医学工程专业课程,包括:生物医学测量、医学传感器原理及应用、生理系统建模与仿真、医学成像技术、生物力学、生物材料等,以医学仪器与信息为主轴,兼顾力学、材料等其他主干领域,满足涉及面广的生物医学工程综合人才培养的要求,让学生在接受多方面全方位专业基础教育的同时,也可以根据自己的喜好选择在感兴趣的领域继续深造。 3开展教学改革生物医学工程专业注重培养复合通用型的应用人才,这就要求我们在教学过程中必须方式多样,注重培养学生的实践能力。 3.1采取多种教学方法 改变过去单纯的“教师讲、学生听”的注入式教学方式,转变为“学为主,教为导”的方法,课堂多以启发式、讨论式教学[2]。这样可以活跃气氛,教会学生自己学习、自己思考、自己发现的能力。 3.2采用多媒体和板书教学结合使用 多媒体的使用可使过去枯燥的纯粹手写教学内容变得直观、形象、生动,但单纯的多媒体教学可能会造成学生产生偷懒情绪,一晃而过的幻灯片并不能让学生印象深刻,因此在课堂教学中应适当结合黑板书写,加深记忆并鼓励学生适当笔记。 3.3加强教材建设,整合课程及网络资源 我们在课程教学中以书本基础理论为主线,辅以参考资料和自编讲义,并开发了一个生物医学工程专业的网络教学平台,以信息技术为手段,以优化课堂教学、提高课堂教学的效率为目标,在网络环境下进行了生物医学测量、医学成像技术等部分专业课程的辅助教学。我们充分利用和整合网络资源,在教学平台上开设了包括课程讲义、答疑讨论、在线测试、试题试卷库、参考资料下载等教学内容,教师与学生之间、学生与学生之间能通过此平台开展教与学的互动交流,培养了学生自主学习、协作学习,创新学习、学会质疑、学会探讨以及终身学习的能力,大大调动学习兴趣和积极性。 3.4重点突出实验、课程设计、毕业设计和实习等实践环节 我们将实验分为基础性实验(如工程生理学实验)、综合性实验(如医学测量与传感器实验、医学仪器与信息处理实验等)和创新性开放实验,分阶段、分层次锻炼学生的实践能力,例如综合性实验将几门课程的知识融合在一起,提高学生的综合应用能力;创新实验由教师拟定实验目标,实验过程由学生自己设计和动手创造,改变过去学生盲目被动的按照规定步骤进行实验,缺乏思考,不能达到实验目的的情况,真正培养学生思维逻辑能力、分析解决问题的能力以及科研实践能力,并安排时间让学生分组讲述本组实验或设计的思路和过程,以及遇到的问题和解决方案等,这样的方式不仅能让学生相互交流心得体会,而且学会总结经验,锻炼逻辑思维和语言表达,真正突出学生综合能力的培养。 3.5注重产学研的结合 我们秉承“科研带动教学,研究带动教育”的理念,积极与省内有关医疗器械公司、医院、生产厂等密切联系,建立良好合作关系,加强了实习基地建设,为学生提供良好的实践机会。与美国NationalInstrument公司合作建立“华工-NI虚拟仪器联合教学实验室”,有效地提高了学生参与课外实践的积极性。同时积极组织引导学生参与教师的课题研究中,学生从大学一年级开始就可以进实验室参与项目,同时鼓励学生发表学术论文,使学生的综合专业技能得到极大锻炼。 4改进考核方法,全面客观评价学生成绩 在考核方式上改变过去传统的“一纸定乾坤”的考试模式,在总评成绩中加重平时实践环节的比重。例如,关于生物医学工程各领域发展的综述报告、各种观摩、实验、设计、实习等都体现在期末的各科考试总评成绩中,并加大其比重。考试的形式也多样化,我们在部分专业课程的考试方式上还采取了一种半开卷的形式[3],所谓半开卷考试就是在考前准备一张与试卷等大的16K纸,学生可以事先在这张纸上摘抄(必须手写)书上的概念性理论和重点难点,并且准许学生将其带进考场,考完后将这张纸同试卷一并交上,作为考评成绩的一部分。学生在考前亲自抄写一遍这些内容是对这些知识的一种复习和回顾,同时要自己整理这些重点难点就必须平时注意学习和听讲,因此这种方式不仅极大提高学生的学习热情和积极性,也使学生真正通过考试来及时发现和补救学习上的漏缺,同时也使考核方式更灵活,结果更客观。对我校生物医学工程专业人才培养模式改革的实践结果表明,学生乐于接受,教学效果也令人满意,03、04级同学在校期间已在国内外学术会议及学术期刊上3篇,学生就业情况良好,用人单位给予了较高的评价和肯定。学生的学习积极性也高涨,社会影响力正在不断扩大。不足之处在于,学科建设中仍存在一些问题,比如:缺乏适合的专业教材,如何在工科院校有效开展医学课程教学等,我们将继续在教学中不断探索和完善,培养出满足社会需求的生物医学工程专业人才。 生物医学工程论文:生物医学工程发展现状与未来发展方向 [摘要]随着越来越多的科学技术应用到疾病的诊治中,现代医学的发展正经历着颠覆性的变革,人们对疾病的诊治技术也提出了越来越高的要求,也愈发的苛求完美的治疗效果,正是基于这样的背景生物医学工程被更多的临床医师和研究者们所重视,而在生物学、工程学及医学的完美结合下诞生的介入超声学技术则近乎完美的实现了人们对微创的追求,这些高端的微创诊疗设备是结合物理、工程、技术的综合发展。本文首先简要介绍生物医学工程在医学中的运用情况,然后结合我们的实际工作回顾生物医学工程在临床及介入超声医学中的研究进展和医学生物工程在临床工作中未来的发展前景。 [关键词]生物医学工程;介入超声学;微创技术 生物医学工程学是生物学、自然科学与工程学、医学等多专业结合的典型的交叉性学科,研究内容涉及:探索人类生命的奥秘、研究组织器官病变机理,并通过相关技术手段对疾病提供诊断、治疗、预防的有效方法。不久的将来,各种技术相互融合、现有技术的不断演变、改进,新技术的发明、医疗整合及精准医疗的出现会更好的为人民的健康事业服务。未来医学对于操作的微创性、精准性的要求会越来越高,生物医学工程在医学中的应用也越来越广、越来越精,生物医学的发展无疑会对医学的发展展现其巨大的创造力和推动力。 1生物医学工程在临床中的应用及发展 1.1微创技术 “微创技术”始终贯穿于整个医学发展,是医学技术未来发展的方向。1985年由英国Payne和Wickham等最早提出了“微创操作”的概念[1]。而“微创外科”的概念是在微创概念的基础上出现的,其本质是腔镜技术。相对于传统开放手术,实则就是对患者采用最小创伤达到最佳治疗效果的方法都归“微创技术”,如介入超声、介入放射、内镜、腔镜及微创化手术等。而这些微创技术创造、发明,都是在生物学、工程学及医学等多学科的融合下完成的。 1.2内镜技术 我国内镜技术起步较晚,但发展较快,目前国内临床工作中常用的是纤维内镜。伴随科学技术及医学技术的不断发展,内镜和腔镜技术都不同程度的得到进一步发展及完善,诊疗过程也越来简便、微创化,是微创技术发展中最为全面和成熟的,如目前有更轻便的胶囊内镜等,无处不体现生物医学工程的重要性。 1.3腔镜技术 腔镜技术的发展在过去的20世纪80年代后期才有了质的飞跃,其中最为突出的是腹腔镜技术的发展,自1992年我国荀祖武首次开展腹腔镜下胆囊切除术之后,腔镜技术在国内发展迅猛,直到今天腔镜技术广泛应用于各个外科领域[2],目前国际及国内更流行的有3D腹腔镜及达芬奇机器人手术系统。 2生物医学工程在影像及介入医学的应用 2.1影像介入技术 随着医学技术的进步,影像学科也在不断发展,尤其是透视引导下的微创技术更是发展迅猛。根据透视设备的不同,透视微创技术主要包括在X光/CT引导、超声引导和MRI引导下开展的透视微创治疗技术。而介入超声因其设备轻便、操作简便、无辐射等优点深受广大医务人员及患者的青睐。 2.2介入放射学 介入放射学技术是在1895年由Haschek和Lindenthal两位教授在行血管造影后首次提出并应用的,此技术出现后就引起了世界医学界的广泛关注,从此,世界范围内掀起了研究和应用的热潮。其应用范围也在不断扩展。介入放射学因其创伤小、效果好等特点,世界范围内绝大部分医疗机构都成立有不同规模的、单独的介入科,介入治疗在国内外已成为部分疾病的常规诊治措施,甚至取代了外科手术。 2.3CT引导下的微创-数字技术与医学的融合 生物医学不仅在诊疗设备、三围图像重建及数字医学等方面取得跨越式的进步,而且在诊疗模式也发生了根本性的改变,这些成果的取得恰恰是在计算机辅助下完成的[3]。主要体现为CT辅助的立体定位技术,例如CT定位引导下组织穿刺活检、脑血肿清除及腰间盘突出的定位。 2.4超声引导微创技术 我国在半个多世纪前超声学已应用于医学临床诊断,相对于其他医学影像学,超声有其诸多优势(如无放射性、无创伤、费用低廉、设备简单、报告迅速、便于多次随访等),而且还可以动态观察机体或脏器情况,对体内病理改变比较直观,故在超声引导下对甲状腺、乳腺、肝脏及肾脏等疾病进行微创治疗也得到良好效果。目前介入超声治疗在临床越来越被受到重视,尤其在小肿瘤的治疗优势更明显,其不仅代表了21世纪现代医学发展的方向,而且还展现了其定位精准、疗效显著、微创安全的医学发展模式。介入超声学在临床的应用使其成为最具发展潜力和学术活力的医学科学体系。近10余年,由超声科、医学工程学科专家创立和发展起来的这门新型学科技术,正在被泌尿外科、肝胆外科、血管外科、麻醉科及骨科等更多的临床医师所应用,这不仅使得介入超声学得到更迅速的传播和承认、在肿瘤及多种技术的综合应用等方面取得重要进展,同时也体现了生物医学工程在临床中的重要地位。超声引导下肿瘤的射频消融术对探针的要求比较高,而目前对金纳米材料的研究成了科学研究领域的一大热点,并取得了很大进展。大量的研究结果表明,金纳米材料具有独特的光学、电学、热学、化学等性质,在疾病的诊断、食品检测、肿瘤的显像与放射治疗、靶向载药、药物控释、以及对有机物的选择性催化反应等领域有着巨大的优势和广阔的应用前景[4~7]。面对学科发展之迅速。要求我们必须努力发展新技术、开展新业务,同时也要求我们技术操作更科学、合理、规范、个体化[8],而这些恰恰需要有生物医学工程的参与,才能创造出更多、更精、更无创的医疗设备。 3生物医学工程展望 3.1生物医学工程学与其他学科的多学科合作 微创技术需要永无止境的追求。个人觉得相比于“能治病”,“会治病”更重要,这就要求我们必要要培养一种临床思维模式,这正如我们需要通过“微创”在客观上建立另一种临床思维模式,即微创技术的创新-微创医学的长远发展[9];在微观上,借国家医改大好政策,展望未来5~10年微创技术将会进一步发展及普及,如现有各种微创技术的全面、系统提升,以及不同技术间的融合及新技术的创新发展。但是,微创医学发展到今天仍挑战巨大,特别是学科之间竞争激烈,这些可以在医疗资源及专业主导地位的分配反映出来,故使我们不仅要更进一步加快学科建设、人才培养,而且要促使基础、临床及预防医学和其他多个学科之间的合作,更进一步加快生物医学工程在医学中创造新方法、制造新设备的步伐,最终使各个学科受益,各个患者、医生受益。 3.2医疗整合 近些年临床各亚专科、亚专业的进一步细化,国内医学的发展模式也是以“能分则分、能细则细”为主,这虽然在一定程度上提高了诊疗水平,同时伴随的是医学知识及诊疗实践出现碎片化、机械化的问题。那么如何可以改变‘头痛医头,脚痛医脚’的状况以及未来医学到底该如何发展?樊代明、郎景和等多名院士及著名医学专家在2016年中国整合医学大会的发言称:实现医学模式转变不仅要进行医学整合,而且未来医学发展的方向,更需要我们为保障人类健康而具备新的临床思维模式和新的医学观念,而不是像目前仅具备的单纯“能看病”。所谓整合医学,前提必须是以人的整体为基础,根据生物、心理、社会、环境的现实将各医学专业目前国际最先进的知识和各专科最有效的治疗加以有机整合,使其对人体健康和疾病诊疗更符合、更适合的新的医学体系,医疗服务不仅使得心身并举、防治结合,而且要达到医养共进、人病同治的目的。国民全面健康,医学发展必须要靠基础医学、临床医学、生物工程学及预防医学等多学科整合,医学又是自然科学、社会科学和人文科学等多学科之间的交叉与融合。所以凡是涉及和人或人类健康有关的学科或科学都应该用来更好的为医学服务,为人类健康服务。而生物医学工程正是这样一门学科。同时把各种先进知识、有效实践经验进行合理、不同程度的整合,使其更好的为人类健康服务,形成生命医学高度融合的乘法效应。 3.3精准医疗 美国总统奥巴马于2015年1月30日在国情咨文演讲,宣布美国正式启动“精准医学”研究计划[10]。早在2011年,由美国科学院、工程院、国立卫生研究院及美国科学委员会就共同发出了“精准医学”的倡议[11~13]。其最高规模4大研究机构的联手倡议,为未来的医学指明方向,代表精准医学就是未来的医学发展方向。医学发展史上发展的3个里程碑分别是经验医学、实验医学和循证医学。而过去的研究模式以试验为主导的[14,15],这不仅和临床距离大,而且根本无法达到临床需求。而以临床为主导的新研究模式恰恰是目前所提出的精准医学,精准医疗的发展必然要应用更精准的医疗仪器及设备,而精准设备及仪器的研发恰恰需要生物医学工程与其他学科的融合[16]。展望未来,所有疾病的治疗最终都将走向精准医学,医学的发展一定和生物医学工程的“同呼吸、共命运”。 作者:张瑞敏 单位:包头市第四医院 生物医学工程论文:应用型生物医学工程人才培养模式 摘要: 科研与教学的互动是高校的重要特征,是提高人才培养质量的重要手段。针对当前高校科教融合中所存在的问题以及生物医学工程学科背景与特色,桂林电子科技大学依托生物医学工程领域的优势科研资源,凝聚老师与学生的科教相融的共识,将老师的科学研究与本科教学过程、学生第二课堂紧密结合,培养学生的专业实践能力,探索并实施科教融合的应用型生物医学工程人才培养模式,取得了良好的成效。 关键词: 生物医学工程;科教融合;人才培养模式 全面提高教育教学质量,必须不断拓展人才培养资源与渠道,将多方面的办学优势转化为人才培养的优势。人才培养与科学研究是高校的主要职能,实现两者的有机融合,对于提高人才培养质量具有重要的意义[1,2]。科教融合是指科学研究与教书育人有机地结合,充分发挥高校科学研究的优势培育高素质专业人才。生物医学工程是一门理、工、医高度融合与交叉的学科,应用型生物医学工程专业主要培养具有扎实的生物医学、电子技术理论基础以及医学与电子信息相结合的工程技术能力,能在医疗器械、医疗卫生等相关行业从事工程技术开发、服务、管理和教育等工作的应用型人才[3]。全面推进科教融合,可以有效地培养生物医学工程本科生的创新能力和动手实践能力,进而提高其专业基本能力与素质。但在高校人才培养过程中,科学研究与人才培养往往没有得到很好地结合,主要表现在三个方面。一是学校重视科研而轻视教学,提升高校科学研究能力与水平,学校可以获得更多地经费、吸引大量地生源、获得更高的声誉。同时,在教师职称评定、岗位聘任、年终考核,甚至资源分配的过程中,以承担科研项目的数量、的情况等作为考察重点,而授课内容、课时量甚至教学方式和效果仅仅作为参考方面不起决定性作用。二是老师往往重视科研、忽视教学工作。部分老师教学热情不够,为教学而教学,没有站在人才培养的高度去教学,由于科研任务繁重,占据了大师的工作时间,在教学上面所花的时间与精力相对较少。三是本科生参与科研项目的机会相对较少[4]。一方面大学期间学生的课程学习压力比较大,很难有地时间参与专业方面的科学研究;另一方面本科期间在专业知识的掌握程度还不高,基础还不扎实,在老师的科研项目中所起到的作用甚少,老师更希望研究生来参与科研项目。针对当前高校科教融合所存在的普遍的问题以及生物医学工程学科背景与特色,我校生命与环境科学学院利用广西生物医学工程重点学科、八桂学者岗位、广西工程技术研究中心等生物医学工程专业相关的优势学科研究平台,以及以国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目等主要的重大科研项目和以广西八桂学者为带头人的高端师资队伍为主的科学研究资源,积极制订相关措施与政策,将学科平台和科研资源带入到人才培养过程中去,切实提高人才培养质量。 一、定期举办以科教融合为主题的讨论活动,凝聚专业老师与学生的共识 科教融合,思想先行。不仅要让专业老师认识到科教融合的重要性,更要让学生在思想上认识到科教融合是提升学生专业实践能力,提高人才培养质量的重要途径。因为学生是科教融合的主体,只有学生愿意参与,老师愿意参与指导,才可能实质性地提高人才培养质量。学院定期举办学院层面的专题讨论,围绕科研服务本科教学的模式与途径这一主题展开讨论,甚至将一些典型案例在会上进行分享。在讨论会上,除了专业老师参与外,学生代表也应出席,通过老师与学生面对面的交流,可以逐步凝聚大家对科教融合模式的共识,还可以让老师与学生进行相互地了解,为更好地贯彻科教融合专业实践活动奠定基础。科教融合对于老师与学生双方面都是受益的。一方面,科教融合可以让学生接受到最新的前沿专业知识,既可以培养学生创新能力和专业实践能力,还可以培养学生的社会适应能力,可以成为课堂教学的有效或者不可或缺的补充。另一方面,学生的思维方式比较活跃,跳跃性较强,老师可以在与学生的交流过程中获得新的科研思路。科教融合的实施不仅是提高人才培养质量的有效途径,更是推动“大众创业、万众创新”的重要举措和动力源泉。 二、将老师科研成果引入理论与实践教学,实现科学研究与教学过程的有机融合 课堂教学是实施专业教育的主要阵地,是教师给学生传授知识和技能的全过程。要求任课老师在课程教学内容上进行改革,结合自身的科学研究实施课堂教学和专业教育,既可以提高学生的学习兴趣,同时增强的课堂教学效果[5]。我校生物医学工程专业定位于培养生物医学电子仪器行业的工程应用型人才,在课程教学内容上要求老师围绕这一核心安排教学内容。在教学计划的制定和实施中,结合老师的科学研究,充分体现解决医疗器械产业关键工程技术问题能力的培养要求,在课程体系设计、教学活动组织、教学方式的探索、学生成绩的考核等方面,增加科教融合方面的内容。比如在有限的课时内,改革了生物医学工程专业基础课《算法与数据结构》的授课内容,增加与生物医学仪器研制直接相关的算法方面的知识点,如插值、拟合等,在课程教学过程中结合老师在生物医学信息检测方面的科学研究组织教学内容。又比如在《传感器原理》、《医学仪器原理》等专业课程的教学中,要求老师有一定的科学研究的经历,并在医学仪器的研究中取得了一定的科学研究成果。改革实验课堂教学和课程设计的组织形式,要求教师在教材的编写与选择、教学内容与方法、作业布置与评改等环节与领域贯彻工程实践能力培养要求,注重理论与实际的紧密结合,特别鼓励专业老师结合科学研究中的关键技术问题设计实验项目,在实践教学环节培养学生的科学素养。 三、让学生参与科研项目研究,实现科学研究与学生第二课堂的有效融合 第二课堂的作用是培养学生专业兴趣,拓宽专业知识面,培养专业思维能力、动手能力和创新能力。第二课堂的开展必须遵循适应性、创新性和主体性原则,即第二课堂应当与大学生的专业培养目标相适应,要以提高人才培养质量为目标,同时应注重培养学生的创新性,过程应有一定的挑战性。老师的科学研究与学生的第二课堂活动有效融合,对于提升学生专业工程实践能力具有重要的意义[6]。它既体现了“教师主导,学生主体”的指导思想,也由于科研项目本身具有一定的创新性,学生实质性地参与老师科研项目的过程具有一定的挑战性,对于培养学生创新能力和专业素养具有重大地促进作用。我校生物医学工程专业的第二课堂活动的开展主要是围绕学生参与生物医学传感与仪器、生物医学信息处理等方面科研项目的研究。第一,定期向学生公开教师科研课题,让学生选择参加老师科研项目。要求老师认真指导学生专业科技活动,让学生实质参与。要求大学一、二年级的学生以阅读文献、参与学术讨论等方式参与课题,大三和大四学生可以参与科学实验、数据分析等项目研究过程。第二,鼓励老师从科研项目中凝练大学生创新项目由学生承担,除了承担国家级和广西自治区级大学生创新项目外,学院还设立专项经费,定期支持一批院级大学生创新项目,并明确鼓励学生结合指导老师承担的科研课题的研究内容组织申报。第三,鼓励老师从科研项目中根据毕业设计的要求,拟定毕业设计题目,供学生承担。在2015届本科毕业设计题目中,有超过50%的题目与老师的科研项目有关,还有20%左右的题目与学生承担的大学生创新项目有关。第四,积极组织学生参加学校组织的科协协同育人计划项目。依据我校《科教协同育人计划项目管理办法》的规定,学生参与老师主持的科研项目,完成一定的科研工作,通过学校的考核后可以替代部分课程设计、实习甚至毕业设计的学分。一方面大大地激发了学生参与科研项目的兴趣,另一方面由于需要完成一定的科研任务才能获得相应的学分,这给了学生一定的责任与任务,同时也可以协助老师完成科研项目的研究。第五,依托生物医学电子领域的企业和大型医院建立完善的专业实习实践基地,为学生提供更多地来自于生产实际的科研资源,依托合作企业或医院的专业技术人才,建立指导学生科学研究的专业师资队伍。加强校企医合作,充分利用企业和医院的资源培养学生的专业工程实践能力,派出学生到企业或者医院通过实习、做毕业设计等方式实质性参与专业领域的科学研究。 四、扩大学科科研平台的开放,实现科学研究与人才培养过程的无缝对接 对于生物医学工程这一工科专业来说,实验室既是实验教学的重要阵地,也是培养工程实践创新人才的基础平台。学科科研平台面向本科生开放,建立健全实验室开放机制,切实增加学生专业工程实践的机会,是实施科教融合过程,保障科教融合效果的重要手段[7]。学院立足专业办学实际情况,加强实验平台硬件保障,构建实践教学共享平台,出台了《实验室开放的管理办法》,完善了学院的实验室管理制度,规范了本科生进入实验室的管理,既为学生进入实验室从事专业实践活动提供了方便,也加强了学生的安全责任意识以及实验室的有序管理。经过近几年的实践,已经构建并形成了符合学院学科专业特点的学生进实验室模式与制度。在周末、在晚上都会有学生在实验室进行实验。专业老师经常在实验里直接指导学生参与专业实践活动。总之,通过近几年鼓励生物医学工程专业学生融入老师的科研项目研究活动中,取得得了良好的成效,提升了学生的专业实践能力。学生参与科研项目研究的积极性得到了大大地提高,直接参与老师科研项目的比例达到了30%以上,还有大约40%的学生通过大学生创新项目、毕业设计的形式参与了科学研究。学生在科学研究的过程中取得了良好的研究成果,近3年,本科生发表科研论文30余篇,申请各类专利15件,获得各类科技竞赛奖励20余人次,而且这些本科生研究成果在逐年提高。 作者:陈洪波 单位:桂林电子科技大学生命与环境科学学院 生物医学工程论文:我校生物医学工程专业的专业建设现状分析与对策初探 摘 要:简要分析我校生物医学工程专业建设现状及问题,并针对医学院校的特点,探索相应的对策。 关键词:生物医学工程;专业建设;问题;对策 我国生物医学工程自上世纪70年代创建以来,发展相当迅猛,其学科定位、产业效益和发展前景越来越得到社会认同和重视。截止目前,全国约90余所高校设有生物医学工程专业,其中医学院校约13所。如何充分发挥医学教学资源优势,积极探索适合生物医学工程专业的教育培养模式,建设具有鲜明医学院校特色的生物医学工程专业,培养复合型高级工程技术人才,是医学院校值得思考和探讨的重要问题。 1 生物医学工程学科特点 生物医学工程学科是运用现代自然科学和工程技术原理与方法,从工程学的角度研究生物体(特别是人体)的结构、功能及其相互关系,揭示生命现象、探索生命本质,研究和开发用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置、系统和工程技术的一门综合性学科,是理工类学科与生物医学学科深度交叉、高度融合的边缘性学科,所涵盖的领域十分广泛,具有“覆盖广、交叉深、发展快、变化多”等其他学科不具有的特点。 2 当前我校生物医学工程专业情况 1)招生情况 我校2010年4月申报生物医学工程专业,2011年正式招生。2014年首届生物医学工程专业学生顺利毕业,到2015年本专业在校生共169人。 2)主要专业课程 生物化学、人体解剖生理学、生物医学工程导论、C语言、电工学、信息技术、模拟电子技术、机械制图和AutoCAD、数字电子技术、计算机原理与接口技术、临床医学概论、信号与系统、医学影像技术学、医学检验仪器、医学图像处理、医学影像学、医学传感器、医学影像原理与设备、医学电子仪器原理与设计、医用激光仪器、放射物理原理与肿瘤治疗技术等。 3)就业方向 本专业学生毕业后适合从事医院设备的操作、管理和维护,在医学设备经营公司从事经营管理和技术服务,以及在相关的研究机构、生产企业从事产品的辅助开发、制造和技术管理等等工作。 3 我校生物医学工程专业建设的问题分析 医学院校具有很深厚的医学大背景,具备丰富的医学类学科教学资源和优越的临床设备实践条件等优势,生物医学工程学科和临床医学能紧密结合,但同时因学科体系不完善、教学师资力量比较薄弱、专业实验室建设投资大等影响因素,一定程度上制约了生物医学工程学科专业的高效快速发展。 1)理工学科体系不完善。我校是地方性医学院校,王牌专业当然是基础医学和临床医学等医学类专业,而工科专业都相当“年轻”。而生物医学工程专业学科涵盖面非常广,几乎可以用“包罗万象”来形容,如果用“学科频谱”来描述学科涵盖面宽度,生物医学工程无疑是88个一级学科中“频谱宽度”最宽的学科。我们学校尽管针对医学类专业的学生一直有开设了医用物理、医用高等数学等基础学科,但相比理工科院校要薄弱很多,而且缺乏材料、自动化、电子等重要工程学科的有力支撑,这些支撑学科的缺少会导致相应课程设置不完善以及综合性实践训练平台缺乏,学生无法系统地学习工程类课程,得不到系统扎实的工程技术训练,影响人才培养目标的整体实现。 2)复合型师资严重缺乏。要实现培养医工结合与交叉的复合型高级工程技术人才目标,首先要建设一支医工结合与交叉的复合型师资队伍。在我校,具有医学教育背景的教师资源比较多,而具有理工科教育背景的老师却不多,既懂医学又懂工程技术,能将工程技术与医学需求紧密结合起来的复合型、交叉型、融合型师资就更加少之又少,教师队伍知识结构普遍不够合理,与各相关学科交叉融合能力弱,这些现状一定程度上影响了课程体系构建以及教学质量和人才培养质量。 3)学生专业思想不牢固。生物医学工程作为一门新兴的边缘学科,知名度不高,社会、家长、学生都不是很了解生物医学工程是个怎样的行业,甚至容易和其它名字相近的专业如:生物工程、医学工程、生物技术等专业名称混淆,导致第一志愿填报的学生寥寥无几,第一志愿填报医学院校的生物医学工程专业的更是几乎为零。统计我校几年来招生情况可见,几乎所有的生物医学工程专业的学生都是调剂生,也就是入学时专业思想就不太稳定。加之其专业知识覆盖面广,涉及领域跨度大,专业知识体系复杂,专业课程内容在各学科之间交叉频繁,本科学生对本专业缺乏深入的了解、足够的信心和学习热情;生物医学工程专业学生所学知识普遍存在“宽瓜不精”,“广而不细”等问题,相比医学影像技术学专业,就业时处于劣势;部分学生由于学习任务重、压力大,导致学习积极性、主动性不高,专业思想不够牢固,甚至影响到专业整体的学习风气。 4 对策初探 医学院校要紧扣医工结合的复合型高级工程技术人才培养目标,突出学科交叉综合培养、工程技术意识培养、创新能力素质培养,加强学科之间的有科学融合,深化教学改革,加大教学投入,改善教学环境,加强队伍建设,充分发挥医学院校资源优势。积极探索具有医学院校特色的生物医学工程专业教育培养模式,构建科学合理的课程体系和实践教学体系,不断提升生物医学工程人才培养质量。 1)积极探索与理工院校联合培养的教育模式。综合性大学与医学院校在生物医学工程专业学科建设方面优势互补、劣势互存。综合性大学具有完善的理工类学科体系,工科师资队伍力量比较强,基础课程比较成熟,实践教学条件平台比较完善,在工程技术人才培养方面具有完善的培养体系和成熟的培养经验,但缺乏医学类学科教学资源和临床实践条件,缺乏与临床需求紧密结合的先决条件。因此,医学院校要在充分发挥自身资源优势的基础上,积极探索与理工院校联合培养的教育模式,实现优势互补。校校联合培养实现资源共享、优势互补,提高育人质量。 2)积极探索与知名医疗企业联合培养的教育培养模式,实现产学研相结合。与医疗企业联合培养本身就可以很大程度上扩大专业的影响力,同时优化教学体系,解决学生实习就业等问题。学校有诸多附属医院,为医疗企业提供更多的产品使用方,同时为企业输送专业人才。是一个双赢的合作培养模式。另外,通过实施产学研相结合的培养模式,医学院校可强化与科研院所和医疗卫生机构的联系和沟通,充分发挥产学研各方主体优势,有效解决师资力量不强、支撑学科不完善、创新能力培养不扎实等瓶颈问题。实践证明,实施产学研结合,是生物医学工程高等教育的成功经验,也是培养高素质生物医学工程技术人才的必由之路。高等医学院校应树立研究与产业化并举的教育培养理念,深化教学改革,积极探索产学研相结合的教学培养模式。构建产学研一体化的最佳运行机制。 生物医学工程论文:工科院校生物医学工程专业生物学实践教学改革与实践 摘要:工科院校生物医学工程专业生物学实践教学存在的师资力量缺乏、实验平台和资源薄弱、课时有限等问题,针对这些问题,本文从师资建设、实验室建设以及教学内容和教学手段改革等方面入手,对生物学实验教学提出了一系列的改革措施,并在实践中有效地激发了学生的参与热情和学习兴趣,提高了学生的动手能力和操作能力,并培养了学生的团队精神,取得了良好的教学效果。 关键词:工科院校;生物医学工程专业;生物实践教学;教学改革 生物医学工程(Biology Medical Engineering,BMI)是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的,其主要是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示生命现象,为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科,多学科的高度综合交叉是生物医学工程的特点[1]。自上世纪70年代末以来,国内许多医学院校、综合性大学、理工科大学及相关科研机构都设立了生物医学工程专业,涵盖了生物信息、医疗仪器、生物材料、生物工程等多个专业方向,课程设置主要包括工程类课程和医学类课程,旨在培养具有各方面能力的复合型人才[2]。 在生物医学工程专业的培养体系中,实践教学是培养大学生的创新意识、创新思维和创新精神、提高整体教学质量的根本保证和有效途径[3]。南京邮电大学生物医学工程专业是在学校原来的信号与信息处理等优势学科的支撑下发展起来的,因此在医学信号处理、医学图像处理、生物传感和生物信息学等领域积累了雄厚的师资和科研力量,上述领域的实践教学体系完善、教学平台完备。比较而言,学校在生物医学领域的教学和科研上相对薄弱,特别是在生物医学方面的实践教学有明显的不足,存在着师资力量缺乏、教学平台薄弱、课时有限等问题。针对上述问题,我们从师资队伍建设、资源优化配置、教学内容改革和教学方式更新等方面入手,对生物医学工程专业的生物学实践教学提出一系列改革措施,取得一定的效果。 一、生物学实践教学存在的问题 南京邮电大学是传统的工科院校,信息学科是学校的办学特色。在工学为主体,以及“大信息”的背景下,学校的通信、电子、图像和计算机等学科的科研氛围浓厚、师资力量较强,相关课程的教学体系成熟、教学特点鲜明。上述相关学科的实践教学已经构建了包括课内实验、专题实验、综合训练和生产实习一系列完善的实践教学体系结构。但随着我国生物医学工程学科建设工作的开展,以及生物医学领域研究和应用的快速发展,迫切的需要将更多的生物医学知识融入到工程学知识中。为了扩展生物医学工程专业学生在生物医学领域的知识,激发学生的学习兴趣,在生物学教学方面,我校目前开设了几门生物学领域的课程,包括现代生物学、定量生理学和解剖生理学等。 由于学校在生物医学相关学科的科研和教学缺乏基础,因此这些课程的师资力量较为缺乏,实验教学平台也比较薄弱。此外,生物医学课程多属于理论加上实验的课程,要求课时较多。以解剖与生理为例,理论课要讲51个学时,实验课也需要51个学时[4,5]。但我校生物医学工程专业大纲,对解剖与生理课程只设置了36个学时的理论课以及4个学时的实验课。因此,在这些课程的理论课教学上,需要大幅的调整以适应本专业学生的培养要求[4,5]。在实验教学上,由于课时的限制,大多为演示实验或参观,学生缺乏动手实践机会[6]。 笔者在调研学生对解剖与生理课程兴趣、期望和要求时,有68.1%的同学表示对这门课程感兴趣或非常感兴趣(表1),并且有30%的同学希望能有动手实践的机会(表2)。但我校目前现有的师资力量、实验教学平台和课时设置都不能满足学生的这一要求,因此,必须采取有效的改进措施提高教学平水,满足学生的学习要求。 二、生物医学实验教学改进办法 1.培养专任教师队伍。为了提高我校生物医学领域的教学和科研水平,近几年来,已引进多个生物医学相关专业的博士和高级人才,构建了一个高学历的教师队伍。教师的专业和研究方向包括了分子生物学、蛋白质工程以及纳米材料毒理等,这些教师的专业背景和知识体系完全满足了现有的生物课程教学和实验教学的需要。 2.完善实验教学条件。为了提高实验教学水平,同时为了满足学校科研项目发展的需要,我校已于近几年建设完成了生物医学实验室。实验室的建设目标是建立一个以生物技术为核心,结合医学诊断以及生物信息处理的多层次性和综合性实验基地,使学生系统化地学习和掌握全面的生命科学综合实验技能,以培养生物医学工程领域创新性人才,同时为生物医学工程专业的师生提供一个高水平的细胞、分子生物学实验研究平台,以加强不同学科间的合作交流,做出一流的科研工作。目前已建立了分子生物学、细胞生物学操作平台和蛋白结构测试和信息处理的表征平台。在此平台上,我们为学生设立了核酸分离和检测,核黄素、丙二醛和超氧化物歧化酶等生化指标测定等一系列的实验。让学生走进实验室,观看并亲自动手操作,极大激发了学生的对生物学课程的学习兴趣。 3.改革实验教学内容和方法。除了加强教师队伍和实验平台的建设,我们还通过多种教学方法和途径改革实验教学内容。针对生物类课程实验课时不足的问题,许多教师针对生物领域的热点方向开设了一系列的开放实验项目,通过开放性实验,让学生走进实验室和动物房,让学生跟着老师学习一些基本的生物学实验以及动物实验的操作技能和方法[7-9]。 在教学中,教师积极鼓励对生物医学相关实验有兴趣并且有能力的本科生申报创新项目,鼓励教师和学生并将毕业设计与创新项目相结合,以教师的科研项目为载体,让学生在实践中创新[10]。实践以学生为主体,让学生独立查阅中外文献,了解项目最新的国内外研究进展,设计实验方案,学习各种新的实验技术,掌握科学研究方法,这不仅有利于学生自主学习、解决问题的能力,培养创新思维,同时还加深例如学生对各种专业课程的理解以及对生物工程专业的认识。实践证明,上述教学方法激发了学生的学习兴趣,提高了学生的动手能力和操作能力,并培养了学生的团队精神,取得了良好的教学效果。 同时学校还积极与南京大学、南京中医药大学、江苏省中医院等单位建立合作关系,带领学生参观实验室,让学生对生物医学各领域的实验室构成、具体运作有更直观的认识。通过在大学和医院等实习基地的参观和关系,让学生充分认识到生物医学工程专业的学习目的和专业知识的应用价值。 生物医学工程专业作为一门为生物学和医学服务的交叉学科,生物学实验课对生物医学知识的学习和理解掌握领域非常重要。针对我校生物医学工程专业的生物学实验教学中存在的问题,我们开展一系列的教学改革与实践,取得了很好的效果。极大地激发了学生的学习兴趣,调动了学生的参与热情,提高学生的实践能力,并且为学生今后的工作和科研奠定了坚实的基础。希望能在此基础上,继续完善现有的生物学实验教学体系和教学方法,从而更好地促进生物学实验课程建设和发展。 生物医学工程论文:医学院校生物医学工程专业电子类基础课程教学探究 摘要:电子类课程是生物医学工程专业非常重要的专业基础课,电子技术知识始终贯穿专业课程学习始终。根据学科专业特点和毕业生的就业形势,分析电子类课程在实践教学中的现存问题,并对教学方法与培养模式提出几点建议,希望对今后教学工作有一定启示。 关键词:生物医学工程 电子类课程 教材选择 项目教学法 生物医学工程专业是20世纪70年代末在我国出现的集多个学科领域于一身的交叉型新兴学科。该专业涉及生物学、医学、电子学、材料学、工程学、物理学和计算机技术等多门学科的知识,具有知识覆盖面广、学科交叉性强、应用实践性强和就业口径宽等特点。 生物医学工程本科专业培养目标设定在为医疗机构提供医疗仪器设备的研发和维护人员,但经过近50年的发展,四年制本科教育只能为毕业生提供一个该专业的入门引领,或是提供了理工科和医学学习经历,将各学科知识叠加,学生很难将各学科融会贯通,并应用于实际工作中。为此,如何让医学院校的生物医学工程本科生在面临就业时突出专业特色,脱颖而出是值得我们思考的问题,课程建设是专业培养的基础,在生物医学工程本科教育上显得尤为重要。 生物医学工程专业众多门专业基础课中,电子类课程与计算机类课程、自动控制技术、医疗仪器原理类课程都有着密不可分的联系,本科生只有掌握电子技术才可以为日后从事生物工程相关研究打下良好的硬件和软件基础。因此,电子类课程在众多基础课程中有着不可替代的重要性,现根据我校电子类课程教学情况中存在的不足,提出几点思考与建议。 一、电子类基础课程特点 电子类基础课程包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术和电工学等。这些课程是生物医学工程专业的专业基础课,也是多门专业课程的先行课,为生物医学电子学、自动控制原理、单片机技术与应用、医用仪器原理、检验分析仪器和医用影像设备学等课程奠定理论基础。该类课程具有如下特点:第一,具有承前启后的特点。针对生物医学工程专业的学生必须具有扎实的大学物理、高等数学等理论支撑才能学好电子技术课程,并为后续医学仪器的原理分析和设计打好坚实的基础。第二,课程内容抽象,理论知识复杂,实践性强。这一特点导致学生出现两极分化,理论扎实的学生,学习兴趣越来越浓;而理论知识学的不好的则厌倦电子类课程学习,实践动手能力也得不到提高,更缺乏对课程中各种电路的理解和设计制作能力。 二、教学中存在的问题 1.学生缺乏学习兴趣 由于学生报考时对所报专业不了解,盲目选择,使得原本爱好医学的学生选择了该专业,入学后开始抱怨选错了专业,继而也把这种情绪带到了学习中;另外,电子类知识都是各种复杂难懂的、功能各异的典型电路,以及对各种电路的结构和工作原理分析,电子类课程各学科之间以及每门课程的各章节之间都是环环相扣的,如果学生电子类某一科学习不好,会影响到后面其他电子类课程乃至专业课的学习。 总之,一些学生对错选专业的负面情绪和电子类课程知识复杂难懂的特点,使得他们对电子技术类课程缺乏学习兴趣,甚至在学习中出现倦怠情绪,要想改变这种情况不是一朝一夕就能完成的,对于专业的培养目标和就业去向已经明确的前提下,我们更应该思考的就是如何从教学中激发学生的学习兴趣,使他们对这个专业充满希望,对电子技术类课程提高重视程度。 2.教材选择对电子类课程的影响 生物医学工程专业具有知识覆盖面广,但每科研究深度浅等特点,因此在教材的选择上也要配合专业特点,选择难易程度适度,能为专业课服务的合适教材。 我校电子类课程的教材选择普遍偏难。虽然教材知识覆盖面够用,但知识的深度和难度偏大,学生在计划学时内很难消化理解。课时少,授课内容多,难度又大,无疑加重了学生的学习负担和厌学情绪。可见,教材的选择对于适应教学需求,学科体系的建设,学生学习兴趣的培养都很重要。 3.医学院校理工科教师医学知识薄弱 医学院校的工科专任教师多数没有医学相关知识的学习背景,而且我校电子类专业基础课所选教材几乎与医学无关,导致电子类课程授课内容与医学联系不紧密。因此,医学院校理工科教师应该普及医学知识,这样理工科教师授课时才能更恰当的引入典型医学实例,为医学仪器课程的开展做好准备,为专业课奠定基础。 三、结合课程特点与专业培养目标改进教学方法 1.采用多种教学方法相结合 对于电子类课程,由于具有课程内容抽象,理论知识复杂,实践性强等特点,采用传统启发式教学会使得理论知识的传授枯燥无味,教学效果不明显,教师可根据教学内容采用任务驱动式教学方法、案例教学法和答辩式教学法等多种教学方法结合使用。把课堂翻转起来,尽量让学生在课后完成资料查阅和教学内容的学习,教师在课堂上只解决学生自学后提出的或未能解决的问题,教师仍然是课堂的主导,学生根据老师每次有针对性的任务去自行学习,既完成了任务,达到教学要求,又提高了学生学习和思维能力。 2.实验课程采用项目教学法,激发学生学习兴趣 与其他学科不同,每一门电子类课程都有相关的实验课程,学生在完成与理论知识相对应的验证性和设计性实验外,还需要开展一些综合性实验环节,以提高学生对于小型医疗仪器的理解和研发能力。我们可以针对生工学生设计小型的综合实验项目,如把电子血压仪等小型医学设备拆分成若干部分,各部分再组成一个设计项目,有能力的学生任项目组长,其他学生根据掌握知识的情况和个人喜好选择完成某一部分的电路,由任课教师统一指导。这样在有任务驱动、有完成目标、有时间限制、有指导教师和有合作伙伴的前提下,学生学习的积极性会被充分调动,实践动手能力也会在项目的驱使下逐步提高,为日后走向工作岗位积累经验。 四、结论 本文针对电子类课程阐述了教学中的问题和对策,实际上生物医学工程专业在课程建设与培养目标上还有许多不足之处,该专业的本科毕业生在择业时缺少和其他工程专业毕业生竞争的优势。因此,生物医学工程专业在专业方向设定上应向着多元化发展,借鉴国外对生物医学工程的人才培养模式,实现生物医学工程专业方向上理工科和文科并行发展,为生物医学工程毕业生就业打开更广阔的突破口。 生物医学工程论文:提高生物医学工程专业学生职业认识之探讨 摘要:以安徽中医药大学生物医学工程专业为例,以市场需求为导向,以专业特点为基础,以岗位职能为目标,以教师能力为依托,以学生能力为根本,从五个方面就如何提高生物医学工程专业本科生职业认识作了探讨,使学生实现充分就业,完美择业。 关键词:生物医学工程;职业认识;医学影像技术 作为一个理工医相结合的高度综合性边缘交叉学科,生物医学工程崛起于上世纪60年代,并从80年代开始,全球生物医学工程医疗器械类产品销售额每年保持6-10%的增长率,因而被誉为产业界的“常青树”,是国民经济可持续发展的生长点。如此大的规模和市场,对人才的需求自然不言而喻。所以,大多医科类院校都开设生物医学工程专业,由于是新开设的专业,难以在较短时间内形成一套系统的人才培养模式。这就造成了经济社会的求贤若渴、高校教育的捉襟见肘、专业人才的凤毛麟角互相矛盾的局面。所以,有针对性地作好思想教育疏导工作,并循序渐进地指导学生根据主客观条件进行未来职业规划,发挥学生主观能动性,圆其成才梦,是新设专业的班主任、辅导员和任课教师以及学校各有关部门必须面临的重要课题。 经过调查研究,学生在不同阶段身心状态的突出表现为:初期缺乏对专业的认知,导致思想困惑迷茫;中期课程学习任务繁重,导致心理压力加大;后期就业前景不明朗,导致缺乏学习动力[1]。为了帮助学生消除以上的顾虑,本文以安徽中医药大学生物医学工程专业为例,对如何使学生对于未来求业择业有一个清晰而理智的认识作了探讨。 1 以专业特点为基础,培养什么人才 安徽中医药大学生物医学工程专业(医疗器械方向)是一个集数学、物理学、计算机科学、信息技术以及医学科学于一体的新兴专业。所学跨学科的课程,既有医学成像原理和电离辐射防护的知识,又有图像重建算法和图像后处理内容;既有理科工科知识,又有医科内容。合理的教学计划和科学的培养方式以具有坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识、熟练的实验操作技术,可以从事各类医学影像设备的研制、开发、技术支持的复合型高级专业技术人才为培养目标,使毕业生具备在医学影像技术及相关领域,从事产品研发、设计制造、经营管理、技术服务、教育培训等工作的能力。 此外,当今的医学影像学科向数字化、网络化、融合化、标准化的方向发展,高级人才也要与时俱进,掌握专业国内外学术发展动态,富有科学思维能力,勇于在专业前沿领域探索与创新,应具有使用新型功能设备和应用新颖科学技术的能力。 2 以市场需求为导向,需要什么技术 医学影像技术主要是指为开展医疗或医学研究,以非侵入方式获得人体某部分内部组织影像的技术与处理过程,为临床疾病诊断提供重要参考依据[2]。其中出现最早的装置是X线机,随着影像技术在不断地探索中改进,超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现,为医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据,涵盖了解剖、病理、功能、代谢等多个领域,更早、更准确地发现病变,也为临床制订治疗方案、评价治疗效果提供帮助。具体体现在:现代医学影像率先建设并实现了数字化与网络化体系,成为数字化医院建设的基础和重点;数字成像技术将数据远距离传输,实现远程诊断;从传统的显示宏观结构发展到反映分子、生化水平的变化,为彻底治愈某种疾病提供了可能;从单一的诊断学过渡到了诊断与治疗并举的临床学科[3];从简单的信号传导跟踪到实现定量成像;电阻抗成像作为无创无放射损伤的成像技术,既能显示形态改变又能反映功能变化;利用多模成像技术实现对疾病的早期诊断和活体病理成像;单光子发射成像和正电子成像根据医学的放射性核素示踪原理实现影像;无创、无害性的检查技术不断发展,辐射剂量的控制逐步得到强化等等[4]。时至今日,医学影像的应用领域已经遍布人体主要的器官和疾病类型,从神经疾病、代谢紊乱到心脑血管疾病、传染疾病,肿瘤诊治方面的应用也有相当进展。医学影像技术逐渐成为临床研究的可靠工具和活力平台。 3 以岗位职能为目标,从事什么工作 总结近些年生物医学工程专业本科生的就业去向分析可知,从事本专业相关工作的毕业生主要集中在三大领域,综合性医院、医疗器械企业和医疗器械监督管理部门。 3.1 综合性医院的放射科、放疗科、设备科、核医学科 从事医学影像设备的应用、管理和维护工作,主要涵盖以下4个方面内容:①具有常规放射学、超声医学、核磁共振及CT等系统理论知识与操作技能;②具有临床医学、基础医学及电子学等有关理论知识;③在疾病诊断中比较熟悉各种影像诊断技术的应用;④比较熟悉医学影像学各专业分支前沿技术及发展趋势[2]。其中,理论知识内容在本科教学过程能够充分体现,而技术应用及操作技能则必须在各功能科室第一线长期工作并积累经验才能够获得,两者是相互制约相互促进的关系。对前沿技术的关注是医学影像技术工作者对自我提升的一个必然要求,也是为良好开展工作必须做到的知识储备。 3.2 中外医学影像设备研发机构和生产经营企业、教育培训机构 相关工作岗位主要包括市场和销售、研发和技术支持,产品注册和产品质量检测。前两者对从业者个人能力的整体水平要求较高,如沟通交际和处事应变能力,从事产品营销和市场推广等工作;中间两者看重专业素质,从事产品研制、开发设计、维修保养等工作;后两者主要是在品管部门,需要熟悉产品质量监管相关的法律法规,从事质量检测、控制和监督工作,了解产品注册要求和撰写标准并能独立完成产品注册、申报、体系认证等工作。 3.3 医疗器械监督管理部门 主要工作职责包括:组织拟订医疗器械注册管理制度并监督实施;组织拟订医疗器械标准、分类规则、命名规则和编码规则;拟订医疗器械注册许可工作规范及技术支撑能力建设要求并监督实施;组织拟订医疗器械生产、经营、使用管理制度并监督实施,拟订医疗器械互联网销售监督管理制度并监督实施;组织开展医疗器械不良事件监测和再评价、监督抽验及安全风险评估;拟订问题医疗器械召回和处置制度等[5]。 4 以教师能力为依托,具备什么知识 生物医学工程本身是一门多交叉学科,教师具有多元化的学科背景对于研究和教学是至关重要的。在注重多种知识和技能的复合的同时,将生物医学与药学、化学、统计学、材料学、电子信息学等相关学科有机结合起来,努力将其他学科的思维方式引入到生物医学领域中来,并将这种优势带到学生的学科设置以及综合实验当中,去启发学生的思维。理工科背景的教师深入临床接触病例,医科背景的教师参加理工科理论培训,任课教师深入行业调研,企业专家走进校园,充分利用不同学科、不同领域间的优势进行教学和科研,为共同促进学科发展起到了强大的推动作用。 5 以学生能力为根本,锻炼什么技能 理工医相结合是生物医学工程的专业特色,在知识结构上培养既懂医学又掌握工程技术的复合型人才,也是社会的需求。学生主要学习电子学、机械学、光学、计算机,医学等基础理论知识、医学电子仪器的系统设计、医学影像设备的系统设计以及产品质量检测标准和风险评价方法,接受典型医疗器械应用的训练,系统地掌握生物医学工程领域宽广的基础理论知识和专业技能,成为具有较强实际动手能力的应用型人才。他们的特点应该是具有较强的技术思维能力,擅长技术的应用,能够解决实际中的具体技术问题,他们是现代医疗技术的应用者、实施者和实现者[6]。 此外,以能力为导向的职业素质、可持续发展能力和为产业服务的技能,这些综合素质在学生的未来的职业生涯中影响深远。尤其是对科学教育和人文社会科学教育方面的深切关注,会为学生今后在广泛领域发展创造条件。 总之,以生物医学工程专业为代表的新兴边缘学科自身特性决定了该专业毕业生就业面临诸多挑战。学校要在学生的职业规划工作上下功夫,多管齐下解决生物医学工程专业本科毕业生就业问题。同时,学生要多角度充分认识专业背景及就业前景,根据市场行情及时调整就业预期,实现完美“择业”。当然,新兴边缘学科的毕业生要想实现充分就业,还有很多功课要做。我们只有以市场需求为导向,结合生物医学工程的专业特点培养学生,才能早日实现才尽其用。 生物医学工程论文:生物医学工程专业学生创新能力培养的探讨 摘要:新时期国家现代化建设和科学技术发展的需要对人才的培养提出了更高的要求,尤其对于生物医学工程专业来说,如何培养高素质创新性人才是专业建设的重大命题。本文通过其他高校该专业创新能力培养模式的对比,从制度保障、创新实验室建设、学生基础三方面对广东医学院生物医学工程专业学生创新能力的培养进行了初探。 关键词:生物医学工程;创新能力;人才培养 在科学技术飞速发展的今天,创新意识和创新能力越来越成为一个国家竞争力和国际地位的最重要的决定因素。改革开放以来,我国创新能力有了很大提高,特别是2015年我国药学家屠哟哟获得诺贝尔医学奖,更加坚定了我国工作者在创新道路上的信念和追求。但是,我国创新能力和国际先进水平的差距较大,因此培养青少年特别是大学生的创新能力,对我国的发展具有重大意义。 生物医学工程学是一门理工医相结合的交叉学科,它旨在培养工程技术基础好、医学基础知识扎实、具备医学与工程技术结合能力的高级技术人才,要求学生具有生物医学领域中的研究和开发的基本能力。而作为本专业的在校大学生,如何培养其的创新能力和动手能力,是一所大学最重要的教学改革内容之一。 一、高校生物医学工程专业创新能力培养模式的对比 目前,我国约有110所高校设立了生物医学工程专业[1]。很多学校依托自然科学、工程技术或医学等方面的优势,结合其他学科发展该专业,因此不同学校在生物医学工程专业人才的培养上会各有侧重与特色,这种特色也体现在人才创新能力的培养上。如较早开设生物医学工程专业的东南大学最早开创了一贯制本硕连读,并不断探索复合型人才培养模式,采用早期独立实验教学去提高学生的科研创新能力和综合实践能力[2]。第三军医大学旨在培养合格的军事生物医学工程人才,以适应部队卫勤保障建设需要。通过构建基本技能―综合技能―设计技能―创新技能4个层次、基础课程实验―综合实践课程―创新性课外科技活动―实习―毕业设计5个类型的课程培训体系培养学员的创新实践能力,并建设了创新实验室服务于学员专业学习阶段,进一步提高其应用军事生物医学工程方法解决相关问题的能力和创新实践能力[3]。华南理工大学对该专业学生的培养则体现了理工类院校的特色,形成了以生物医学电子、医学信息工程、生物力学为主导的培养体系,并充分利用珠江三角洲医疗器械及技术服务产业密集的优势,开办校企合作,为学生实践能力和创新能力的培养提供更大的平台[4,5]。南京医学大学针对医疗卫生行业对工程技术人才日益增长的需求,确立了“医用导向型”创新人才培养目标,搭建“医工融合”式的课程教学平台和实验教学平台,并实施了“认知体验,实践锻炼,深化拓展”三阶段递进式创新能力培养体系,为医疗卫生系统培养并输送适合行业需求的人才[6]。 我校的生物医学工程专业创办于2003年,在借鉴老牌院校办学经验的同时,结合我校实际情况不断探索更适应医学院校培养工程应用型人才的办学经验,并从三方面构建了本专业应用型人才的工程实践能力培养体系[7]。首先通过理论课教学的改革,如电子类课程的改革,重点引导和培养学生运用所学知识去解决问题的能力;其次,在实践教学改革中突出工程实践能力的培养,如独立开设专业课程设计,以设计某个典型的医疗仪器为主线,培养学生工程实践能力的综合素质和创新精神;最后,改革传统的毕业设计方式,得益于珠江三角洲的有利条件,我们开辟了一批实习基地,学生的毕业设计将与现实的工作需要相结合,增强了面向市场的技术应用意识和学以致用的综合能力。近年来,在培养学生工程实践能力的基础上,为加快培养适应区域经济社会发展需要的拔尖创新人才,我们开始着力于学生创新能力的培养。 二、我校生物医学工程专业创新能力培养模式的探索 1.制度保障。我校于2010年颁布了《广东医学院大学生创新实验项目管理办法》、《广东医学院大学生创新实验项目实施方案》等相关章程,指导我校大学生创新实验项目的实施。章程规定每年评审立项一批校级大学生创新实验项目,以校级项目为基础重点申报一批省级大学生创新实验项目。该项目的实施激起了本校学生对创新实践活动的热情,并于2014年版的学生手册中添加了“广东医学院大学生创新创业能力培养与素质拓展学分认证实施方案(试行)”去进一步提高学生参与该活动的积极性。同年,在本科专业教学计划修订中,生物医学工程专业的培养目标及培养要求也体现了重视学生创新能力培养的精神。此外,学校配套了相关经费支持并保障项目的顺利开展,开放各类实验室与重点实验室向参与项目的学生免费提供实验场地、实验仪器设备和技术服务。 2.创新实验室建设。我专业原有基础实验室、综合实验室各3间,大型医疗设备实验室1间,主要用于实验教学;另有生物医学工程研究室、生物医学工程光电子实验室各1间,是教师进行科研项目的场所。前者的实验内容体系由原来的“基础型、验证型”扩展至“设计型、综合性”,此种改革在一定程度上锻炼了学生的实际动手能力,但对于学生创新能力培养的力度不够深入,因为其只在上课期间面向学生开放。后者教师会吸收部分优秀学生参与自己的研究项目,但受众面小,也不利于培养大多数学生的创新意识及创新能力。鉴于此,在学校及学院领导的指导和支持下,我们于2013年12月开始筹建生物医学工程创新实验室,并于2014年5月投入使用。 创新实验室的一个最大特点是采取全天式开放,确保最大化地提供学生的实验学习时间,而且它面向本专业的所有学生开放,这种模式充分调动了学生的积极性和主动性,让每一位学生都有平台进行工程实践和科技创新。创新实验室在管理上采取了“专业教师指导为前提,医学电子协会自主管理为主,技术人员管理为辅”的方法。医学电子协会的会员是来自于本专业的学生,其负责实验室的日常开放管理,包括安排学生值班、出入人员的登记、仪器设备的使用管理和实验耗材的使用登记等。技术人员每周对实验室的设备进行检查维修,以确保仪器的正常使用。良好的设备是培养学生动手能力、创新能力必要的物质条件,创新实验室在创建之初配备的设备就综合考虑了它们的实用性和先进性。另外,其他实验室的专业实验设备除了满足正常的教学和科研外,也会提供给创新实验室。 3.学生基础。创新实验室的使用者为本专业的所有学生,包括大一、大二、大三和大四,因此其掌握开展相关训练项目的理论基础,并具备一定的仪器设备使用基础。针对一年级学生,医学电子协会定期举办单片机、JAVA语言等的培训活动,考核结束后学员将进入大二、大三学生的项目组学习,在实践中培养其分析问题、解决问题的能力。这种方式既打消了一年级学生不自信的心理,为其独立开展创新实验活动打基础,又对项目研究起到了传承的作用,使其能往更深入的方向展开。在相关的竞赛活动结束后,医学电子协会举办专门的经验交流会进行切磋学习。对于学生的创新实践项目,我们还配备了专业教师提供指导。这些举措培养了学生的创新意识,提高了实践能力,吸引了越来越多的学生参与到各项竞赛项目中,如每年的广东医学院大学生创新实验项目、各级别(校级、省级、国家级)的大学生创新创业训练计划项目、信息工程学院项目设计大赛等。近年来,本专业代表我校赴赛的团队在东莞市大学生电子设计竞赛、广东省大学生电子设计大赛等竞赛中都取得了不错的佳绩。 三、结语 目前,我们对本专业学生创新能力的培养主要基于创新实验室平台,以参加各种活动项目为途径去锻炼学生的创新思维能力、自主学习能力和解决实际问题的能力,并取得了一定的经验和成效。经过创新实践培养的学生获得了用人单位的广泛认可,但在创新实践能力培养的深度上还需进一步加强。因此,我们下一步计划与研发力量较强的公司企业达成联合培养协议,启动本专业的“卓越工程师”培养计划,构建符合我校特色、体现区域优势的创新型人才培养模式。 生物医学工程论文:生物医学工程(再生医学)专业本科生联合培养模式的建立 摘 要 生物医学工程(再生医学)专业是以“再生医学”为主要内容的特色专业,该专业在国内外属于前沿学科,具有独创性和先进性。此专业是一门创新能力要求非常强的专业,要求从事该专业的人要具有“创新性思维”;此专业又是一门多学科有机融合的专业,要求学生综合掌握生物学、医学、工程学等多学科的理论知识并加以综合运用。 关键词 生物医学工程 本科生 联合培养 建立适合的培养模式,以培养“创新性思维”人才为目标,建设一个以现代生物医学工程技术为基础、以再生医学为主要内容、以服务于生命科学领域的创新性研究和临床再生医疗实践为宗旨、面向21世纪的生物医学工程专业显得尤为必要。 1联合培养生物医学工程(再生医学)本科生模式的建立 本专业的学制为五年,学生有13个月的时间进行毕业实习。因此我们积极鼓励学生到其它单位进行毕业实习,尤其是中科院系统,参与所在单位的科研项目,从而提高学生的培养质量。同时与部分科研院所和高校签订了联合培养协议,保持良好的人才输出状态。为拓展学生的思维、提高学生的实践能力搭建了一个良好的平台。目前毕业实习校内实践基地包括再生医学科学研究所、白求恩医学院、生命科学院、病理生物学教育部重点实验室、分子酶学工程教育部重点实验室;校外实习基地包括中科院广州生命健康与医药研究院、复旦大学遗传工程国家重点实验室、协和医科大学生物医学工程研究所、中科院遗传与发育生物学研究所、中科院北京基因组研究所、北京大学生命科学学院、中国协和医科大学药物研究所、北京师范大学生命科学学院、中科院上海神经所、中科院高能物理所纳米生物效应与安全性联合实验室、复旦大学神经生物学研究所等,每年按期派出1-2名本科实习学生到各基地实习。 2继续深化人才培养模式改革 为了满足我国“再生医学”事业对专门人才的需求,我专业将继续深化教学改革、在总结以往教学经验的基础上,合理调整课程体系,根据该领域对人才的需求搭建人才培养模式平台,为经济建设和社会发培养高素质、创新型的研究人才,满足日益增长的生物医学工程专门人才的需求。 2.1加强教师队伍建设 加强教师队伍建设,改革教师培养和使用机制。建立一支了解社会需求、教学经验丰富、热爱教学工作的高水平专兼职结合的教师队伍。在未来几年,本专业拟充分利用各种条件,采取走出去、请进来的办法,有计划、分步骤地选拔优秀教师到国内外知名高校和科研院所进修学习,邀请知名学者来院讲学,加强交流与合作。进一步加大外聘客座教授、兼职教授、长期及短期外聘教师进行授课的力度。另外,学院与合作单位中科院广州生物医药与健康研究院已达成意向,拟充分利用该单位的资源优势,与吉林大学共建再生医学系。 2.2建立学校、用人单位和行业部门共同参与的学生质量考核评价机制 建立学校、用人单位和行业部门共同参与的学生质量考核评价机制,对每个毕业生都进行素质和能力的跟踪调查,为进一步改革教学方案提供依据。具体方案是:采用深入用人单位调查,邀请用人单位座谈,请毕业实习指导教师、用人单位及行业部门主管填写毕业生质量调查表等多种形式,进行学生质量考核评价。对每个学生给出具体评价结论和评价结果。 3人才培养质量及社会评价 经过几年的实践和努力,我院生物医学工程(再生医学)专业本科毕业生取得了可喜的成果。有超过四分之一的学生被免试推荐攻读硕士学位研究生或硕博连读研究生;有5名毕业生获英国爱丁堡大学、美国新墨西哥大学、加拿大女王大学等国外著名大学全额奖学金,攻读博士学位。其余大部分毕业生考取硕士研究生,录取单位都是国内重点高校或中科院系统国家级重点实验室,大部分是国内生命科学研究领域的权威单位;指导教师中,有多名院士、“长江学者奖励计划”特聘教授。 (1)2008届毕业生李坤同学于2013年8月在Science上以第一作者身份发表研究论文。 (2)2008届毕业生任婧同学于2011年6月在神经科学领域SCI影响因子最高的期刊Neuron上以第一作者身份发表研究论文。 (3)2012届毕业生骆一铖应邀赴美国冷泉港实验室进行为期13个月的毕业实习,毕业后留在美国冷泉港实验室工作。 (4)2014届毕业生白扬同学成功获准赴美国哥伦比亚大学进行毕业实习。 (5)2008级生物工程专业本科生张旭浩同学,于2012年10月参加在俄罗斯阿穆尔州布拉戈维申斯克举办的“第二届阿穆尔地区国际科学大会”,其主持完成的本科生大学生创新性实验计划成果“DCC-ADD基因转染诱导结肠癌细胞凋亡及其机制”在会上进行学术交流,并获“学术成果创新奖”一等奖。该研究成果以第一作者身份发表SCI收录论文及国内核心期刊论文各1篇。 以“再生医学”为主要内容的生物医学工程学,是21世纪生命科学的主要发展领域。由于其对于阐明生命本质和在国民经济发展中的重要地位,世界各国都在竞相加强该领域的理论探索和应用研究。我国在“十二五”规划中,更是将其列为优先发展的重点领域。但是,由于我国的教育体系中尚未设立“再生医学”专业,95%以上的从事“再生医学”研究和实践的从业人员,是由生物学、临床医学或生物化学等专业改行的,真正接受过“再生医学”生物医学工程专业系统训练的人员极少,高层次研发型人才尤其匮乏。因此如何建立科学合理的再生医学人才培养模式,是我们今后主要面临的一个课题。 生物医学工程论文:根据兴趣培养生物医学工程专业本科生的教学探讨 摘 要: 生物医学工程本科专业方向成为专业建设中的重要问题,通过组建生物、医学、物理、化学、实践方向的兴趣小组,本专业学科建设和学生能力都得到极大提高,对新专业学科发展起到极大的促进作用。 关键词: 新专业建设 学科发展 兴趣小组 生物医学工程 生物医学工程是一门新兴的交叉学科,综合生物学、工程学和医学理论和方法,在各层次上研究生物系统的状态变化,并运用工程技术手段解决临床医学中的关键问题。要求学生掌握宽广而扎实的电子学、生物学、医学理论基础,能在理、工、生、医等学科高度交叉中进行前沿科学研究、知识创新,产学研结合,并推动相关科学技术发展,以满足我国对生物医学工程领域高级人才的需求。生物医学工程属于工学门类,是生物医学工程专业一级学科。 本学科是利用生命科学、医学、电子信息科学等领域的最新研究成果用于生物信息工程、生物电子工程、大型医疗仪器系统、现代医疗监护系统等领域的科研工作。工程硕士学位授权单位培养从事生物医学信息检测、医用仪器、医学影像、生物电子学、生物医用材料等方面研究开发、生产制造、检测与控制、管理与维修的高级工程技术人才。生物医学工程领域研究和人才培养侧重于生命科学、电子信息科学、医学等的交叉和渗透。该领域是生物医学信息、医学影像技术、基因芯片、纳米技术、新材料等技术的学术研究和创新基地,是与21世纪生物技术产业形成和发展密切相关的工程领域,是关系提高医疗诊断水平和人类自身健康的重要工程领域。 天津工业大学生物医学工程专业是一个年轻的、处于高速发展中的理、工、生、医交叉融合的新兴学科方向。生物医学工程专业作为电信学院的新兴专业,近年来发展迅速,有较大的发展潜力。专业下设5个实验室,医学仪器及设备实验室、医学成像及光谱成分分析实验室、生物医学电子学实验室、医学建模与仿真实验室、膜片钳实验室,拥有一批踏实肯干、敢于创新、勇于攻关的年轻科研人员,并将不断吸引其他相关学科的硕士、博士研究生、博士后等进行学科交叉的研究工作。科研方面利用人体信息检测技术与智能服装相结合,设计出检测、监控、调节人体状态的一体化智能服装;膜片钳方向主要进行生物物理和生物化学方向研究,同时与天津大学和天津各大医院开展密切合作,在医疗仪器研制和临床实验等方面积累一定的经验和成果。 本专业开设的主要课程有:C语言程序设计、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、大学物理、分析化学、高频电子技术、医学基础、工程光学、信号与系统、数字信号处理及DSP技术、通信原理、嵌入式系统、生物医学电子学、生物医学光子学、医学成像新技术、无线传感网络、生物医学仪器设计基础等。本专业毕业生可以在国家机关、医院、国防、科研机构、学校、工厂等企事业单位从事医疗产品设计、研发和管理工作,服务于天津医疗产业联盟的发展需求。本专业学制四年,学生毕业后可获得工学学士学位,本专业具有硕士学位授予权。 在本科生人才培养方面,本专业也是广开思路,在大一刚入学就进行思想教育,根据学生兴趣对其未来发展进行规划,由于本专业是一门新兴的交叉学科,因此学生喜欢的专业方向也不一样,有生物、医学、电子等设计物理、化学等不同方向的需求,学生提出的就业方向也不完全一致,区别于传统的专业学生,如电子信息工程专业学生虽然兴趣不统一,在专业方向上容易把握,而生物、医学、物理、化学等涉及的学科更多,对新专业教学提出新挑战。如何适应不同学生不同需求,我们系的老师进行了深入探讨。 在建立新专业的过程中为了适应课程体系建设,教师队伍组建没有按照传统电子通信方式,而是从生物、医学、物理、化学几个方面引进不同背景、不同专业的教师,他们中的大部分都具有海外研究背景,更了解各个方向的国内外发展方向,因此最终我们决定由具有生物背景的老师建立生物组,具有医学背景的老师建立医学组,具有物理背景的老师建立物理组,具有化学背景的老师建立化学组,实践能力强的老师建立实践组,一届共招收50人左右,这样每个组的人数定在10人左右,实践组人稍多,这样可以弥补生物、医学组由于设备仪器不足带来的问题,这两个组规模稍小,大约5~7人左右,在大一下学期进行兴趣小组分组,根据不同需求,各个小组配备了不同老师和学生,这样学生由于兴趣不同在学习上的态度问题就解决了,老师可以有更好的学生资源,学生也愿意学,老师也愿意带,新专业组建不到两年的时间,我们专业取得了很大的成绩,由于老师有人,学生愿意学,设备资源得到了充分利用,以前用得少的设备得到了极大的利用,在最近1年多时间中,老师在科研上取得了很多成绩,拿到了国家级、省部级项目5项,30余篇,学生在各类不同类型竞赛上获奖10余项,在教改立项、师生合作教学资源建设、师生合作项目、全国大创上都取得了很多成果,并且与中国科学院生物医学工程所拿到天津市医学电子诊疗技术工程中心,为本专业建设提供一个更高的平台。 因此,本文认为生物医学工程学科专业跨度大,学生带着更多方向学习这个专业,老师方向更为广泛,我们通过兴趣引导学生,结合教师的专业特点,可以提高学生学习兴趣,让学生大一就进入实验组中,不仅可以提高学生的实践能力、专业能力,而且促进整个学科发展。因此从兴趣出发组建不同兴趣小组是生物医学工程专业本科生培养的更好思路。 生物医学工程论文:生物医学工程专业实验室建设与管理探究 摘 要:在生物医学工程专业的本科教学中培育具有创新能力的学生对于我国生物医学工程学科的发展与进步具有重大现实意义,培养具有创新能力的本科生也是提高学生就业能力的需要。该文通过对生物医学工程专业实验室现状的分析,提出了实验室建设的目标和基本思路,探讨了有利于学生研究性学习与实践的环境等方面进行实验室建设的方向,管理制度的建立,以及仪器设备管理等的规范化措施。向实验室建设与创新人才培养机制的科学化和规范化迈进,更好地满足国家对专业化创新人才的迫切需要。 关键词:生物医学工程 实验室建设 实验室管理 人才培养 在生物医学工程专业的本科教学中,如何培养不仅具备专业基础理论知识而且具备科学研究能力等的高级工程技术人才,对专业的发展和进步有着重大的意义。而实验室建设在学生的科学研究能力的培养上发挥着重大的作用。在实验室内,学生可以将课堂所学理论知识与实践相结合,培养学生动手动脑能力,发现课堂所学原理的真正所用,并在此基础上进行创新。因此,建立设备齐全、技术成熟以及管理科学、创新的实验室对于提高教学水平具有重要作用。 2 专业实验室的发展现状 十余年来随着生物医学工程专业实验室的不断发展壮大,管理方法落后、管理体系不健全、管理制度不完善等各个方面的弊端也不断暴露。 2.1 实验室设置理念陈旧 生物医学工程专业实验室的设置是根据培养方案的课程设置,分类归纳后对应相关课程建立的。这类实验室对于多学科交叉融合的专业在实验教学中显出力不从心。有些实验室所承担的教学任务太少;有些实验课程安排混乱,上课时间交叉,导致学生实验连续性差,不仅造成实验器材的浪费,同时学生的实验效果也会受到影响。 2.2 实验室管理人员的短缺 由于高校学生扩招及专业让人才的短缺,导致专门的实验室管理人员的缺乏。目前,生物医学工程专业实验室的有些实验室是由理论教师兼顾管理,这就在一定程度上造成了管理上的混乱,严重影响了实验室功能的发挥和完善。 2.3 实验设备的购置不合理 专业实验室的实验设备的购置,不仅要满足实验课程所需,还需要在专业性、实用性和创新性方面有所考量。目前,有些仪器设备使用率太低,不能充分运用到本科教学和科研活动中,造成了资源浪费。 3 专业实验室的建设与管理措施 实验室建设包括硬件建设和软件建设两个方面,硬件指的是实验室环境、实验设备等[1],软件管理包括建立健全实验室的各种规章制度,培养具有较高业务水平和高素质的实验室技术人才等[2]。根据生物医学工程的学科特点及实际情况出发,提出了几点改革措施: 3.1 教学团队型实验室设置 为了避免实验室使用不当、管理混乱的状况,提出利用实验教学团队来配置实验室的措施。由执行实验教学的骨干教师,可进行实验设备开发、维护的实验技术人员和进行实验室日常管理的实验人员组成的一支结构合理、相对稳定、业务过硬的实验技术队伍[3]。每个教学团队配置一个教学研究实验室,必修课程之外,各个实践环节由团队教师带领指导。这样,学生能够始终跟随教师参与到真正的科学研究当中,对于实验仪器也能充分利用,充分发挥实验室的功能。 3.2 完善设备管理机制 实验仪器设备的管理直接反应整个实验室的水平和管理效果。实验仪器从采购、收货、入库、验收到使用等各个环节都必须明确到个人,不要采购一个人,验收又一个人,导致有些设备在各个环节上都容易出现问题,而追根溯源却无从查起。仪器设备的专人负责到底制度,避免了乱买仪器,验收松懈,责任推诿等现象,充分实现仪器设备的功能,提高使用效率。 3.3 利用科研牵动实验教学内容改革 当前,单一的实验课程教学已经不能满足专业化创新型人才的培养,光靠一些经典成熟的实验已经不能激发学生学习兴趣和创造能力。在理工类的专业中,科研项目是教师提高业务水平,推动学科发展的重要手段,在科研项目中挖掘专业实验项目必然成为实验教学内容改革的重点。 4 结语 实验室建设是一项长期的、基础性的工作[4]。同时。实验室管理工作又是一项技术性很强的工作,有许多问题需要进一步探讨。该文针对生物医学工程专业实验室的管理提出了四个方面的改革建议。期待生物医学工程专业实验室建设改革的探索将继续在实践中不断完善,在完善中不断发展。 生物医学工程论文:生物医学工程专业临床带教体会 [摘要]结合现代数字化的医学影像技术学的发展特点,探讨生物医学工程专业临床带教的的心得体会和方法。在实际工作,努力做到有的放矢、针对临床带教中存在的问题,不断的改进带教方法,不断提高学生综合素质。达到在生物医学工程专业临床教学中收到良好效果的目的。 [关键词]生物医学工程 影像技术 数字化 带教体会 临床实习是学生理论联系实际的重要桥梁,是医学知识从理性认识到感性认识的飞跃。如何将书本的知识应用于临床,为影像技术服务,是影像技术专业学生的职责。现阶段影像技术已从传统的X线摄影技术发展为CT、MRI、CR、DR、DSA、PACS 等高端影像技术,正逐步从单一学科向多学科交叉渗透的方向发展。需要掌握医学影像、外语、计算机、电路等多门专业知识的复合型影像技术人才。我院为集医疗、教学、科研、预防等为一体的三级综合性医院,是省内多所大专院校的临床教学医院及临床实习基地,每年有多所大专院校实习生来院进行临床实习,现就如何带教好医学影像技术专业实习生进行探讨。 一、生物医学工程专业实习的现状 现在一般生物医学工程专业学生的临床实习时间为三到六个月,进行医学影像专业全科学习。学生进入各实习科室后,由教学秘书进行各科室轮转安排,当值的技师指导参与日常的医疗行为。在工作中,发现生物医学工程专业的学生实习工程中存在着一定的问题:1)对学生要求不严,临床技师忙于医疗服务,不能系统的讲解仪器的性能、操作等,只能遇到具体的病例具体指导,就会导致学生掌握细枝末节,不能整体掌握仪器的情况出现。2)由于生物医学工程专业的学生毕业后不一定从事影像技术操作,学生学习的热情度不高,组织纪律性不严。3)学生的基本功不够扎实,对影像技术的综合运用,比较影像学的知识掌握的比较欠缺。 二、生物医学工程专业实习过程中的注意事项 1)实习前的服务理念培训 实习生在学校接受的是专业知识学习,很少有服务理念,而进入实习医院后,将成为医院员工的一部分,实习生言行举止将直接影响医院和科室的形象。其中,个人形象、与患者的语言交流、如何接听电话、如何应对常见的投诉或意外情况是培训的关键,是带教的重要部分。我的体会是实习生的服务意识培训要达科室的标准才能进入专业岗位,才能与患者及带教老师交流。 2)严格详细的带教计划 大型综合医院影像科一般X线、CT、超声、MRI等专业岗位。各专业岗位的工作内容和实习要求不同,实习生又分为专科和本科两个层次,实习时间又有三个月、半年,每个实习年度进入影像科的实习生人数也不一样,因此,要使每个实习生能够相对公平地在各专业岗位获得相当的实习机会。即每天进入一个岗位的人数、实习时间、实习教师、实习资源等基本一致,实习前制订严格详细的带教计划十分关键,计划包括《全体实习生年度实习安排总表》和根据总表制订的《每个实习生实习安排及考核表》,总表将每个实习生对应一个唯一编码按照实习时间长短及专业岗位编入表中。保证实习机会的公平和实习秩序。个体表则严格规定了各实习生在各专业岗位的实习次序、进人时间、结束时间、专业组长确认签名、实习评价、备注中的实习要求等,个体表由实习生进入新岗位时交给岗位组长.以保证实习过程的完成和实习效果[1]。 3)实习生进入专业岗位相关的课题组 操作标准化并不意味着影像技术操作不能创新。新指标、新技术的临床应用价值探讨,同一疾病不同影像设备的诊断效果研究,疾病扫描参数的变化研究等,这些研究几乎是 无穷无尽的,需要影像技术及实习人员的参与。实习生通过一些简单实用的与专业岗位工作有关的研究的锻炼,一方面能更深入掌握实习知识,另一方面学习到了医学研究的方法。 4)强调专业英语和计算机学习的重要性 随着高新技术在影像技术领域的广泛应用,使得CT、MRI、CR、DR等医学影像技术进入高速发展的时期.在这些众多的高端仪器里,键面多是英文显示,并且计算机的功能和软件也在不断更新和提高,因此,有必要加大学生专业外语和计算机课程比重,提高影像技术人员的外语和计算机水平[2]。 5).适当增加到设备科轮转的时间 生物医学工程专业的学生毕业后会有相当一部分人从事大型仪器设备的售后维修工作。而临床实习过程中,实习生基本都在影像科轮转,掌握大型影像设备的同时对维修技能的培养有所欠缺。实习生到设备科学习,可以全面的了解医院的医疗设备情况,学习小型仪器设备的维修,更好的掌握维修方法,锻炼维修技能,对以后的工作有所帮助。 6)医院应加强师资队伍的培养 随着医疗竞争的激烈,医患纠纷的紧张,部分教师感觉到压力很大,少数教师会应付的心理,感觉教学任务,应付完就行了。还存在一些客观因素,比如影像科是按各功能单元划分,磁共振、超声、CT、X线诊断等各成体系,难免造成教师对各单元掌握知识的不全面,造成知识传输过程中的错误。加强师资队伍的培养可以从两个方面进行:一是实行影像科大轮转,可以使教师全面掌握大型影像设备的知识,掌握常见故障及解决办法;二是固定实习带教老师,医院制定实行带教老师培养政策,拓宽青年教师的知识面,加强对带教老师能力的培养。同时,在工资待遇方面给予奖励,提高带教老师的带教热情,增强责任感,带教效果将会有很大的提升。 三、总结 生物医学工程专业是理、工、医并重的工学学科, 培养的学生不仅能掌握大型医疗设备的影像技术操作、还要掌握仪器设备的维护、研发等,是未来医疗技术领域变革的先驱者。因此,21世纪培养的生物医学工程人才,不再是那种只会照片的操作技术人员,而是要既会操作各种先进仪器设备,又要会故障维修,要成为工程与技术兼修的影像技术人才。这也对生物医学工程的教学工作者提出了更高的要求,教学内容和教学方式也应不断更新和改进。 (作者单位:1.徐州医学院第二附属医院 影像科 江苏 徐州,2.徐州医学院 医学影像学院 江苏徐州) 生物医学工程论文:创新教育视角下生物医学工程专业医用物理学课程教学改革与实践 摘 要 以创新教育为目的,从教学内容、教学模式、实验教学和评价体系等方面对生物医学工程专业医用物理学课程的教学进行改革,取得良好的教学效果。 关键词 创新教育;生物医学工程专业;医用物理学;教学改革;实验教学 同志曾指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”创新的主体是人才,人才的培养靠教育。唯有积极主动地实施创新教育,才能培养出具有创新精神和实践能力的高素质人才。创新教育就是以培养人们创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。 《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》(教高〔2007〕2号)和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》都强调,要着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力。教育部、卫生部2012年5月联合的《关于实施临床医学教育综合改革的若干意见》(教高〔2012〕6号)中指出,更新教育教学观念,改革教学内容、教学方法与课程体系,创新教育教学和评价考核方法,推进以学生自主学习为导向的教学方法改革,完善以能力为导向的形成性与终结性相结合的评定体系。其根本目的是培养适应国家医学创新和国际竞争需要的高水平的复合型创新人才。 在创新教育视角下生物医学工程专业医用物理学的教学目标:不仅使学生掌握学习专业课程所必需的医用物理学基本理论、基本知识、基本技能,而且帮助学生树立正确的科学观念,启迪学生的创新思维,训练学生掌握科学的思维方法,提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力及创新能力。医用物理学是生物医学工程专业重要的基础课程之一,该课程的教学改革对该专业学生创新能力的培养至关重要。但由于学生对该课程不够重视,学习兴趣不高,再加上各章节之间联系不大,学生普遍反映很难学;而且学生刚刚进入大学不久就开始学习该课程,难以适应课程学习要求。如何在创新教育视角下搞好该课程的教学改革,就成为要不断探讨的重要课题。 1 更新教学内容、丰富教学资源 教学内容的更新与教学资源的丰富是教学改革最基本、最重要的途径之一,也是创新教育的基础与前提。传统的教学资源就是教师手中的几本书,非常匮乏。 教材建设 在创新教育视角下,对原有教材内容不断进行优化、重组、更新,多次修订出版《医学物理学》和《医用物理学》。这些教材适当降低了对高等数学的要求,删除了与医学联系不紧密的内容,精选了物理与医学结合的案列,压缩了篇幅;充分考虑到了教材的实用性、科学性、先进性和前沿性;重点阐述物理学的基本思想、概念、原理和方法,加强基础理论和基本知识在医学上的应用,克服了理论化、公式化等枯燥乏味、繁琐的内容[1],让学生在学习过程中真正体会到学有所用,更有利于学生自主学习。 将物理学史、医学史引入教材 在创新教育视角下,在传授物理知识的同时,特别注重物理思想和物理方法的介绍,其特色是“溯源通今”,将物理学史、医学史引入教材。在每一章后面介绍与本章内容有关的物理、医学、生命科学等诺贝尔奖获得者的成长经历及重大理论发现的经过或相关的新概念、新方法及新技术应用等,帮助学生树立正确的科学发展观,培养创新思维,提高综合素质及独立分析问题、解决问题的能力。通过问卷调查发现,学生普遍对改革后的教材反映良好。特别是每章后面的阅读材料,对学生来说,极大地开拓了视野,丰富了知识,提高了学习兴趣[1],激励了他们奋发向上、永攀高峰的信心和斗志。 将教研、科研成果充实教学内容 在创新教育视角下,将教研、科研成果及时充实到教学内容中,使教学与学科前沿相结合,从而形成科研促进教学的良性发展。出版适合PBL教学、案例式教学、任务型教学的《医用物理学》《医学物理学实验》等教材。在教学过程中,确保将最新的知识和信息传递给学生,根据医学中出现的新技术、新方法和医学生实际需要及时调整教学内容,拓展教育途径,促进教学质量和教学效率的不断提高。制作多媒体教学课件及建立网上教学资源库等,构建以纸质教材、电子教案和网络课程等为一体的立体化教材体系,极大地丰富了教学资源。 2 创新教学方法,丰富教学手段 在创新教育视角下,在转变教学思想,更新教育观念和教学内容的同时,还必须进行教学方法的有效改革,才能更好地发挥育人功能。传统单一的教学方法是以教师讲授为主的“填鸭式”教学,即以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心。传统的教学手段是一张嘴、一块黑板、几支粉笔、几张挂图,学生只能被动接受知识,导致学生缺乏学习主动性与自主性,缺乏发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力,缺乏创新意识与创新能力。 运用多种教学方法 在创新教育视角下,教学过程因材施教,提倡以学生为中心、以教师为主导的教学模式[2],如启发式、讨论式、提问式、PBL、CBL、基于项目的探究性学习模式、医学模拟教学等。这些教学方法有利于培养学生独立分析问题、解决问题的能力以及创新能力,真正达到“授人以渔”的教学目的,真正做到让学生不仅是“学会”,更重要的是“会学、乐学”,实现“要我学”向“我要学”的转化。 多种教学手段并存 在创新教育视角下,合理而有效地使用计算机多媒体辅助教学,做到多媒体辅助教学与传统教学手段的有机结合。通过PPT将各种声音、图像、视频等多种资料应用到教学中,使得教学内容富多彩,在一定程度上增强了学生听课的兴趣,提高学生学习的主动性,也增强了互动性,从而能够达到教学效果的最优化。还部分地开展了双语教学的尝试,教师的教案、讲稿及多媒体课件中的各级标题、专业名词等均采用中英文对照形式,讲授时以英文形式读写。通过双语教学,促进师生学习英语的积极性,提高学生阅读专业英文文献和技术资料的兴趣和能力,从而提高学生专业英语水平。构建讲授法、启发式、讨论式、PBL、CBL和基于项目的探究性学习模式、医学模拟教学等多种教学方法并存,融计算机多媒体辅助教学、双语教学为一体的适应21世纪人才培养需要的新型教学模式。 3 改革实验教学,提高创新能力 传统的医用物理学实验存在内容陈旧、教学模式单一、方法简单等问题,而且医学特色不突出,过分强调本课程的系统性、完整性,忽视整体培养目标。这在很大程度上束缚了学生学习的主动性和创造性,不利于学生创新能力的培养。 改进实验内容 在创新教育视角下,组织教师每年编辑修订《医用物理学实验》讲义,使之更贴近医学实际:1)充分利用现有实验仪器和设备对原有实验进行改革,如非正常眼的模拟与矫正实验;2)减少过时的内容,增加新的生物信息测量技术内容,如生物机能实验系统的原理与应用、心电图机的性能测定、霍尔效应医用换能器原理与实验等;3)增加综合性实验和设计性实验的比例,进行创新性实验的尝试等,注重学生实践能力和创新能力的培养。并通过实验室开放,让学生多做实验,进一步培养学生的综合应用能力、创新思维和创新能力。 改革实验教学方法与手段 在创新教育视角下,在更新实验教学内容的基础上,又进行教学方法改革的尝试,将国际上流行的任务型教学模式(Task-based teaching,TBT)引入医用物理实验教学中,打破传统的实验教学模式,而代之以“设计任务―明确任务―完成任务―评价任务”[3]模式,采用多媒体技术和黑板板书、示教相结合的教学手段,从而培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题及创新的能力。构建内容与医学实际联系紧密,采用国际上流行的任务型教学法和多样化教学手段,提高学生的综合素质和培养学生动手能力和创新能力的新型物理实验教学体系。充分发挥医用物理学实验课在提高生物医学工程专业学生自然科学素质、激发创新意识、培养创新精神、启迪创新思维和提高创新能力方面的重要作用[3]。 4 改革评价体系,发挥导向作用 传统的考核方式是单一的期末闭卷考试,注重对学生学习结果的评价,缺少对学生学习过程的监控,考核内容侧重于基本知识的记忆、理解,缺少反映知识的运用能力、创新能力的综合性、提高性题目,不利于学生分析问题、解决问题能力和创新能力的培养。 物理学课程考核评价体系 在创新教育视角下,按照医学生创新能力培养的要求,在对教学效果的评价中,突破传统的单纯期末闭卷考核的方法,采用开卷和闭卷相结合,加强对学生学习过程的监控,构建知识评价与能力评价相结合、形成性评估和终结性评估相结合的多元化评价体系,使评价内容多元化、评价方式多样化。课程考核分为理论考核、实验考核和平时考核三部分:理论考核占70%,着眼于考查学生的综合分析能力和解决问题的能力,并实行教考分离,期末由教务处统一组织;实验考核占20%,其中实验报告占10%,操作考试占10%,操作考试由教研室在课程学习结束后安排;平时考评占10%,包括上课考勤、课程作业(平时作业和写小论文)、课堂测验、抽查提问等。 PBL等教学模式教学考核评价体系 在创新教育视角下,在PBL、CBL、基于项目的探究性学习模式、医学模拟教学及任务型教学模式教学评价中,采用有效评估标准进行。在以上模式的教学活动中,学生通过演讲报告会以PPT课件,或者通过小型展览会以书面报告形式来展示他们的学习收获与体会;评价主体上采用学生自评与互评、教师评价相结合;教学活动之前、教学活动过程中、教学活动结束后分别采用诊断性评价、形成性评价、终结性评价;评价内容上尽可能地将知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观目标纳入评价体系中,形成评价主体、评价方式及评价内容等多元化评价体系。经过几年的实践证明, 实施多元化评价较为客观、全面地反映学生对本门课程的学习情况,充分发挥教学评价体系的导向和激励作用,促进学生全面综合发展,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力及创新能力,提高教育教学质量。 5 结论 创新教育视角下对生物医学工程专业医用物理学课程在教学内容、教学模式、实验教学、评价体系等方面进行改革,通过课后访谈和问卷调查发现,效果良好。学生感到医用物理学不再枯燥无味,而是非常有趣,与身边的生活和医学现象都密切相关[1];医用物理学课程不仅是生物医学工程专业学生学习后继专业课程的基础,而且对启迪学生的创新思维,训练学生掌握科学的思维方法,提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力及创新能力起着至关重要的作用。目前,潍坊医学院医用物理学课程已成为深受学生欢迎和喜爱的、在全院有较高知名度的校级精品课程。
中小企业作为我国经济市场中的重要组成部分,与经济增长具有直接关系。但中小企业开展国际贸易活动时,由于其受到规模较小,资金不是很充足等诸多因素的影响,导致国际贸易的效果较差,不利于中小企业在互联网+时代下更好的发展。因此,对“互联网+”时代背景下国内中小企业国际贸易模式的创新进行研究具有重要意义,为进一步推动我国中小企业的发展奠定良好基础。 一、“互联网+”对中小企业国际贸易的影响 (一)正面影响 我国中小企业国际贸易开展的过程中,互联网+对其具有诸多正面影响。一方面,“互联网+”的出现,为中小企业提供了全新的形态,即与以往的贸易环境相比来说,不仅打破了空间上的阻碍,而且还避免了时间上的限制,使得中小企业在任何时间、任何地点,都可以获得国际贸易相关的信息,从而为国际贸易模式的创新提供大量数据支持。同时,通过对大数据、互联网的应用,还可以减少国际贸易的时间,降低国际贸易投入的成本等。此外,在“互联网+”背景下,中小企业还可以在经济市场中,更好地获取资源,从而逐渐提升中小企业在国际贸易中的地位。另一方面,随着互联网+时代的到来,电子商务得到了快速发展,并被广泛地应用到各个领域当中,从而为国际贸易提供了较大的便利。人们通过网络了解到某一产品,并对其产生较大的兴趣后,就会通过网络渠道,结合网银支付等方式,购买该商品。 (二)负面影响 “互联网+”时代的到来,不仅对中小企业国际贸易模式具有正面影响,同时,还存在诸多负面影响。在“互联网+”背景下,国际贸易具备良好的发展态势,但对于各个国家与地区而言,在资源、资本等多个方面,则存在较大差异。但对于“互联网+”时代来说,虽然上述几方面差异会对企业国际贸易带来一定影响,但影响的力度不是很大,更多是受到信息的影响,企业只有掌握充足的信息,才会使自身在国际市场中处于不败地位。而通过对我国中小企业进行调查可以发现,由于规模较小,资金较为匮乏,导致其信息化建设程度较差,很难获得对自身发展的有用信息,从而为其国际贸易活动的开展带来了负面影响,不利于提升其在国际市场中的竞争地位。 二、“互联网+”时代背景下中小企业国际贸易模式创新意见 (一)转变发展思维 “互联网+”时代的到来,使得经济市场出现了极大变化,特别是在贸易思维方面更加显著,如果中小企业依然采用以往的贸易思维开展贸易活动,则无法满足当前国际经济市场的要求,进而降低其在国际市场中的竞争能力。因此,在“互联网+”时代背景下,中小企业想要有效对国际贸易进行创新,必须要转变发展思维。想要达到这一目标,需要国家加大对“互联网+”时代变得宣传力度,通过国家的宣传,使得中小企业加强对“互联网+”时代的了解程度,同时,对于中小企业自身来说,还要积极主动的对互联网+背景下的市场情况开展详细的调查,以加深自身对市场的了解程度,只有这样,才会确保中小企业可以更好地把握互联网+时代赋予其的机遇,并更好地应对“互联网+”时代带来的调整,有效提升中小企业国际贸易的发展空间。 (二)扩展企业贸易视角 对于任何企业来说,其发展空间都是无限的,特别是在“互联网+”背景下,这一特征更加显著,也就是说,中小企业的贸易视角越大,其发展空间越大。因此,我国中小企业国际贸易模式创新时,应扩展企业贸易视角,具体来说,可以从以下两个方面着手。首先,中小企业开展国际贸易活动时,应加强对海外市场的调查程度,以掌握国外市场存在的法律制度,以及经济市场环境的实际情况等,通过对这些情况的分析,确定该市场是否适合自身的发展,从而为国际贸易的开展提供重要帮助。其次,还要利用当前先进的信息化技术对国内外市场信息进行收集,为国际贸易活动的开展提供充足的信息支持。 (三)基于侧供给优化国际贸易 “互联网+”时代背景下,中小企业想要更好地开展国际贸易活动,还要针对侧供给原理,对国际贸易进行优化。一方面,需要中小企业加强对信息化技术的应用,打造出属于自己的网络销售平台,或者是加入到专业互联网公司构建的网络销售平台内,从而逐渐拓宽自身产品的宣传范围,使世界各地的人员与企业均能够获得自己产品的信息。另一方面,还要根据我国电子商务发展现状,制定出更加完善的管理体系,从而打造出优秀的跨境商务氛围,以推动我国中小企业国际贸易活动的开展。 三、结语 综上所述,随着“互联网+”时代的不断深入,不仅为我国中小企业国际贸易的发展创造了更多机遇,同时还带来了更多挑战。这一背景下,中小企业国际贸易想要更好的发展,必须要转变自身发展思维,以符合当前国际贸易市场的发展需求;扩展企业贸易视角,不断提升自身的发展空间;针对侧供给原理,优化国际贸易,只有这样,才能进一步推动我国中小企业国际贸易的发展步伐,并逐渐增强其在国际市场中的竞争能力。
大学物理实验课程教学篇1 实验教学是大学本科教学的重要环节之一,是教学内容和课程体系中不可分割的组成部分。实验教学体系的构建是提高实验教学质量的关键[1]。大学物理实验课程是理工科学生的必修基础课程,它在大学阶段开设早,对后续的实验具有重要影响。通过大学物理实验课程的系统学习,不仅可以加深学生对物理概念和规律的理解,而且在培养学生的创新能力、分析问题和解决问题的能力等方面具有优势[2]。然而,目前国内部分高校开设的物理实验课程还在沿用常规实验教学手段,实验过程中教师讲学生做,导致学生被动地完成实验;实验项目的开设大多为验证性实验,科学技术领域的新发展以及工程技术领域的新应用在日常实验教学中极少反映;实验课程的考核方式也存在弊端,不能对学生在实验中的表现给予公正评价。因此很难激发学生的学习兴趣,大大制约了物理实验课程的发展,大学物理实验课程教学体系的改革迫在眉睫。 1丰富教材内容编写分层次的新型实验教材 实验教材作为实验教学过程中的重要载体,对实验教学质量和学生能力培养起着至关重要的作用。《普通物理实验》为我校目前使用的教材,2015年3月由清华大学出版社出版,已在教学中使用5年。这一版本的实验教材,验证性实验内容偏多,综合性、设计性实验内容较少,不利于学生能力的培养。因此,亟须对实验教材进行修改和补充,编写新型实验教材。新型教材的编写要注重基础性实验与综合性、设计性实验的结合,并与本校的专业需求相结合,突出对学生基本能力的训练及创新能力的培养。新型教材应具有如下特点: 1.1按层次化模块编写 新型实验教材的编写可分为基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验4个模块,适应不同层次学生的需求。在内容安排方面,尽量减少实验原理中的物理理论和公式的推导,注重实验方法、实验操作技能和数据处理方法的介绍。基础性实验的目的是让学生掌握一些生产生活中常用的基本物理量的测量方法、基本仪器的使用方法和实验数据的处理方法。综合性实验一般选择物理知识在工程技术中应用的项目。设计性实验项目着重培养学生综合运用所学知识、独立完成实验的能力;学生需要选择实验方法、测量仪器、测量条件,自主设计实验步骤并获得实验结果,因此挑选的项目不能太难,保证大部分学生能在规定时间内独立完成,获得结果。创新性实验类似于小型科研课题,内容应具有一定的科研性、综合性和创新性,所选的创新性项目应充分考虑本校各专业的特点,着重挑选跨学科交叉创新实验项目。 1.2适当融入现代信息技术 教材形式应紧跟时代发展,为学生提供更加快捷、方便、丰富的教学资源。大部分经典物理实验,一般都在科学发展史上起着里程碑的作用。如光电效应实验,在历史上曾把人类对于光的认知,从波动性跨越到波粒二象性。基于光电效应的产品,如光电传感器、光电二极管等,已广泛应用于生产生活。可以将光电效应实验、迈克尔逊干涉仪的使用等经典物理实验的背景和相关科学家的故事,在图片、文字、视频等表现形式中植入二维码,学生扫码就能了解到这些实验背后的故事,增强他们对物理实验学习的兴趣[3]。 1.3紧跟科技发展 及时补充实验教材内容应及时将物理学发展的新成果、新技术补充到实验教材中,使学生能及时接触到物理学发展的前沿知识和技术。 2改革实验教学方式培养学生自主学习和积极思考的能力 以往的实验教学方式是教师详细讲解实验原理、方法、步骤、仪器使用、数据记录、数据处理等[4],甚至部分教师还会在学生实验之前把实验步骤完整演示一遍,学生在整个实验过程中只需机械地重复,就能获得实验数据,完成实验任务。这就导致部分学生不重视实验操作,在课前没有对实验内容的进行预习,课上注意力不集中。学生对实验原理和实验方法思考较少,阻碍了学生创新能力的培养,学生无法认识到实验设计与理论证明之间的必然联系[5]。为了改变这种状况,学生课前主动预习实验内容十分必要。在实验前已经了解实验原理的学生,课上再听教师简单讲解,就能很好地理解实验操作和理论知识之间的联系。对他们而言,实验的过程是分析问题、解决问题的过程,学生学习兴趣高,教学效果也会得到提升。我校学生的预习成绩占实验成绩的20%,以往的评价标准是仅考核学生实验报告的撰写,就能获得预习成绩,这就导致了部分学生只是将文字从教材中“搬到了”实验报告上,没有主动思考,对实验目标、实验原理不甚了解。为了督促学生有效地预习,培养其独立思考能力,我校对预习成绩的评定进行了改革。在课上,教师会提问抽查学生的预习情况。这些问题涉及实验目的、实验原理、公式推导、实验技术等方面。回答正确的学生,可以获得预习成绩满分;反之,则不能获得本次预习成绩。这样做的好处是促使学生有目的地主动预习,真正掌握实验原理,提高其自主学习的能力。学生进行了有效预习后,教师在课堂上只需简要讲解实验原理、实验方法和实验注意事项,可将重点放在讲解这些实验原理、方法在现代科技中的应用方面。教师可以在课堂上适当引入一些物理实验的历史渊源吸引学生的注意,激发学生的求知欲望。以迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验为例,可以引入当时设计干涉仪的背景和目的,学生能够思考、理解其思路和解决问题的方法,提升教学效果。了解物理学家的思维过程,对学生科学创新思维及创新能力的培养有着非常重要的作用[6]。对于一些操作过程较为简单的实验,学生可自行参照说明书中的步骤进行实验,教师只协助学生解决其在实验过程中碰到的困难。对于一些操作步骤较为复杂的实验,学生可以在实验之前分组讨论,共同研究实验步骤的具体实施,再推选出小组代表演示实验操作步骤,教师在旁点评,对其实验步骤有误的地方及时指出。在整个实验过程中,学生处于主导地位,教师只起引导作用。 3优化评价方式改革考核制度 3.1分层次的实验报告书写形式 课程考核作为实验教学过程中的一个组成部分,能够起到考核学生学习情况、检验实验教学效果、实现实验教学目标的作用,是促进和完善教学机制的有效手段之一,也是衡量人才培养质量的重要环节[7]。本校目前的大学物理实验课程考核中,由学生上交的实验报告所获得的成绩占了总成绩的80%,另外的20%则由学生在规定时间内自行完成一个实验获得。以往的实验报告书写要求学生依次写出实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据及处理、误差分析与讨论[8]。这种固定格式的实验报告存在一定的弊端,实验报告内容基本雷同,很难体现学生对待实验的态度以及是否真的仔细思考、总结本次实验。教师也很难进行合理的评定,部分没有完成实验教学要求的学生的实验报告也可能获得较高分数,这也是造成学生普遍不能积极对待实验课的原因之一。针对此种状况,提倡实验报告的形式多样化,这样既能发挥学生学习的主动性,又能让教师更好地把握学生的学习动态和过程。同时,为了提高实验报告的质量,不同层次的实验,实验报告的要求也应不同。对于部分设计性、创新性实验,提倡学生以科技小论文的方式撰写实验报告,学生需要借助网络或者学校图书馆查阅与实验相关的文献资料。这不仅锻炼了他们利用工具获取知识的能力,同时也锻炼了独立思考能力,拓宽了知识面,为其以后的科技论文写作奠定了一定基础。这种新的方式会提高学生对物理实验的兴趣。同时,科技小论文没有固定的格式,形式可以灵活多变,避免学生之间互相抄袭。对于计算量不大、容易在较短时间内获得计算结果的实验,可以让学生直接在课堂上完成实验报告,教师根据学生课堂表现,结合实验报告情形,给出成绩。对于一些需要作图、数据处理较多的实验,学生只需在课后完成数据处理,并提交一份简明的实验报告即可。这种简明的实验报告,没有固定形式,但要求学生在数据处理和画图时尽量使用各类计算机软件,如Excel,Origin,MatLab等。有些实验需要进行大量的数据处理,学生需要花费较多时间和精力完成。有的实验要求采用作图法处理数据,但由于学生的作图准确性有限,实验结果的误差往往较大。采用计算机软件辅助处理实验数据和画图,不仅可以提高实验结果的精度,还可以提高效率,为学生节省了大量时间,在一定程度上也激发了学生对实验的兴趣。 3.2拓宽成绩评定渠道鼓励创新 为了使创新能力、动手能力较强的学生在实验考核中成绩更加突出,可将物理创新引入考核评价体系中。学校还可以举办各种形式的物理实验创新竞赛,鼓励学生积极参与。写出具有创新性的科技小论文,开发出实验设备的新功能,或者利用实验室闲置的废旧仪器组装不同功能的装置,均可获得名次。同时也鼓励学生积极参加各类校外的科技创新大赛,并将在校内外竞赛中获奖的学生按照获奖的层次,以较为合理的分值附加在实验课程的成绩上。这样做不仅激发了学生积极参加创新竞赛的热情,也增强了学生在物理实验课程中的积极性与主动性。 4加强实验室基础设施建设完善实验项目种类 在以往的教育观念中,存在“重理论、轻实验,重课堂教学、轻实验教学”的问题[9]。本科实验教学应放在重要位置上。正如侯洵院士所说:大学标志性成果首先是培养优秀的本科生,一流的大学需要有一流的本科教育,而一流的本科教育也必须要有一流的实验教学作支撑[10]。一流的实验教学需要有数量众多、种类丰富的实验项目作为支撑。目前,部分高校还存在开设的实验项目数量少、种类单一,大多为基础性、验证性的实验项目,很少有综合性、设计性项目等问题。学生无法自行选择实验项目,需要将所有实验项目全部完成来获得实验成绩。单调的实验项目难以调动学生的学习积极性,也难以开阔学生视野,导致学生对实验缺乏热情和积极性。因此,加强实验室的基础设施建设,是许多高校需要开展的工作。除了增加综合性、设计性实验项目外,实验室应根据学校的专业特点,开发一些既能展现物理学发展的前沿性与先进性,又能对学生的专业学习有帮助的实验项目。学生则可根据自身兴趣、专业需求、学习计划、未来规划等选择实验项目,获得实验成绩。 5结语 针对目前部分高校的大学物理实验课程教学中,在实验教材、教学方式、考核评价、实验室建设等方面存在的问题,提出改进措施。实验教材提倡采取分层次的模式编写,并及时将物理学最新成果补充到教材中。改变原有教学方式,以学生为主导、教师为引导,提高学生自主学习、分析问题和解决问题的能力。改革实验报告的书写形式,拓宽成绩评定渠道,让成绩考核更加公正合理,同时也能提高学生的创新能力。加大实验室的基础设施建设,引入能展现新技术、新成果的实验项目和交叉学科的实验项目,使学生能接触到前沿知识和技术。这些措施可操作性强,容易实施,部分改进措施已在我校实施,效果良好。 作者:贺柳良 张长伦 黄伟 马黎君 单位:北京建筑大学 大学物理实验课程教学篇2 一、大学物理实验课程在线教学方案 (一)实验项目的模块划分 根据实验内容和对各个实验要求的具体情况,将原教学计划(大纲)中的实验项目划分为A、B、C三个模块。模块A为“居家线上实验模块”,是通过教学视频和虚拟仿真实验软件(平台)完成的实验项目;模块B为“居家线下实验模块”,是学生在家自己完成的实验项目;模块C为“到校线下实验模块”,是学生返校后到物理实验室进行操作完成的实验项目。以我校56学时的《大学物理实验Ⅰ》为例,我们将原教学计划(大纲)中的19个实验项目划分为3个模块,如下表所示。三个模块的学时数分别占总学时数的43%、25%和32%。模块A(居家线上实验模块)占56学时中的24学时,包含绪论和7个实验项目,主要是线上资源较成熟可靠的实验项目,采用教学视频和前期购置的科大奥瑞虚拟实验仿真软件(平台)相结合的方式进行。其中,绪论采用前期录制、已放在校园网上的4学时的教学视频,学生上网观看,了解大学物理实验课程的意义、地位和任务,掌握测量误差、测量不确定度、有效数字和数据处理方法等,学习其他有关的实验预备知识;其他各个实验项目的教学视频主要是实验原理部分,也放在校园网上,要求学生进行每个实验项目时,先观看完该实验项目的视频,掌握该实验的原理后,再上网进入虚拟仿真实验平台进行实验。模块B(居家线下实验模块),占56学时中的14学时,包含5个实验项目,由学生在家进行。实验项目选择的是实验器材容易得到、或学生可以自制、学生完全可以居家自己搭建的那些实验项目。依据这一原则,将原教学计划中的“三棱镜折射率的测量”和“液体黏度系数的测量”实验内容,分别调整为“显微镜和放大镜的设计与制作”和“液体表面张力系数的测量”。模块C(到校线下实验模块),占56学时中的18学时,包含6个实验项目,这部分的实验内容,是对实验的操作要求相对较高、必须现场测量数据、不宜用虚拟仿真实验代替、或现有仿真实验内容不够成熟的实验项目。 (二)实验报告的要求 由于实验项目划分成3个不同的模块,因此对学生的实验报告的要求,也有所不同。模块A是居家线上实验,实验报告采用虚拟仿真实验软件(平台)提供的在线实验报告功能,教师在线安排实验报告并提出具体的要求,学生实验后在线提交报告,数据处理部分系统自动评阅,实验分析讨论部分教师手动评阅。模块B是居家线下实验,要求学生手写实验报告,拍照提供给指导教师。由于这部分的实验内容,是学生居家自己搭建并进行的实验,实验的器材也是学生自己购买或自制的,与原来实验室有现成的实验仪器相比,对学生的实验能力、创新能力和主观能动性,都有更新和更高的要求。模块C是按原教学大纲的要求提供实验报告。 (三)实验成绩的评定 原教学计划(大纲)的实验成绩的评定是按20%的平时成绩(含实验预习、考勤、遵守实验室规则等)和80%的期末成绩(以所有应交的实验报告得分算出:包含实验报告、操作考核、课堂表现等),由于现在教学方式有所改变,因此,实验成绩的评定也作相应的变化。新的实验成绩评定,根据划分的3个实验模块,分别评定实验成绩,最后3个模块的成绩加权相加,得出每个学生的实验总成绩。3个模块的成绩分数分别占总成绩分数的30%、30%和40%。模块A(居家线上实验模块)的实验学时数为总学时数的43%,但该模块内的实验项目,是通过虚拟仿真实验在线上进行,实验的难度相对较小,所以尽管该模块是实验学时数最多,但成绩的权重不宜取得过大。模块B(居家线下实验模块)的实验学时数为总学时数的25%,是3个模块中学时数最少的,但由于该模块内实验项目中的实验器具,绝大多数需要学生自己选择或自制,实验的步骤需要学生在教师的指导下自己设计,对学生的主观能动性和创新能力有更高的要求,在强调对学生创新能力培养的形势下,这部分的成绩的权重应该较大。模块C(到校线下实验模块)的实验学时数为总学时数的32%,实验成绩的权重为40%。由于模块A和模块B的实验,都是学生在家进行的,客观上指导教师无法现场观察和考核学生操作动手的能力,所以在模块C的实验成绩的评定中,应加强对学生操作能力的考核,提高实验操作得分在实验成绩中的权重。 二、大学物理实验课程在线教学思考 1.线上进行的大学物理实验课程,是学生通过电脑、手机等终端设备,上网进入相关网站,通过虚拟仿真实验项目,完成相应的实验。目前这方面的资源主要有三方面来源,一是部分学校自己开发或建设的一些大学物理实验网上资源,其次是国家正在全力建设的国家级虚拟仿真实验平台,三是一些商业科技公司开发的虚拟仿真软件。经过统计,大多数学校自己开发的这些资源,基本上都是通过精品课建设的形式,将大学物理实验课程的部分内容(如课程绪论、实验目的、实验原理、数据处理方法等)通过小视频、PPT等方式放在网上,供学生使用,每个实验项目缺乏完整的、交互式的内容,大多只能满足实验的预习。国家级虚拟仿真实验平台,目前上线的物理类实验项目有53项,但该平台实验项目是本着“能实不虚”的策略建设的,所以其中的大部分项目内容,并不涵盖大学物理实验课程的实验项目。商业科技公司开发的大学物理虚拟仿真实验软件(平台),基本涵盖了大学物理实验课程所要求的实验项目,每个虚拟仿真实验项目内容,从实验目的、实验原理、实验步骤、实验操作、数据处理、思考题、实验报告等,都有较完整的流程,所以目前来说,这是大学物理实验课程能够选择的最好的线上教学资源。 2.居家线下实验实际上是一种线上线下相结合的新的教学模式,对一个具体是实验项目来说,实验原理、实验背景等知识,可以通过线上教学实现,但具体的实验器具的选择、制作、实验的操作等需要学生自己完成,虽然这对学生能力的培养有极大的作用,但由于实验项目的具体内容和学生居家的不同条件,同一实验项目,很难达到每一个学生都可以实现。 3.线下到实验室进行实验,是大学物理实验课程传统的教学模式,这种模式能够让教师与学生在教与学的过程中密切互动。实验是一个过程,学生通过操作真实的仪器设备,进行实际的测量,得到结果,最后完成实验。不同的实验会遇到不同的问题,同一个实验,不同的实验者也会遇到不同的问题,线下实验,教师可以及时指导学生,引导帮助学生分析问题、解决问题,这些都是线上实验不可替代的。 三、结语 大学物理实验课程,是对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是训练学生系统实验方法和实验技能的开端。课程的教学目的,是让学生掌握物理实验的基本知识,培养学生自学与独立实验的能力,培养学生分析与研究的能力和设计与创新的能力。 作者:代锦辉 王华军 单位:成都理工大学地球物理学院 大学物理实验课程教学篇3 一、引言 “大学物理实验”作为理工类专业独立于“大学物理”而单独开设的一门基础必修课,是学生进入大学后接触的第一门实验技能训练课。通过对实验课程的学习,来加强学生对物理概念的认知,培养学生基本的实验技能、实事求是的工作作风以及严谨的科学态度,提高学生独立分析解决问题的能力。同时,“大学物理实验”中丰富的实验思想和巧妙的实验手段也帮助学生开阔了眼界,有助于引导与激发学生的创新思维和意识[1]。随着互联网技术的发展和大规模普及,“慕课”这一新型的教学模式自2008年被提出后受到了世界各国教育专家和学者的广泛关注。“慕课”是大规模开放性在线课程的简称,在这种教学模式下,学生主要通过在线观看教学视频来完成对知识的学习,教师则主要负责解决学生在学习中遇见的问题并对课程内容作进一步的延伸,从而完成知识的迁移和深化过程。“慕课”这种开放的学习环境不仅打破了学习过程中对时间与地点的限制,更重要的是它改变了传统教学中以教师讲授为主导的教学模式,使得学生可以根据自己的意愿主动选择想要学习的内容,引导学生积极主动地带着问题去思考和交流,从而真正实现了以学生为中心的教学目标[2]。本文在传统“大学物理实验”教学模式的基础上,提出了一种将在线开放课程融入到“大学物理实验”中的教学思想。学生主要通过在线开放课程对实验内容进行预习,在课堂上则主要进行实验系统的搭建、实验现象的观测以及实验结果的讨论。这样不仅丰富了教学内容,而且充分锻炼了学生的实验操作水平,通过与学生之间的交流讨论,激发学生对实验的热情,培养学生分析、解决问题的能力,增强其创新意识,这对促进理工科“大学物理实验”的教学改革有着重要的意义。 二、传统大学物理实验教学模式及不足 “大学物理实验”教学内容主要包括力学、热学、声学、光学、电学等普通物理实验和在近代物理学发展史上起着重要作用的近代物理实验两大部分。由于实验设备以及实验教学学时的限制,在物理实验教学过程中很难确保每一个学生都能够独立完成实验操作,这使得物理实验教学从某一方面讲只是传授给学生一些基本的实验测量方法,并没有真正意义上锻炼学生的实际动手能力,这样势必使学生丧失锻炼自己独立分析和解决问题的机会,达不到物理实验教学的真正目的。传统的“大学物理实验”教学模式主要包括实验前的预习、实验中的操作以及实验后的报告三大部分内容。实验前的预习要求学生通过教材对实验内容进行初步的了解并完成相应的预习报告。但是书本上的内容很难将一些深奥的物理现象和实验操作步骤生动地展现在学生面前,因而难以达到理想的预习效果。实验中的操作是指学生在预习的基础上,通过课堂上教师的讲解完成实验操作并记录下测量数据。由于学生层次具有不一致性,教师在讲解实验的过程中很难照顾到所有学生,这会导致一部分学生在教学时间内无法完成实验,达不到真正的学习目的。实验后的报告则要求学生对测量数据进行处理,得出结论,并完成相应的实验报告内容。这部分内容是学生成绩评定的依据。由于实验报告数量非常多,且数据处理的计算量较大,教师在评定的过程中根本无法核对每一位学生的计算情况,这会让一部分学生觉得有机可乘,从自己编造测量结果甚至去抄袭他人的实验报告,导致实验成绩无法完全反映出学生真实的实验态度。由此可见,传统的教学模式思想比较单一,教学方式比较落后,很容易使学生失去作实验的兴趣,因此急需在物理实验教学中加入新的教学理念,为物理教学注入新的活力[3]。 三、在线开放课程与传统物理实验相结合的教学模式 在线开放课程有着传统教学模式无法比拟的优势。首先,学生可以根据实际情况自由地选择学习时间及地点。其次,学生可以针对学习过程中遇到的困难反复观看教学内容,并且可以通过网络将问题反馈给教师,通过与教师间的交流互动来解决出现的问题。这种教学模式将学生被动的学习转化为主动的学习,能够提高学生的学习热情,真正意义上地实现了以学生为教学中心的教学目标[4]。基于此,我们提出了一种将在线开放课程融入到“大学物理实验”中的教学思想。这种教学模式的基本形式是:教师将实验讲义、虚拟仿真实验以及微课视频等完备的学习资料上传到网络,学生根据教师提供的学习资料完成预习,并总结在学习过程中所遇到的问题。课堂上的教学中心则不再是传统教学中单纯地教会学生如何去作实验,而是通过开放式的教学研讨引导学生对实验过程中遇到的实验现象及数据处理等问题进行分析探讨。课下,学生将实验数据以及写好的实验报告上传到网上,教师通过网络给出实验成绩。这种将在线开放课程与传统物理实验教学相结合的模式能够弥补传统“大学物理实验”教学中存在的不足,极大地丰富和完善了“大学物理实验”的三大教学内容。首先,对于实验前的预习来说,传统的教学模式学生只能从实验讲义上大致了解实验内容,对于一些复杂的实验原理及实验现象并不能产生直观的认识,这会导致学生在预习时比较盲目,很难达到理想的预习效果。学生在预习过程中产生的这些疑问会直接影响到实验中的操作,这就使得一些学生在完成测量任务时,只是机械地去模仿教师所讲的实验步骤,而不是去主动思考实验中所蕴含的物理思想,失去了锻炼自己主动思考及分析解决问题的机会。在线开放课程不仅可以为学生提供实验讲义,还可以利用丰富的网络资源为学生呈现出一些虚拟仿真实验结果。这使得实验现象能够更加直观地展现在学生面前,有助于学生全面深刻地理解物理规律,掌握实验方法。随着软件编程以及建模技术的发展,网络虚拟实验室的搭建为学生提供了更加逼真的虚拟元件及可视化交互环境,学生只需通过鼠标点击虚拟元件便可以搭建自己想要的实验系统并仿真出实验结果,也可以利用虚拟实验平台来验证自己设计的实验方案的可行性,从而真正激发学生的学习兴趣,提升其自主创新能力。其次,在实验操作上,传统的教学模式主要由教师进行实验内容的讲授,之后学生根据自己的理解完成实验操作。为了给学生留有足够的操作时间,教师的讲授时间通常不超过半小时。但是在这么短的时间内学生很难消化所有的实验内容,这就让学生在作实验时会表现出动手能力不足,甚至无法完成实验等问题,这无疑失去了开设“大学物理实验”课的最根本意义。在线开放课程中最重要的一个环节就是微课视频的加入,这使得学生在课前就可以通过视频对教学内容进行详细的了解,并且可以根据自己的实际理解程度对教学内容进行反复的学习,同时,学生还可以将学习过程中遇到的问题通过交互平台向教师提问,教师可以通过在线解答或者在课堂上讨论的方式完成对学生的答疑解惑,这样就解决了传统教学模式中存在的问题,真正实现了以学生为本的教学理念。再次,传统的教学模式学生需要将实验报告上交到指定地点,如实验报告箱、教师办公室等处。教师则根据学生的实验报告情况给出相应的成绩,然而,这个成绩的评定很难做到公平、公正。因为大部分实验报告都是千篇一律的格式,更有甚者会出现一样的测量数据。另一方面,由于“大学物理实验”是面向全校的教学科目,因此教师所需要批阅的实验报告数量就会非常多,教师根本无法准确判断每一位学生的计算能力,这就会导致实验成绩无法完全反映出学生的真实水平。而在线教学的互联网功能能够有效地解决上述问题。首先,学生可以将自己完成的实验报告通过网络递交给教师,这就节省了学生上交报告的时间。其次,教师可以将逐差法与最小二乘法等典型的数据处理方法通过计算机辅助软件进行编程,学生只需将测试结果输入到指定位置,系统便会根据计算程序给出相应的计算结果。这样就可以有效地考察学生在数据处理过程中的计算能力,并杜绝抄袭现象。 四、新型教学模式给教师带来的机遇与挑战 在线开放课程与传统物理实验相结合的教学模式符合信息化时代的发展要求,为每一位实验教师提供了展示自己才华的舞台。教师可以利用网络上的优秀资源丰富和完善自己的实验教学内容,扩大教学空间,丰富教学手段,从而促进精品课程的建设,更好地完成教育教学目标。与此同时,教师为了能够适应教育信息化的发展趋势,需要不断地调整、充实和完善自身的知识结构,不断探索行之有效的教育方式,以促进自身专业的成长和综合素质的提高。在新的教育模式下,教师应该主动适应角色的转变,真正地成为学生学习上的朋友和引导者,使“大学物理实验”的教学呈现出一种新的发展趋势。 五、结语 “大学物理实验”作为理工类专业的一门重要基础必修课程,在提升学生基本的科学素质和综合能力方面有着不可替代的作用。本文探讨了将在线开放课程融入到传统实验教学中的教育模式,并充分发挥在线开放课程的优势来弥补传统实验教学中存在的不足,激发学生的学习兴趣。这种将网络教学与传统教学相融合的模式符合信息化时代的发展要求,必将成为未来“大学物理实验”教学的发展趋势。 参考文献: [1]陈欢等.基于慕课模式的大学物理实验教学改革[J].轻工科技,2016(10). [2]张会娜,何昊.“慕课”背景下我国未来教育的发展趋势分析[J].科技资讯,2016(21). [3]张燕,李晓敏.新视角下的大学物理实验教学[J].科教导刊,2015(8). [4]巩学梅,陈振,张新光.慕课(MOOCs)在高等教育中的应用现状及发展前景探讨[J].宁波工程学院学报,2014(3). 作者:栾照辉 刘欣 赵磊 单位:哈尔滨理工大学
学校安全管理论文:小学学校安全管理思路研究 摘要:安全管理作为小学管理工作的重要组成部分,其意义和作用不言而喻,同时也是进一步实施素质教育的前提条件和有效保障。本文作者就小学学校的安全管理工作进行探讨,并提出几点加强校园安全管理的有效措施,旨在提高校园的安全管理,并尽可能地降低学校安全事故发生的概率,同时也为小学生创建一个安全、和谐的校园。 关键字:小学;安全管理工作;研究;思路 只有为小学生提供一个安全和谐的校园环境,才能让小学生更加安稳的学习和生活。由于小学生还处于身体机能和心理不断形成和发展的阶段,所以对于某些问题认识还不够充分,而且自我保护能力和防范意识也是非常薄弱的,使得他们在校园中极其容易出现安全问题。无连是从素质教育的角度来说,还是从小学生的人身安全来说,都需要学校采取有效的措施加强安全管理工作,来保证小学生快乐、健康地成长。 1加强学校校风与制度的建设 一般来说,一个学校校风的好坏会直接影响到学校的安全环境。为学生提供一个良好的校风,可以让教师与学生间形成相互尊重的关系、学生与学生间形成谦让的关系;而如果所提供的是一股不良的校风,那么一定会增长学生间打架斗殴事件的发生,并且使得学校中帮派的形成与发展,如此往复,造成恶性循环,而校风建设就成为了当前学校所急需解决的问题,这一问题可由学校领导做起,将这项工作作为首要任务抓起。对于加强学校制度方面的建设可以从以下几点来做:第一、对学生的行为做出正确的引导。如学生某些良好的行为,学校可通报表扬并给予一定的奖励;而不正确的行为,要严加制止,并给予严肃的批评,让学生充分认识到错误。第二、资源共享。校长应该将资源开放,让所有人共享,并在校园中带头创造正向的风气。第三、组织学校的所有人员共同修订并执行校纪校规,这里的“所有人”应包含教师、学生、行政人员以及家长。第四、改进并不断完善对学生的评价方式,并不应该将期中或期末考试成绩作为衡量学生学习成果的唯一标准第五、对于学生在学校中做出的违反校规校纪以及违法犯罪的行为,应及时相应的处理,而不是无原则的原谅。第六、为学生和家长以及教师提供相应的咨询服务,以此来解决他们三者间的矛盾和问题。对于有严重问题的学校应该采取相应的措施,如设置安全警卫,这样可以有效保证学生和教师不受校内外暴力行为的侵犯。 2加强对学生的安全教育,提高学生自我保护能力 学校安全管理工作,不仅是要将安全管理的事中控制和事后控制做好,而且事前控制也必须要做好。做好事前控制最为有效的措施之一就是加强对小学生得到安全教育,让小学生认识到安全的重要性,提高自身的安全保护意识和保护能力。对小学生进行正确的安全教育指导,可以通过举办相关的讲座和组织活动来增加学生的参与度,引起学生的重视,并指导学生一些有效且实用性强的安全防范措施,以此来加强学生的自我保护意识和提高学生自我保护能力。此外,学校还应该定期组织学生进行安全消防演练,这样在实践的过程中,不仅可以传授学生安全教育知识,提高学生的安全防范意识,而且使得小学生的安全技能得到切实有效地提高。同时,在为小学生举办此类活动的时候一定要充分考虑到小学生的实际情况,这样可以保证活动更加成功,并取得满意地效果。 3重视校园保险的作用 众所周知,事故的发生总是让人防不胜防,随时都有可能,无论采取怎样的措施来加强安全管理,事故却依然会发生,只是会减少一些发生的概率。除了一些人为因素外,还有许多不可控制的自然因素。那么,我们有什么办法可以将损失降低到最低程度呢?笔者认为,让学生参加保险是一项针对此类情况发生的有效措施,可以极大地降低学校所需要承担的风险,同时这也是加强学校管理工作的重要内容。 4严格将安全管理体制落实到位 当前,我国所有学校的安全管理体制是“政府监督、教育行政部门管理、学校负责、师生员工共同遵守校规校纪、家长参与”,以共同目标为中心,从各个方面、各个角度来推动“安全第一”这一方针的进一步实施和落实,以此来做好学校安全管理工作。这种管理体制的进一步实施和落实,可以有效促进相关人员、相关方面等,各司其职,各尽其责,这样不仅决定了安全管理体制在学校安全管理工作中的重要作用和地位,而且一旦发生任何安全事故,那么就可以追究其责,并做到严肃处理。 结语 总之,加强小学安全管理不仅对保证小学正常教学具有非常重要的意义,而且对于保障小学生人身安全也有非常重要的作用。但是当前的小学安全管理工作却没有做到位,因此,相关工作人员任重而道远。笔者认为,提供一个安全、和谐的校园环境于学生、教师而言是非常有必要的,只有这样才能有效提高教学效率,为社会培养出更多的优秀人才。学校在实施安全管理措施的过程中,务必要加强安全管理措施的监管工作,并且要树立“安全无小事”的观念,为学生创建一个安全和谐的校园环境。 作者:杨辉 单位:辽宁阜新经济开发区实验小学 学校安全管理论文:学校消防安全管理工作研究 摘要:消防安全管理工作的重点是防治火灾,它是一项需要全社会参与的工作。科学化、体系化的分类可以让不同的人群掌握消防安全知识和技能。而学校消防安全工作就是消防工作中至关重要的一部分。简要阐述了学校消防安全工作的必要性、其中存在的问题和具体的解决方案,旨在让学校师生掌握更多的消防安全技能,从而保证他们的生命财产安全。 关键词:校园防火;消防安全管理工作;教育培训;消防安全技能 2003-11-24,俄罗斯人民友谊大学发生火灾,造成41名外国留学生死亡,近200人受伤;2005-11-02,北京林业大学发生火灾,造成2人死亡;2006年,马尼拉大学发生火灾,8人死3人伤;2007年,东北师范大学发生火灾,500名学生被困;2008-05-05,中央民族大学女生宿舍发生火灾,数千名学生被紧急疏散;2008-11-14,上海商学院徐汇校区一学生宿舍楼发生火灾,4名学生在消防队赶到之前从6楼宿舍阳台跳楼逃生,不幸全部遇难。 1学校消防安全的重要性 近年来,很多学校都发生了火灾,许多莘莘学子被大火无情吞没。究其原因,主要是学校管理疏忽和学生疏忽造成的。年轻生命的逝去让人心痛,无数血的教训告诉我们,学校必须要重视自身消防安全管理和对学生消防安全知识的培训。学生在校期间是学习精力最旺盛和吸收能力最强的阶段,如果能把消防安全常识等作为生存课程重点学习,那么,一定能够取得良好的效果。教育一个孩子就是教育一个家庭,他们是家庭的重心,更是未来社会的建设者,所以,学校教育胜于任何形式的社会宣传教育。 2学校消防安全存在的主要问题 2.1消防安全管理制度不健全 学校的消防安全管理制度不健全,缺少专门的组织机构,管理不到位。在学校中,大型阶梯教室,学生食堂,计算机房,物理、化学实验室还有学生宿舍等重点地方没有专人专管,而且学校管理人员对消防器材的维护不到位,甚至不会操作灭火器等消防设施。这些都是亟待解决的问题。 2.2消防安全与校园治安管理有矛盾 消防安全与校园治安管理之间存在矛盾,人员疏散难度大。学校人员密集,作息时间比较统一,上课时教室内人员集中,下课时走道和楼梯拥挤。在日常工作中发现,很多学校为了加强校园治安管理,在学生宿舍门、窗上都安装了防护栏,还有的学校私自加盖围墙,很多学校在学生就寝后将所有安全出口锁闭,一旦发生火灾或其他紧急情况,极易造成人员伤亡。 2.3宣传教育工作不到位 对学生的宣传教育工作不到位,缺乏安全常识。在学校火灾案例中,究其原因,大多是因为学生宿舍用火不慎引起的——有的学生宿舍违章用电,乱拉乱接电气线路的情况突出;有的使用电热器具,比如电热杯、电炉、电饭煲、电吹风、“热得快”等,极易引发电器故障;有的使用煤油炉、酒精炉;有的北方地区和农村地区的学校采用明火取暖;有的学生在宿舍内使用蜡烛照明、蚊香驱虫,这样也很容易引发火灾。 3保证学校消防安全的措施 3.1学校要严抓自身管理 在日常工作中,学校要把人员的生命安全放在第一位,重视消防安全工作,从上到下建立专管消防的组织机构,制订学校消防管理制度,根据不同场所的需要拟定管理方法,并确定专人专岗。同时,要定期维护和保养学校的消防设施,确保其完整好用。另外,要从实际情况出发,治安管理和消防安全管理两不耽误,采用灵活、有效的处理方法保障疏散通道、安全出口的畅通,并设置符合国家规定的消防安全疏散标志,制订培训制度,定期组织全体师生参加必要的培训和演练。 3.2学校要抓全员的教育培训 由于工作需要,笔者给学生们上过很多次消防安全知识课。笔者感觉,大家都很喜欢这样的课程,而且这些课程越早上效果越好。如果在小学阶段开设这门课程,因为孩子们学习知识的能力比较强,所以,学习效果比较好。因此,学校应该与消防队保持良好的联系,根据学生的年龄和接受能力制订适合的培训方案,例如,幼儿园可以采取看动画片、组织孩子们参加集体逃生演练的方式提高学习效率。所有的学校都应该根据实际情况每年至少组织新生参观一次消防队,进行一次消防常识互动宣讲,观看一次学校火灾案例,全员参与一次消防演练,让学生们学习到逃生、自救的技能。 3.3消防监督部门要做好指导工作 消防监督部门要帮助社会单位成立自己的消防组织机构,组建由教职工和学生组成的义务消防队,建立微型消防站,保证有险情时能够第一时间处置,有效疏散群众,报警,并维护现场秩序。另外,要充分调动在校学生的积极性,由被动消防变为主动消防,发挥老师、学生的主观能动性,从根本上解决消防安全问题。 作者:牛燕婷 单位:太原公安消防支队高新大队 学校安全管理论文:中小学校消防安全管理工作 部分中小学校的学生管理部门出于防盗或是方便学生管理方面的需要,经常在学生休息期间将消防疏散楼梯、消防疏散通道或消防安全出口封堵、锁闭或是占用,从而导致消防疏散通道、消防安全出口不畅通。在人员密集场所的消防通道、疏散楼梯、安全出口处设置铁栅栏和在学生公寓楼房间的外窗加装影响安全疏散和应急救援的铁栅栏,这样的设置或改装极易形成消防隐患,一旦事故发生,会造成严重的后果。疏散楼梯、消防疏散通道和消防安全出口的宽度和数量达不到消防规范要求,特别是校园内的一些老旧建筑,跟规范要求更是相距甚远;消防疏散指示标志牌缺少、损坏后没及时更新或是标识出现错误;消防安全应急照明灯和疏散指示标志的设置位置、场所和配置要求不符合消防技术规范要求,应急照明灯出现损坏或者失效等一系列消防安全配置问题也广泛存在。 (一)提高认识,加强领导 各中小学校应成立以分管校长为组长的消防安全专项治理工作领导小组,加强对消防安全治理工作的领导,由该小组具体负责全校的消防安全隐患排查工作和消防安全治理工作。认真贯彻落实《中华人民共和国消防法》和《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》等各项与消防相关的法律法规,严格落实消防安全责任制,具体落实到人,切实加强消防安全管理工作,从而确保中小学校的校园消防安全工作顺利开展。在校园内普及消防安全知识,组织部分有特长的教师收集消防安全教育视频资料,进行消防安全知识宣讲。针对不同年龄段的学生编写消防安全知识普及读物,可以通过“消防安全知识问答”的形式进行普及教育。部分有条件的学校可以与消防部门联合开展消防教育工作,让师生真正认识到消防的重要性并在活动中学会如何使用常用的消防器材。 (二)对重点消防安全问题进行专项治理 地方教育局组织召开由各中小学校消防安全责任人或消防安全管理人参与的会议,对重点消防安全问题的专项治理工作进行动员和部署。消防安全的组织部署工作要结合各个学校的实际情况,制定出具体、操作性强、有针对性的消防安全治理工作实施方案,并且明确职责范围,周密部署安排,精心组织实施。关于具体的工作流程,各中小学校应首先进行自查整改,摸清存在的安全问题和隐患所在,根据自身能力进行突出问题的整改工作,然后组织公安消防部门进行检查验收。为了预防和遏制群死群伤火灾事故,坚决杜绝堵塞消防疏散通道和锁闭消防安全出口的违法行为,首先要保证消防疏散设施的完好和消防安全出口的畅通。在中小学校的校园内应当采用广播、书面、多媒体等各种宣传方式,告之本校师生消防安全出口的位置、消防紧急疏散通道和消防安全疏散的线路,并形成制度,加强日常管理。在各相关部门检查验收工作结束后,专项治理领导小组要及时总结自查整改和检查验收的工作情况,排除火灾隐患,并交流一些好的做法和推广一些成功的经验,推动整个区域内的校园消防安全管理工作。 (三)加大经费投入,完善消防设施 各中小学校要落实日常消防工作经费,确保基础消防设施的基本开支和消防设施的维护。对于部分老旧建筑,可以有针对性地采取消防防范措施,确保安全消防疏散通道和消防安全出口的畅通。对于新建的教学楼和公寓楼,一定要严格按照《建筑设计防火规范》和《建筑灭火器配置设计规范》等条文规定进行设计和建设,并且明确专人对消防器材进行定期管理与维护。 (四)加强宣传教育,提高师生的消防意识 广播、电视、报刊等宣传媒体要大力宣传消防安全管理工作的重要性和必要性。同时,要将逃生自救知识和防火安全常识纳入到社会公益宣传的内容中,利用社会力量来普及消防安全知识,从而不断地增强全体公民的消防安全意识。在中小学校的校园内,还要根据季节的不同有针对性地进行消防安全工作。如在冬季,由于天气寒冷,在学生公寓内可能广泛存在使用高功率用电器的情况,对此应加强安全管理,提高学生的消防安全意识。在各种途径的教育活动中要全面提高师生、员工的“四个能力”,即检查消除火灾隐患能力、扑救初起火灾能力、组织疏散逃生能力和消防宣传教育能力。 (五)结语 认真做好消防管理工作既是中小学校的基本责任,也是维护中小学校校园安全与稳定的一项重要内容。首先,要从思想上高度重视,同时要加大消防安全建设方面的经费投入,完善消防基础设施建设;其次,对于具体消防安全问题和重点消防安全隐患要集中力量进行专项治理工作,防患于未然,尽最大力量避免人身伤害与财产损失;最后,要通过加强消防安全宣传教育工作,提高师生的消防意识,达到“教育一人、影响一家、带动一片”的教育效果。 作者:陈伟强 单位:浙江省缙云县教育局 学校安全管理论文:高等学校电气类实验室安全管理系统 摘要:针对电气类实验室存在的安全管理问题,阐述了基于现代技术手段的安全预警管理系统的实施方案,详细介绍了通过传感器技术、RFID无线射频技术、ZigBee无线传输技术与远程访问技术相互融合,对实验室存在的火灾、漏水、失盗等安全隐患进行监控预警的过程,为高等学校实验室安全管理提供了技术指导。 关键词:电气类;实验室安全管理;RFID;ZigBee 一、引言 高校实验室安全问题对任意一所高校都是至关重要的。近年来,随着高等教育体制改革向着“创新应用型人才培养”的发展趋势,实验课程学时增加,实验室规模扩建,安全已经被列为实验室建设管理的首要条件。实验室安全的保证不仅需要建立详细的安全操作规范与负责人管理制度,更要结合先进的技术手段建立完备的预警机制与紧急预案。 二、电气类实验室存在的安全问题 实验室安全问题包括两个主要方面:一是实验操作过程中操作者的人身安全,二是贵重实验材料设备保管防盗安全。电气类实验室涉及高电压大电流实验以及电子焊接实验,虽然目前的实验平台已经高度集成,已经尽量避免学生直接接触裸露高压线,但操作失误或管理不当都会引起事故,学生在不明确电路图的条件下连线短路会直接造成设备损毁甚至引起火灾,实验室湿度过大或者灰尘堆积都会对设备造成侵蚀埋下安全隐患。此外,电气类实验室学生集中上课流动性大、实验仪器设备昂贵且类别繁多,经常出现丢失的现象。针对高等学校电气类实验室存在安全管理问题,结合智能化、自动化管理系统的发展现状,设计一套适用于实验室安全预警的管理系统,能够减少安全事故的发生,改善实验室的安全管理。 三、安全管理系统的构架组成 实验室安全管理系统由事故预警模块、防盗预警模块、环境参数控制模块、远程访问模块三个主模块组成,通过多种终端传感器采集信息作为预警和控制的参数。结构图如图1所示。 事故预警包括对火灾、漏水以及设备过压过流运行的监测,通过设定参数范围即可实现对事故进行提前警报。(1)环境控制模块。照明控制可以根据检测人体位置实现不同灯管的开关控制,并在无人情况下自动熄灯,温度传感器分散安装于墙面、棚顶,通过平均运算得出参数控制空调的启停。(2)防盗预警模块。门禁控制采用无线射频技术,在每个设备上安装电子标签,防范非许可情况下将设备带出实验室。每个实验室安装无线视频摄像头实现无死角在线监控。获取的控制参数保存至数据库,管理员可以通过网络随时随地访问系统状态。 四、技术原理 1.传感器采集参数信息。火灾是电气类实验室较易发生的事故,一旦发生火灾及时发现有效灭火是极为重要的。火灾烟雾是由气、液、固体微粒群组成的混合物,具有体积、质量、温度、电荷等物理特性。离子型烟雾探测器是通过相当于烟敏电阻的电离室引起的电压变化来感知烟雾粒子的微电流变化装置。当烟雾粒子进入电离室,改变了电离室空气的电离状态,从而宏观表现为电离室的等效电阻增加引起电离室两端的电压增大,由此来确定空气中的烟雾状况。 房屋或窗户漏水也是电气类实验室的安全隐患之一,虽然这种情况发生的几率相对较小,但如果在无人值守的情况下发生漏水,对实验设备和材料的损害是巨大的。在易发生漏水的位置,如水池周围地板下方、窗台附近安装湿度传感器,以备发生漏水时及时通知管理员。电流电压传感器连接在实验设备敏感单元内部,实现电流电压过大时自动断电。无线温度传感器安装于刀闸、电缆接头、接触器触点、母线连接点等各类高低压设备连接点,通过监测其温度,预防温度过高引起的事故。另外,墙体周围分散安装温度传感器,作为空调启停的控制参数。人体感应传感器安装于灯具旁。人体进入传感器感应范围内时,传感器就会输出一个高电平脉冲信号或高电平延时信号,输出的感应脉冲或延时信号可以直接驱动照明灯。 2.RFID-EAS无线射频-电子标签。无线射频技术RFID(Radio Frequency Identification)是在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输,以达到目标识别和数据交换的目的,相对于传统的条型码、磁卡及IC卡,RFID具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能。EAS(Electronic Article Surveillance)是一种设置在需要控制物品出入门口的RFID技术。这种技术一边应用于商店图书馆等场所,当未被授权的人从这些地方非法取走物品时,EAS系统会发出警告。实验室门禁EAS系统由检测器、电子标签、解码器组成。检测器包括接收、发送两个模块,分别安装在门禁左右两侧,发送模块利用发射天线发出一定范围的扫描信号,接收模块的接收天线与发射天线相对应形成带状扫描区域,采用电磁波的共振效应搜索带状扫描区域内有无电子标签经过,检测到电子标签随即产生报警信号。电子标签是由Lc振荡回路组成的电子传感器,在每个实验设备外壳内部贴装电子标签,可以防止将标签随意揭掉,解码器是电子标签的灭活装置,由实验室管理员保管,只有通过解码器灭活之后才可以授权设备正常出入实验室门禁。此外,在实验室出口安装监视器,形成一定区域的监视空间,当出现实验设备未授权通过门禁时,系统自动发出警报,并控制监视器拍摄视频保存于系统特定存储区。 3.ZigBee无线传输技术。zigbee技术是一种近距离、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术,其主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。实验室空间有限,安全管理系统采用的传感器数量多、布线复杂、不易于维护,因此无线传输是实验室安全管理系统数据传输的首选方法。系统采用ZigBee协议实现各个传感器与主控制器间的数据通讯。每个传感器匹配一个ZigBee终端组成数据采集模块,ZigBee终端通过IO口间歇性读取对应传感器采集的数据,并将数据打包发送给ZigBee无线路由器进行中转,无线路由器再将数据包发送给ZigBee协调器,协调器用于组建无线网络,并将数据发送至主控制器的特定处理模块。环境控制模块中,主控制器会对接收的数据进行分析,根据程序中预先设定的参数范围,直接对空调和照明灯发送控制信号。在事故预警与防盗预警模块中,主控制器对数据进行处理后,判断是否存在事故隐患或防盗警报,如果存在,通过androidPN服务器向实验室管理员的手机发送预警信息。 4.数据库远程访问。实验室安全管理系统采集的数据包括视频格式、图片格式、字符格式,通过ZigBee无线传输至主控制器,主控制器对数据进行分析处理,将可作为控制参数或报警参数的数据存放于数据库A区永久留存,冗余字符数据(即无异常情况下各个传感器获取的环境数据)存放于B区,冗余视频数据存放于C区,数据库B区与C区数据每学期清空一次。管理员可以在办公室或家里电脑以及手机随时登录安全管理系统访问数据库,了解实验室状态。 五、结语 随着电气类学科实验室规模不断扩充的发展需求,面对实验室运行过程中存在的安全隐患与管理问题,有效的利用现代科技手段实现自动监控与预警,能够减少安全事故发生的概率,降低管理员的劳动强度,进一步保证了实验室的安全运行,使学生能有一个良好的课堂环境。 学校安全管理论文:浅谈农村寄宿制学校的安全管理 摘 要 近几年,随着合校并点工作的开展,寄宿制学校的学生在不断增加。加强安全管理,确保校园安全,是当前寄宿制学校工作的重中之重。笔者现就安全方面出现的隐患进行分析,希望能引起各方面的重视,从而提高学校的安全防护能力。 关键词 农村 学校 安全 管理 1注重学生和教师 学校加大了对学生的宣传教育和管理,而对教师的安全重视程度则不够。如教师的宿舍内乱拉电线、用电器超负荷、使用液化气等易燃易爆物品;楼道内停放自行车、摩托车,影响师生紧急逃生;师生早、晚自习的路途安全等,都需要去认真抓好。学校实行寄宿制,而后勤工作的重担又多数落到了教师的肩上,工作时间增加,这无疑会影响到教师的身心健康,能否及时缓解教师的心理压力,减轻他们的工作负担,这也是迫切需要主管部门和学校领导重视的。 2注重行为和心理 学校制定了较为全面的管理制度,学生有了明确的行为准则,而学生的心理健康也不容忽视。寄宿的学生大多年龄偏小,普遍自理、自制能力差,心理承受能力也很弱,自私、易怒、固执、任性、不善交流,心理健康状况堪忧。这就需要学校营造出健康和谐的生活环境,提高教师的心理辅导能力,进一步探索寄宿学校如何与家长沟通来共同培养。 3注重校门和校墙 大多数学校门口有值班、有监控,而学校那不高的围墙,实际的保护能力有限。小学生都能轻松爬过去,学生夜间出去多数是爬墙出入的。学校安保力量普遍偏弱,校外不法之徒如果入内,学生安全很难保障。学校是一个相对封闭的学习场所,要加强校园安全基础设施建设,加强学校安全保卫队伍建设,这是学校安全保障的第一道“防火墙”。 4注重防控和引导 一些学校为防止意外发生,取消了所有的校外活动,校内活动也给予了很大的限制,好多体育活动也进行了“压缩”,学生课间什么活动也不让做,活动课变成了有老师守着的“作业课”,这大大压制了学生的发展,不利于学生身心的健康成长。因此,要合理安排、引导学生活动,通过丰富多彩的课外活动缓解学生学习的压力,启发和鼓励学生多动脑、勤动手,开阔学生的视野,增强学生的体质,从而培养出全面的人才。 5注重校内和校外 一些学校门口,有不合格、不合法的车辆在接送学生;一些学校门口仍然聚集了一些小商小贩,向学生出售一些不合格的食品,有的甚至隔着学校的栅栏在卖;一些学校附近的网吧、游戏厅仍然向学生“张着大口”;有的家长让学生骑电动车、摩托车来上学;周末时,一些学校门口乱成一团,交通拥堵现象时有发生,等等。这些都是监管没有到位,是对学生生命安全的漠视。因此,学校应和当地政府部门及公安机关密切配合,进一步加强对学校及周边环境的整治。 6注重治病和防病 一些学校平时对学生的防病意识比较淡漠,总是大规模发起病来了才去“亡羊补牢”,像流行性感冒、水痘、麻疹、百日咳、肠道传染病等带有传染性的疾病,不能在发病初期进行很好的防控。因此,学校要征得卫生防疫部门的支持,定期对师生进行体检,制定出可操作性强的措施,加强对疾病的预防特别是传染性疾病的预防,控制传染病的发生、流行,保障师生的身体健康。 7注重食堂和书包 学校认真抓好了食堂卫生,但对学生从家里带来的食品和家长送来的食品缺乏严格的管理,有些食品放久了已经变质,有的本身就是不合格的食品,有的虽然合格,但学生食用方式或时间不合理,也会带来影响。这都需要学校去细化管理,正确引导,帮助学生养成一个良好的健康的饮食习惯。 8注重防盗和逃生 一些学校为了防止财产的丢失和加强学生的管理,在各处加了防盗网,封堵了一些通道,殊不知把师生紧急疏散的出口也堵上了,一旦有危险发生,师生们很难在短时间内安全撤离。因此,在加强安全管理的同时,学校也要确保安全通道畅通无阻,配备安全逃生所需的器材和设施,建立一套易于实施的逃生自救模式,从而培养师生基本的安全逃生能力。 9注重演练和保持 学校进行了演练,并且很成功,但是这些演练都是在师生有充分准备的基础上进行的,各方面配合也是全方位的。但是,危险不是在你有准备时才降临,这就需要学校定期检查防护设施,多次进行训练,不断发现漏洞,提高师生的自护、自救能力。只有这样,在危险降临时才能把损失降到最低。 10注重学校和社会 为了安全,层层签定责任书,最后落款是校长、班主任,难道仅仅靠学校几个教师,就能撑起这张保护校园安全的大伞吗?学校的安全涉及到方方面面,寄宿制学校的安全工作更是需要多方参与支持,绝不能把责任推给学校。只有政府加大对教育的投入,改善学校条件,完善配套设施,全民动员,以学校为主体,建立起长效机制,齐抓共管,才能为学校营造出一个安全、和谐的学习和生活环境。 “安全无小事,警钟要长鸣”。总之,学校要适时充实、完善校园安全制度和预案,不断创新安全教育的管理模式,牢固树立安全意识,通过自查、互查、主管部门督查和社会监督,及时排除安全隐患,确保校园安全。 学校安全管理论文:浅析如何做好学校消防安全管理工作 【摘 要】近几年,火灾事故在学校时有发生,加强学校消防安全管理,还学校一个安全环境,这项工作尤为重要。做好学校消防工作需要多方努力,才能构建学校的安全。学校是为社会培养输送人才的地方,也是学生学习生活的主要园地。本文将简要阐述学校火灾频发的原因及目前的现状,还有针对学校消防安全管理工作的一些有效管理措施,杜绝学校火灾的发生。仅供参考阅读。 【关键词】学校消防安全 火灾原因及现状 改善措施 良好的学习环境不仅可以提高学生们学习效率,而且对学生们的健康养成长有着积极的作用。但是近年来多起典型的学校火灾事故,给社会和家庭带来了不可挽回的巨大损失。剖析火灾发生的背后,有客观因素,但更多的是主观方面造成的不利结果,怎样看待这一问题?怎样更好的预防和消除学校火灾隐患,笔者就此提出自己的看法。 1 学校消防安全存在的隐患因素 (1)消防安全管理制度不健全,消防安全责任人及消防安全管理人不明确,未建立消防安全管理档案。学校人员众多,用火用电多,致灾因素多。由于当前各类学校办学规模的逐年扩大,学生数量成倍增长,导致宿舍设施与学生供求矛盾愈加突出。同时宿舍是广大学生休息、生活、学习的综合场所,私接、乱拉电线现象严重,电闸板使用未经阻燃处理的木板,电线未穿管保护,用电管理不规范。在校的学生多为未成年人,他们自我保护能力差,一旦发生火灾,即便是小火灾,也会引起学生们的惊慌,造成秩序混乱,相互拥挤,组织疏散也就更加困难,从而容易造成巨大的人员伤亡和极大的社会影响。 (2)学校建筑功能复杂,先天性火灾隐患重重。地方政府领导和教育主管部门对学校建筑消防安全重要性认识不足,导致一些新建学校项目打着“为民办实事”的旗号,未经消防审核和验收就开工建设或者投入使用,留下先天性火灾隐患,而且一些隐患整改难度很大或者根本就无法整改,从而造成火灾隐患长期存在的局面。例如未设置消防车道,防火间距不足,建筑布局不合理,建筑缺少楼梯和必要的消防设施等问题。还有一些学校擅自增建、改建和搭建违章建筑,甚至是使用可燃有毒的建筑材料建设装修,一旦发生火灾容易导致人员中毒伤亡。乡镇、农村寄宿制中小学校校舍耐火等级低、消防水源缺乏、安全出口数量不足或疏散通道不畅等问题更是比较突出。 (3)学校消防设施不完善,维护保养不到位。据统计大部分学校教学楼、综合楼、办公楼、宿舍楼等重要场所消防设施设置不完善,如室内消火栓布点严重不足、灭火器、应急照明灯和安全疏散指示标志等基本的消防安全设施更是少之又少。而所配置的消防器材当中,也存在消防设施无人管理、无人维护的问题,导致消防设施损坏严重,无法正常使用,如室内消火栓长期缺乏维修保养导致锈蚀、灭火器软管断裂及压力不足等。 (4)学校消防安全宣传教育不到位。根据调查了解,学校发生火灾与师生消防安全知识缺乏有着密切的关系。在美国、日本等发达国家,消防安全知识已经纳入学生重要的学习课程,并且定期开展演练,在培训师生消防安全知识的同时,潜移默化的提升师生的消防安全意识。但我国目前仍受到许多因素的制约,使得学校消防安全宣传工作未全面普及,加之学校领导的不重视导致大部分学校从未开展过消防安全教育,师生的消防安全意识淡薄,不懂得基本的消防安全常识。 2 对做好学校消防工作的几点建议 (1)建立健全消防安全管理制度,明确职责。学校要结合本单位实际建立健全消防安全检查、巡查、消防设施管理等制度,使消防安全工作与教学工作统筹考虑安排,协调发展。坚持实行每日进行消防安全巡查,定期组织防火安全检查,通过检查及时发现并消除火灾隐患。切实加大对消防管理工作的投入力度,配齐配好消防器材,建立健全消防安全管理制度。 (2)不断完善消防设施,做好维护保养工作。学校所有消防设施都要建立管理档案,指定专人负责,将学校所有消防设施型号、配置时间和部位、维修时间、运行检查等基本情况记录在案,做到底数清、情况明。学校应当每年将消防设施维护保养费用纳入正常经费开支计划中,对损坏丢失、过期的消防设施定期进行维修更换,确保完好有效。 (3)积极开展消防安全教育,培养师生消防安全意识。学校首先要把消防安全教育纳入学生教育课程。消防安全教育课程可以针对防火基本常识、初起火灾的扑救方法、灭火器的使用方法、自救逃生和疏散方法为主要内容。其次要结合实际情况,不定期模拟真实火场,突出应急实战演练。从课堂到课外,从理论到实践的过程是一个重大的跨越,没有理论的实践是盲目的,没有实践的理论是空洞的,把从书本、课堂、培训等平时教育学习获取的消防安全知识和实际应用结合起来,才能真正提升自防自救的技能。三是是组织学生开展各种参观活动,通过采取组织学生参观消防站,观看消防录像片,出消防黑板报等形式,切实提高学生的消防安全意识。 (4)加大检查排查力度,及时消防火灾隐患。学校应采取必要的措施,消除安全隐患,确保校园消防安全。针对经常性使用电、气、火、油等部位,楼梯通道、灭火器材、应急照明灯具、电线路等进行检查维护管理,确保正确使用。督促学校要对校园内外进行排查,彻底清查隐患,定期拆除集中场所内封堵和占用疏散通道上的杂物,保持通畅。 3 结语 学校的消防安全直接关系到广大师生生命财产的安全,关系到每一个家庭的幸福稳定,关系到社会的和谐稳定。我们必须坚持不懈的开展消防安全教育,加强消防安全宣传的广度和力度,强化消防意识,普及消防知识,使更多的人了解消防,重视消防工作,通过学校、家庭、学生三方面的努力,让消防意识伴随新生一代成长,让惨剧不再发生! 学校安全管理论文:关于高等学校实验室安全管理改革浅谈 摘要:近年来,随着国家对教育的投资逐年增多,学科的发展呈现加快的态势,高等教育中实验室建设与安全管理的地位也显得尤为重要,而当前形势对相应的工作提出了更为严格的要求。通过借鉴国内外知名高等学校的相关安全管理经验,可以更快地结合自身现状,对不足的地方提出新的发展思路。本文通过学习国内外一些先进大学的实验室安全方面的管理办法,从多维度对实验室的安全管理方面的不足提出了一些建议,以加强目前实验室的安全管理。 关键词:高等学校实验室;安全管理;改革 近年来,随着国家对教育的投资逐年增多,针对高等学校实验室软件和硬件建设的投入均有很大增加,实验室建设的速度和数量都达到了一个新的高度。与此同时,各级高等学校学科专业的逐渐增加,每年入学学生人数持续增长,使得实验室的开放时间延长、流动人员增多,实验室安全管理工作面临的问题也日益凸显,如仪器设备短路起火、有毒气体泄漏、随意丢弃固态和液态废弃物等事故时有发生。 一、高等学校实验室安全管理的意义和目标 随着社会经济发展,市场对人才的实践能力和创新能力的要求不断提高,高等学校为了培养社会需要的综合型人才,不断进行深入的教学改革,实验课程在日常教学中所占的比重越来越高,实验室成为教学工作的主战场,实验室的管理工作也被放到了一个突出的位置,其中实验室的安全管理工作尤为重要。高等学校实验室安全管理工作关系到广大师生的切身利益,关系到教学和科研活动能否顺利开展,对高等学校的安全稳定发展具有举足轻重的作用。因此,实验室安全管理工作受到学校各层领导的高度重视。近年来,高等学校由于师生防范意识较弱、实验室设备老化和危险化学试剂遗失等原因导致的国有资产丢失、火灾和人员伤亡等事故时有发生,对国家公共财产造成了不可挽回的损失,实验室急需建立一整套切实有效的管理制度,防患于未然。高等学校实验室安全管理的最终目标就是要建立一个以合理的运行经费为支持,能够使师生获取最大的安全保障,经过危险承受能力测评的实验室,以减少日常实验教学和科学研究过程中发生安全事故的概率,保障广大师生的健康和安全,满足师生对安全工作环境的需求。 二、实验室安全管理工作的改革建议 在实验室安全管理工作方面,参考国内外高等学校的管理方法,笔者提出以下几点改革建议。 1.排除实验室的安全隐患。针对前期已经发现的实验室安全隐患,组织实验室的相关负责人进行深入分析,建立实验室安全隐患排查备忘录,提出解决的具体方法并限期整改,指定具体的跟踪负责人,在整改期间查看安全隐患解决的进度如何,进展是否顺利;解决的效果如何,是否达到了预期的目标;如果没有,是什么阻碍了问题的解决;商量讨论出具体有效的解决措施;整改报告是否提交给上级主管部门。 2.确保仪器设备的安全使用。制定一套系统完整的实验室仪器使用规则,使用实验仪器之前仔细检查实验仪器是否有损坏,使用实验仪器后必须详细填写使用记录,清除残留的化学试剂,确保仪器设备没有被腐蚀;对于那些含有有害物质的仪器设备,是否已经粘贴了相关危险标识;对于可能发生的危险事件,是否已经制定了相应的预防方案及急救措施;仪器设备是否有相关的专业人员进行定期的维护和检查;实验设备中供水系统是否进行了定期的水质检查。 3.确保防火措施的有效到位。消防安全通道禁止放置任何物品,定期对防火警报、应急灯和烟雾监测器进行维护和检查;在明显的位置张贴相关的安全防火标识;定期组织实验室进出人员进行消防演练和相关安全教育;实验室不同条件下需要的灭火器是否准备齐全;有无专业工作人员定期对灭火器进行检查;灭火器是否有按照要求放在指定位置,数量是否足够;易燃物是否按照要求放在指定位置。 4.实验室“入”的管理。实验室的所有实验人员在进入实验室之前,必须经过相关的实验室培训,具体内容可包括:各项安全规章制度的学习,认识实验室中各种类型警示牌的意思,大型仪器设备的操作,实验操作技能,安全防护措施的使用等。如果涉及特殊领域,没有统一培训可选择,可由实验室管理人员指派一名具有资质的专业人员进行一对一的辅导培训。对新进入的人员进行严格的考核,考核合格后,再经实验室管理人员的允许后,方可进入实验室进行日常的工作学习,若不合格不允许进入,必须经过重新培训和考核;在实验室所有门上安装门禁系统,本单位内部人员进出实验室需要门禁系统记录出入,非本单位的外来人员进出实验室,必须进行签字记录,被允许后方可进入。 5.配备确保实验室及实验人员安全的设施和物品。学校实验室应该配备全面的安全应急设施及物品,如防火墙、灭火器、烟雾报警器、紧急呼叫器、急救箱、洗眼器、消音降噪设备、通风设备、实验室换气设备等。尤其是化学实验室和生物学类的实验室,应配备防护实验人员身体各个部位的用具,应用于颈上部位的常见物品有防毒面具、护目镜、抗紫外眼镜、降噪耳机、耳塞和各类型口罩等;应用于手部的常见物品有高温手套、绝缘手套、乳胶手套和PE套等;应用于身体的常见物品有常规实验服、防静电实验服、防酸碱实验服等;应用于足部的常见物品有防酸碱鞋套、防滑鞋、绝缘鞋等。 6.实验设计方案的安全审核。高等院校实验室中制定实验方案通常由导师和学生共同商议制定,但是由于导师和学生缺少对实验室的全面了解,计划进行的实验操作在现有实验室的条件下无法提供或是对实验室和实验人员有极大的安全隐患,所以实验室管理部门十分有必要对导师和学生制定的实验方案进行审核。应先由导师与学生一同制定实验方案,以书面形势提交申请,交实验室管理部门进行安全审查,若无问题通过审查即可进行实验操作;若发现存在安全隐患,需要进行整改,再次审查通过后,方可进行实验操作。对使用剧毒或易燃易爆化学试剂的实验方案,需执行更加严格的审查程序,比如,涉及哪些剧毒或易燃易爆试剂、如何进行控制、是否需要增加相关专业培训,通风设备是否能达到要求、反应过程存在哪些潜在危险、急救设施和物品是否能满足要求等。 7.化学试剂的安全管理。危险化学品是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质,对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。应做好药品标识,安排双人双锁进行管理,并且必须做好使用人员的使用记录。以下是不同的危险化学药品及其存放要求。 8.废液废固的回收和处理。一般来说,化学实验室和生物学类实验室产生的实验废液废固的数量和种类均较高,其中好多有毒或是易挥发的废液废固是在实验过程中产生的,因此及时回收和处理实验室中的废液废固是十分必要的。首先,高浓度的实验废液如果直接排入下水管道中会对排水管道造成腐蚀,更有甚者会对周边地区的地下饮用水造成污染;其次,实验废液废固如果没有及时处理很有可能在存放的过程中进一步发生不可知的化学反应。因此,必须严格执行废液废固处理的相关管理规定,根据废液废固的种类分类回收处理,及时处理废液废固,严禁长时间在实验室中存放废液废固。 9.实验仪器设备的使用和检查。实验室的每一台实验仪器设备都必须配备安全指导书;第一次使用前,必须安排厂家专业人员进行培训和指导;每次使用前后,都必须进行安全检查;每次使用时,都必须按照要求,依次填写各项内容,进行书面登记;需对电气设备进行定期的维护和安全检查,如果通过检查,可继续使用,如果没有通过检查,则根据实际情况进行维修或废弃。 10.安全事故的应对措施。实验室安全事故无小事,高等院校是人员密集单位,尤其应该注意应对安全事故的方式和方法。高等学校应该根据自身办学特点,有针对性地给不同类别的实验室建立一套完整的安全事故快速响应机制。根据安全事故的类型,采用合适的安全事故快速响应机制,能及时救助伤者,可以有效地将损失降到最小。如若遇到安全事故发生,事故的全过程必须形成书面报告,提交给实验室安全委员会和上级主管部门,召开会议总结经验,做出相应的整改方案,防止类似事故再次发生。 随着我国各级高等学校办学规模的逐步扩大,教学工作和科研工作的任务量也随之增加,实验室所承载的工作内容更加复杂,对实验室的安全管理也不断提出新的要求,实验室安全管理也不断面临新的问题。但是,无论怎样变化,实验室的工作都必须满足师生的学习、工作需求,确保他们的人身财产安全。伴随着国家对实验室软件和硬件建设投入的不断增大,实验室安全管理工作也正朝着标准化、专业化和多元化方向发展,提供给师生更加全面的安全保障。 学校安全管理论文:提升高等学校实验室固定资产管理效益和安全管理保障 摘要:高等学校实验室的发展决定着教学和科研水平,如何科学地管理实验室,使实验室高效并且安全运转,是一个非常重要的课题。本文通过分析高校实验室管理工作普遍存在的问题,提出相应的管理措施和建议。 关键词:实验室;固定资产管理;安全管理 实验室是高校的重要组成部分,是进行社会主义现代化素质教育、培养高科技创新型人才、发挥社会服务功能的关键,决定一个高校的教学科研水平,是高校教育管理及科技创新能力的重要标志。在实验室中,学生能够学习知识技术,培养动手实践能力,开发科研创新思维,有着与单纯传统理论学习完全不同的作用。所以,实验室的仪器设备、物质资料等的质和量,直接影响着实验室的科研水平、学生的学习情况及学校的办学效益。对实验室进行系统化、科学化的管理,能够大幅提高高校的科研水平、教学质量和办学效益。所以,实验室管理工作是高校充分发挥职能、提高办学水平的关键环节。目前,经济文化全球化发展,我国社会主义各项事业全面深入,国家开始重视高等教育事业并逐年增加经济投入,同时各个高校积极提高办学水平,向现代综合型、大规模大学方向发展。因此,各高校投入巨大资金购置、更新实验室仪器设备,使实验室现代化大型科技设备在价值和数量上迅速增长,实验室规模和科技水平有了大幅提升。但是,实验室规模的大幅提升,也会相应地给管理工作带来极大挑战。多数高校的实验室管理工作水平,并没有跟上设备更新的步伐,之前的惯例模式与当今新形势下的高科技设备需求的矛盾日益突出,如设备购置、淘汰和更新衔接、设备重复购买与闲置、设备利用效率低下、缺乏有效系统监管制度、没有良好实验室文化氛围等问题。因此,加强完善实验室管理工作,对充分发挥实验室职能、保持实验室高效合理使用、进行资产保值与合理资源配置,具有重要意义。 一、实验室管理现状 实验室管理工作通常是目前高校管理中的薄弱一环。加之近年来,高校改革及扩招致使各高校的实验室出现快速、持续的增长势头。由于全国各高校的实验室总量的日益庞大和数量的急剧增加,对高校的实验室管理工作提出更新更高的要求。所以,高校实验室管理成为重要课题。在对这一课题的研究中发现,高校在实验室的管理工作中出现若干不容忽视的问题。 1.实验室的资产管理意识理念淡薄,有重投资轻管理的情况。由于高校实验室资产价高数多,所以对实验室资产的管理责任问题显得尤为重要。全国大部分高校长时间以来普遍存在着重视资金投入而忽视实验室资产的管理,财政拨款是高等学校实验室固定资产投资的绝大部分来源。对成本核算,学校实验室进行的很少,一般不进行资本折旧,直接导致资产的运用与管理严重脱节,在投资效益和投资监督评估上,非常缺乏相关的管理机制。 2.实验室的管理制度与机构不健全。高校实验室的设计原则以相关资源的配置和各学科的设置为根据建立起来,常常采用两级分层管理模式,属学院级统一管理,但并没有设专门的主管部门对实验室管理工作进行日常性管理。大部分高校教务处与实验室相对独立,给日常管理带来很多麻烦,对高校创新实验教学开展的研究性和综合性实验的需要,得不到很好的满足。此外,因为实验室管理工作没有相应的工作考核制度,对实验室工作人员的评估通常得不到重视,因此导致实验室可能出现的各种日常问题得不到解决,效能降低。同时,在管理工具和手段上的落后,造成实验室缺乏实时、动态的管理。 3.实验室管理人员建设制度不完善。由于近年来的需要,全国大部分高校普遍扩大引入高水平实验教学人才的力度,但总体上并没有从根本上提高对实验室人员的重视程度。好多高校,实验室管理人员大多停留在“辅助教学”性质,处在相应的理论教学的从属地位,与之带来的是,同普通教学岗位相比,地位低,薪酬少。地位的不平等,使实验室管理人员在工作主动性和积极性上有很大影响,人员流失时有发生。 4.安全隐患问题。目前,高校实验室规模扩大,部分实验化学药品种类繁多,有部分易燃易爆甚至有毒物质;实验过程中,会产生“三废”物质,及过期、失效试剂药品等。若上述问题处理不当,将会构成环境污染。为了防止环境污染、中毒、火灾等事故的发生,为保证科研工作及实验教学的安全进行,需要采取详尽的安全保障措施。 二、加强实验室管理措施 1.加强实验室资产管理,重视实验室日常管理。(1)及时清查,保持资产数目准确,设立专人,在规定时间内及时清查实验室设备、仪器、耗材等,进行统计,使实验室资产实时更新,保持准确,以把握实验室资产动态。同时,为避免实验室仪器设备的重复购置和供应不足现象,须及时将实验室现有仪器等进行全面、彻底的检查清理,清楚地统计出报废仪器设备台数、可正常使用仪器设备台数、已坏待修仪器设备台数等,以此为基础制订仪器设备年度添置计划。同时,应注意教学科研工作需要,按轻重缓急列出购置顺序。(2)加强设备仪器的日常维护。在实验室的日常使用中,将检查仪器设备的使用情况作为一项常规工作,若发现问题,须及时处理,妥善处理好设备供应、维修与管理之间的关系。由于高校实验室设备仪器种类多样,服务功能单一,所以管理人员必须加强实验室的全方位管理,重视全过程技术跟踪管理,其中包括设备选择、购买、接收、安装调试、应用、维修及报废等环节。无论哪一环节出问题,都会打乱教学计划,影响科研工作进行。 2.健全实验室管理制度与机构。(1)建立健全规章制度,提高实验室管理意识,制定切实可行的规章制度。规章制度需要符合学校的规定,顺应当前的时展趋势,能够从宏观协调整体运转,同时符合学校实际操作情况,与本单位的实际情况相结合。规章制度要不断完善,根据实际情况更新调整,以适应当前实验室的管理需求。除实验室中的基本规章制度,如《实验室管理办法》、《仪器设备管理办法》等,还应有设备购置制度、验收领用制度、检查维修制度、报废制度等,不仅涉及仪器设备等硬资产,还要涉及科研教学文件、技术操作资料等与科研技术、师资队伍及社会服务等在内的软资产。(2)落实规范机制,使规章制度具有约束力和强有力的规范作用,落实到个人的操作机制。将实验室管理工作进行合理分工,按照分级管理机制和实际应用情况的要求,将各项工作落实到个人,权利到人,责任到人,权责清晰,使每项制度具有可操作性,提高管理人员遵守制度的自觉性,整体提高实验室的管理层次。 3.加强实验室队伍建设以及对实验室管理人员的培训。在实验室建设中,实验室管理人才队伍建设是实验室建设中的重要组成部分。学校实验室应重视对实验人员实践技能的培训,积极鼓励实验人员参加有助于提高业务水平的会议,拓宽实验人员业务水平,全面熟悉实验室的仪器设备,提高对设备的维护维修水平。学校实验室应建立一支相对稳定、精干高效、素质较高、结构合理的专兼职结合的实验室管理队伍,这是提升实验室教学质量和提高实验室管理水平的有力保障。有目的、有计划地安排实验室管理人员进行在职学习和岗位培训,使实验室管理人员能够掌握实验室管理的专门知识和基本理论,是提高实验室管理人员管理水平和思想政治素质的有效途径。 4.运用先进的管理方式。在实验室固定资产的数据管理中,配置一台专门的固定资产数据管理服务器,运用网络化管理方式,增加各院系的实验室管理人员对资产管理工作的时效性,由校一级实验管理中心对服务器的数据进行统一实时有效管理。在管理中,我们应注意:资产科目的规范性,账务、名称、型号要保持一致,将实验室设备进行明确分类,固定摆放位置,建立条形码快速管理等,以及建立实验室管理清册、移交清册,将管理责任落实。实验室固定资产的统筹管理,要想做到简便、规范,以提高固定资产的管理水平,重要的措施是采用先进管理工具和先进管理方式。高校实验室资产利用率的上升,对提升实验室管理水平、提高实验设备利用效益,有着重要的促进作用。首先,加强各院各部之间对实验的信息共享和合作交流。利用校级网络条件,建立实验室资产共享平台,使实验室设备的互联互通渠道顺畅,提高实验室各实验设备仪器的使用效益。这有利于各院各部间的相互沟通和了解,避免低水平实验室的重复建设,极大地保证实验室仪器及设备的最优配置。其次,提高实验室利用率的另一方式是加大实验室的开放力度,在满足本院本部实验室需求的前提下,利用实验教学的时间间隙,对外开放,提高实验资源的利用率,扩大效益。 5.加强实验室安全保障。首先,制定严格的安全制度,加强安全教育,将安全意识贯彻到实验室的每一处、实验的每一步。其次,增加消防设施,及时进行检查维修,更新保养,同时使消防通道保持通畅,及时消除可能的危险因素。再次,组织实验室使用人员进行有效的学习,提升遇到突发事故的应对能力。在实验设备材料的购置与使用存放时,根据特点进行分类放置,危险品要存放在指定地点,避免扩散污染等。在实验室的使用过程中,加强对实验设备的常规性检查,及时消除潜在危险因素,尽量减少废弃物,妥善处理“三废”物质。 学校安全管理论文:做好学校安全管理工作的实践思考 【关键词】 学校管理;安全管理;学校;家庭;应急预案 近几年,学校安全方面的事件时有发生,这让学生安全问题成了热门话题。因为千万学子的身体健康关系到千万家庭的幸福,关系到社会的安定团结。随着社会的稳定、教育的发展,学校安全管理也成了学校工作中的重中之重,是一项常抓不懈的工作。学校安全不但是学校的重要工作之一,也是家长们关注的问题,是社会对学校的期望。为了让小学生能在学校里快乐学习、健康成长,在安全管理方面,作为负责的老师要和学校各方面的工作配合起来,给学生一个和谐、安全的学习、生活环境,让学生有一个愉快的成长空间。下面,笔者结合工作实践谈几点自己的看法。 一、学校要重视安全管理工作,做好学生安全教育 学校安全管理已经成为社会普遍关注的问题,也牵动着学校和家长的心。因此,学校安全管理不但要学校做好保卫安全的监管监督工作,而且还要给学生灌输安全常识,让他们有自我保护、远离危险的意识。 为此,学校要时常开展一些有关安全教育的讲座,让学生学习一些保护自己的常识和分辨是非、善恶的能力。比如,每学期在学校开展一两次以“珍爱生命、远离危险”或者“消防安全伴我行”、“安全校园,和谐校园”、“法津小讲堂”等为主题的讲座或者活动。学校也可以利用早读、主题班会、校园广播 、板报、橱窗等方面,多角度地给学生宣传安全方面的知识,让他们也能从不同角度,时时处处接受到安全的教育,配合学校的安全管理工作。 二、学校和家庭建立安全网,给学生的安全双保险 学生的安全除了学校的负责,学生自己要学会保护自己外,还要家长与社会的积极配合。学校要设法和家长建立联系网,比如校校通,学生到校家长就能收到信息,学生什么时候离校家长也能收到信息。家长也要在管理孩子写好家庭作业外,给学生看看报纸上关于安全事件的报道,让学生加强安全意识,学会保护自己的同时,也能增加一些常识和对事情判断的能力。 学校的安全管理工作对学生来说是非常重要的,当然,在这个过程中家庭的安全教育也不能忽视。在加强学校生命安全教育的过程中,我们要提高家庭环境建设,为学生搭建一个安全的学习环境。这方面,学校要给家长也做一些宣传,或者给学生和家庭联合开展一些安全教育方面的交流活动,如召开学校生命安全教育与家庭环境建设研讨会等。让家庭也积极参与学校的安全管理工作。家长也可以给学校提出有效的建议,让学校的安全管理工作落到实处且更加完善。这样,我们可以在保证学生健康快乐成长、学习的同时,还能培养学生积极的人生态度和进取精神。 三、建立应急方案,组织应急演习,让学生在危险来临时能机智避害 很多学校组织了各种各样的防震应急措施,让学生参加了各种预防、撤离的演习活动。其实,这远远不够,学校安全管理是长期的工作,我们不能脚疼医脚,头疼医头。要常抓常练各种危险应急演习,让学生在危险面前,不再惊慌失措。学校要给学生经常讲一些如何应对火灾、地震、泥石流的讲座。我们也可以利用科学课、自然课给小学生讲讲这些危害方面的知识,如地震时为何要有序撤离,火灾时为何要俯身捂住嘴、鼻撤离等等。当然,在不可预料的事件发生后,学校应立即采取措施,控制事态发展,组织救援工作,也要及时向有关部门作出汇报。 学校的应急安全管理不但要建立健全各方面的管理规则与制度,还要始终坚持应急管理方面的五项原则:以人为本,安全第一;预防为主,预防与应急相结合;统一领导,分级负责;快速反应,协同应对;依法规范,加强管理。如果学校能做到这些,学生、家长也能积极配合,学校的安全管理工作也一定能起到应有的效果。 总之,近几年小学生的安全成了社会、学校、家庭关心的头等大事。所以,小学生的安全管理也就成了小学教育管理的重要组成部分,成了学校管理工作的重中之重,更是小学生全面实施素质教育的前提和保证,是小学生自我安全保护的必要教育科目。学校要提高安全管理方面工作人员的管理水平与综合素质,杜绝学校安全事故的发生,为小学生营造一个安全稳定的校园环境。当然,做好学校安全管理工作还有很多要注意的事项和管理技巧,学校要和社会、家庭联系起来,做好小学安全管理这份工作,保证学校工作的正常开展,同时确保学生的安全,让学生健康快乐地成长。 略谈农村寄宿制学校的安全管理 摘 要:农村寄宿制学校的建设,农村寄宿制学校的办学水平的提高,对于统筹均衡城乡教育发展具有非常重要的作用,相对于非寄宿制学校来说,寄宿制学校更容易发生安全事故。因此加强对寄宿制学校的安全管理就显得意义非常重大。落实好安全责任、建立健全安全制度、严格安全管理、强化安全防范,提高寄宿制学校安全管理问题。 关键词:农村;寄宿制;学校;安全管理 中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2016)18-0168-155 DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.18.103 学生的安全关系到千万家,因此学校安全工作也是社会各界都非常关注的一个问题,小的安全事故对学校教学会产生一定的影响,大的安全事故会威胁到学生以及教师的生命安全。因此学校要做好安全管理的工作,让学生在安全、健康的环境下积极成长与学习。 一、将学生的安全工作落实到具体的部门和负责人是做好农村寄宿制学校安全工作的关键 寄宿制学校的学生长时间待在学校里,远离父母,因此,他们对学校生活的适应有一定的难度。为了让家长放心,加强社会的和谐稳定,教师与学校的相关工作人员要做好学校安全管理的工作,争取做到全心全意为学生服务。首先,要建立安全责任机制。从学校安全管理的第一负责人--校长到部门科长、再到班主任,再到学校职员,自上而下形成一个管理机制。其次,每一个部门与相关教师都要明确安全责任的内容,在每季度开学的时候,校长应该与学校的各部门、科室、班主任签订安全承诺书,班主任要与各学生家长签订安全承诺书,这样学校的安全管理任务就被分解得更加具体,同时也使责任内容深入人心。最后,也是最关键的,要检查安全责任的效果,学校要定期对各部门、科室、班主任等进行检查,避免学校对学生的安全管理落于形式,同时学校还要将对学生安全管理进行一项专门的考评,坚决实行一票否决制,对于在学生安全管理方面出现重大问题的教师一票否决,坚决不给予评先晋升的机会。 二、建立和完备安全制度是农村寄宿制学校安全管理工作的保证 寄宿制学校的安全管理工作同其他工作一样,要想做好就要建立起一套行之有效的安全管理制度。第一,入校门这一关要把握好,学校可以通过建立《外来人员入校登记验证制度》《学生出入校门制度》等制度,为学校进行分时段的封闭式管理工作奠定理论与制度基础,使学生在校内的人身和财产安全有一定的保障。第二,课堂、活动、晚间就寝这些时间段的关要把好,建立《教师、学生值日制度》、《学生请假、销假制度》等,教师争取在课堂与活动中点名,安排专职教师进行查寝,对于点名缺席的学生要记录在册,并进行实时跟踪,保护学生的人身安全。第三,饮食安全的入口关要把握好,建立《食堂安全管理制度》《餐具消毒制度》等,防止出现食物中毒、盗窃等安全事故的发生,保障学生的生命安全。第四,学生往返学校的交通安全关要把握好,建立《学生往返日学生家长接送制度》、《建立学生安全信息卡制度》等,加强学校同学生家长之间的联系,使学生放假在家期间的安全能得到保障。 三、提高学生的安全意识,加强学校的安全教育工作,为寄宿制学校做好安全管理工作的奠定基础 1.做好学校安全教育的计划,争取做到月月有主题、周周有活动、天天有教育。 2.对学生进行安全教育要抓住重点的时间和重点的活动,如安全教育日、法制教育日、安全宣传周等;除了要注重时间外,还要抓好教育的内容,在平时可以对学生进行安全知识专题教育,比如:个人卫生安全、饮食健康安全等。 3.要抓住特色,学校在对不同年龄的学生要进行不同层次的安全知识教育。 4.学校的安全知识教育活动要选择一个好的平台。 四、加强安全防范是做好农村寄宿制学校安全管理工作的要求 寄宿制学校更容易发生安全事故,做好有效预防和处置学校突发事件,是做好学校安全工作的必然要求。 农村寄宿制学校只有做好安全管理的各项工作,才能给学生提供一个更好的环境,为学生健康成长与学习提供一个保障,才能办好教育。 学校安全管理论文:学校计算机公共机房的安全管理与维护 【 摘 要 】 论文首先对计算机公共机房管理和维护工作进行了概述,之后根据多年在学校计算机公共机房工作的经验,总结了工作实施的几点建议。 【 关键词 】 公共机房;管理与维护;病毒入侵 1 引言 近年来,公共计算机机房数量迅猛增长,规模也不断扩大,这就使得机房的管理与维护工作越来越繁重。工作人员要对硬件的管理、软件更新、病毒检测与清除、机房课程安排、学生的自由上机安排等工作进行统筹。因此,有必要对公共机房的管理与维护工作进行讨论,总结出合适的工作模式,以便机房的管理工作变得有条不紊,让公共机房更好地发挥为学生服务的作用而不是成为学校的管理负担。 2 机房管理和维护的内容概述 学校公共机房面向全校师生,管理和维护涉及面较广、要求的电脑专业技术高,并且机房涉及必修课程和学生业余需求,事务复杂、工作量大。这些特点无疑给机房管理维护工作带来了困难。机房管理工作大致可以从使用与维护两大方面入手。首先,使用方面,分为计算机必修课的使用以及学生上机使用两大类。细分主要是,必修课程的上课时间和教室的协调,学生自由上机的教室分配,学生上机登记以及计费缴费的问题。其次维护方面,主要包括计算机软件硬件的维护以及机房环境的维护。仔细分类则包括硬件设备的配置、维护及故障检修、计算机软件的定期更新以及病毒的检测,机房内部局域网和应用系统的建设及维护、用电的安全保障,此外还有机房环境的维护等都属于机房管理的内容。总之,机房管理维护工作十分复杂和繁琐。 3 机房维护与管理工作的实施 公共机房的管理如此重要,工作内容又这样繁琐,传统的管理模式是专人专项负责,即电脑技术有专业老师维护,学生上机课程安排有专门的人员负责等。目前看开运行效果较好,但还是存在一些问题,为了更好地为学生服务,有必要总结机房日常运营中的主要问题,对这些问题着重专项处理。 3.1 硬盘资料保护 硬盘作为计算机中十分重要的组成部分,对于计算机安全以及正常使用起着关键性的作用。硬盘中含有主要的系统文件维护,这也是最重要的部分。公共机房作为学校里学生上机的主要场所,除了要承担平时必修课的任务还要满足学生自由上机的需要,计算机使用频率较高,任务艰巨。如果不对系统文件加以保护,系统往往遭到破坏,最终造成 计算机无法正常启动,影响正常使用。公共机房为了避免大规模病毒往往不安装光驱,这就使得重装系统费时又费力。所以,最好的解决办法就是,加强对机器上的系统文件的保护措施。第一,硬盘克隆精灵软件,它能在短短几分钟内完成对硬盘的复制工作,成为硬盘备份和恢复类软件中的首选。第二,安装硬盘还原卡,此方法安装简单,每当系统出现问题时,能较好较快地恢复系统设置。第三,安装具有网卡功能的硬盘保护卡,此种方法更适合大型机房的电脑维护。三种方法各有利弊,要根据不同的机房的规模选择方法。 3.2 防止病毒入侵 计算机病毒有其特有的特点,具有潜伏性、传染性、可触发性,不易被使用者察觉。当代互联网高速发展,计算机病毒大多借助互联网进行传播,破坏性网络病毒远比单机病毒传播速度更快,扩散范围更广,传播方式更多。这些无形中增加了计算机维护的难度,使得预防和清除计算机病毒成为机房管理最伤脑筋的事。因此,为了保障计算机正常运行,工作人员要从技术上和管理等方面同时入手,减少病毒的感染,保护计算机的正常使用。根据平时工作的总结,建议采用几种处理方法。第一,机房必须安装正版的软件,对于那些来历不明,尤其是网络下载的免费软件,首先要确定无病毒,之后方可使用。第二,对机房电脑安装杀毒软件,由于学生的专业电脑知识不足,互联网上的有害病毒又很多,因此安装杀毒软件对于维护电脑起着重要作用。建议公共机房使用升级服务最及时,对新病毒响应和跟踪最迅速有效的反病毒产品。 3.3 机房管理系统构建 学校的计算机公共机房承担多项任务,不仅要保证计算机必修课程的教学任务,而且还要为学生提供自由上机课余学习的场所,因此大多数学校的机房都是全天开放,这也给机房的日常管理增加了难度。工作人员要对机房进行合理的分配。首先就是要分区,将教学机房和自由上机机房分开,由专人对教学机房进行排课,同时兼顾学校平时承担的考试任务的布置。学生机房要制定出合理的计费缴费标准。由于大多数学校学生普遍配备校园一卡通,因此学校公共机房可以实行实名登记制度,刷校园卡,同时计时收费,关机离开机房时刷卡停止计费。这种方法公平公正,便于机房日常工作管理,减轻了工作人员的劳动强度,机房可以实现全自助上机模式,大范围提高了工作效率。 3.4 人员安全意识的培养 公共机房的安全也是机房管理与维护的重要内容。这里的安全包括计算机信息的安全以及计算机机房的安全。互联网时代,计算机与人们生活之间的信息传递很频繁也很便捷,这些信息有好有坏,工作人员首先要对不良信息进行过滤,其次还要对学生进行网络安全意识宣传培训,提升学生的安全意识,不要被网络上的不良信息蒙蔽。此外,计算机机房作为一个公共场所,人员聚集密集,机房电路复杂,这就要求工作人员要有高度的安全意识,及时清理计算机灰尘,保持其散热良好,注意定期检查电路的养护状况等。安全无小事,每一个工作人员应该时刻警惕安全事件,为师生提供安全良好的上机环境。 4 结束语 计算机管理和维护是一个学校信息化进程的重要体现之一,学校公共机房要建立健全各项管理维护制度,保障机房管理工作有序高效进行。机房管理人员应深知自身所肩负的责任,努力提升自身素质,学习新技术、新管理方式运用于公共机房的维护中,使机房成为学生的学习生活的得力助手。 学校安全管理论文:职业学校安全管理问题研究 摘要:近些年,随着社会经济的快速发展以及西方文化和价值观的不断冲击,社会矛盾和问题逐渐突显,校园安全事故不断出现,校园安全也成为社会关注的热点问题。不断创新职业学校的安全管理形式,构建和谐校园,是推动职业学校向科学化、规范化方向发展的有利保障。本文在分析职业学校校园安全管理现状的基础上,探究其有效路径。 关键词:职业学校;安全管理;自主意识;以人为本 1.职业学校校园安全管理的现状分析 国内外职业学校安全管理工作的发展可以分为四个阶段,第一阶段是,本能反应的初始型。在这一阶段,职业学校主要是面对学生出现的安全问题,想出一些应对的方法,总结为管理要求;第二阶段是,制度约束下的安全型。这一阶段,职业学校的管理理念受到科学管理观的影响,对学生安全的保证就是对学生的学习生活进行约束,包括硬性规定学生进出校园的时间,规定自习室和学生寝室的关灯时间,制定严格的请假制度,并付之于一套相对完善的惩罚制度,通过"管"来保证学生的思想;第三个阶段是,主动安全意识下的独立型。在这一阶段,受到人文主义等多种后现代管理思想的影响,各职业学校逐渐认识到,学生是独立的个体,学生作为成人年有权独立处于自己的学习生活,并认为通过硬性的制度管理会影响学生的发展,并因为约束产生更大的心理问题和安全问题,在这样的思想下,开始关注学生自身的安全意识;第四个阶段是,全员共同追求的互助性。在以人为本和服务性理念的影响下,人们逐渐认识到管理不是上级对下级的监督和制约,而是相互协作,服务学生、服务教师,促进共同发展的过程。目前,我国职业学校校园管理水平大都处于第一或者第二阶段,有的开始向第三阶段过渡,管理理念和管理方式上还有许多需要改进的部分。 2.职业学校校园安全管理的有效策略 2.1 树立以人为本的管理理念。职业学校的传统管理模式采用的是层次管理理念,通过制度的约束和惩罚来保证学校的正常运转和学生的安全,随着管理理念的不断发展,安全管理理念也发生了变化。一是,职业学校安全管理中要突出以人文本的理念;职业学校的学生是有一定程度自主意识和自主行为的,安全管理要考虑学生的年龄特征,安全管理的任务是在保证学生基本安全的前提下,最大限度为学生的工作学习提供条件,而不是通过剥脱一部分权利来实现安全。例如,职业学校的学生会自行组织社团活动,学生会利用周末时间到社会进行实践,这个时候学生就无法按时回到学校,学校需要制定弹性的管理方法既满足学生的需求,又促进学生的发展。笔者,通过对国外安全管理的资料查找发现,国外许多职业学校采用的是智能化的管理系统,学校和学生寝室的进入不再有人员进行管理,而是通过指纹识别,指纹对应学生可以在任何时间回到学校和宿舍,同时也可以自由安排自己的学习时间,不再受到管理的束缚。这样,在学校管理者和师生的关系上,不再是上下级之间的管制,而是一种服务的关系,安全管理由重视监督向重视责任业绩转化,其目的保证教育教学工作的正常运行。 2.2 培养学生的安全意识。学生安全工作的保证仅仅依靠制度的约束是无法完全实现的,需要提高学生自身的安全意识。目前,许多职业学校在教学中只注重专业知识的传授,很少由教师在课堂上对学生的校外实践行为进行有效地指导,以增加学生面对社会事件的处理能力,提高学生的安全意识;同时,学校的安全教育课程又基本流于形式,很少由学校专门开设课程进行教学,在指令性的学习中大多也是直接宣读文件内容,这样的形式是无法对学生的实践进行有效指导的。笔者认为,学校环境和社会环境存在着很大的差异,职业学校又是学生走向社会的过渡阶段,这个阶段需要教师的有效指导,包括在外出行中基本的交通安全、人际交往中的内容交流安全、应聘过程中的识别技能等,以为学生提高具体详细的指导,真正使学生在指导性行为的引导下提高自己面对社会的自我保护能力。在此基础上,也要借助社会上出现的反面案例,通过案例分析对学生进行教育,并指导学生讨论和交流在面对这种情况下的处理方法,增加学生对问题的理性化思考,锻炼学生的社会处理能力。 2.3 建立信息化的管理方法。信息技术和经济全球化是当代的两大基本特征,利用信息技术进行管理已经成为职业学校学校安全管理的一种重要的手段,也是职业学校安全管理的改革的方向。一是,利用信息技术,建立请假制度。目前,职业学校校在管理中仍然采用的是人员请假方法,学生有事需要向辅导员请假,并填写相应的请假手续,这样无形中增加了请假的流程,在时间上也相对增加。很多学生在面对突发事件后无法及时地履行请假制度,同时班主任也无法对学生的请假情况进行整体上的了解;二是,利用信息技术,建立及时的应急设备。通过网络平台建立学生应急事件报告平台,学生在遇到困难和威胁后可以通过语言、文字等形式快速地向学校汇报,学校能力在第一时间内给予指导;三是,利用信息技术,丰富安全教育课程。通过网络平台向学生推荐优秀的安全教育视频和典型的安全教育案例,并规定学生基本的阅读量,将阅读感受上传进行分享,以真正实践安全教育的开展,增加安全教育的实效性。 综上所述,校园安全管理对于提高职业学校的校园管理水平具有重要的作用,尤其在全面落实科学发展观,加快构建社会主义和谐社会的形势下。职业学校校园安全管理工作在实施过程中,需要树立以人为本的管理理念,关注学生的发展,建立为学生服务的安全管理体系;开展有效的安全教育课程,对学生的工作学习提供细致的指导,培养学生的安全意识;利用信息技术,建立信息化的管理方法。 学校安全管理论文:如何强化学校的安全管理 校园安全越来越被各级行政机关重视,怎样更好地强化校园的安全管理呢? 一、加强制度建设 细化宿舍、食堂、消防、水电暖、道路交通、安保管理制度;完善突发公共卫生、防震、防恐、实验室特种设备发生意外等的应急预案及指挥系统;与教学楼、公寓楼、餐厅、实验室、体育设施等重点部位管理人员鉴定责任书,明确管理人员职责。 二、加强安全教育 1.做好校园内的安全教育宣传及其管理。要结合学生的年龄特点,使安全教育入校、入课、入心。 2.做好老师和学生在上班和学习时间之外的安全教育宣传及其管理。 3.健全应对突发自然灾害和公共安全事件的应急预案和演练制度。 4.努力推进安全法制教育。县城中学放学后打架闹事学生多,有时还有社会闲杂人员参与,有针对性地丰富内容、创新形式、拓展渠道,实现对师生法制教育培训全覆盖、常态化。 三、加强安全隐患排查 1.建立有安保人员参加的日常安全隐患排查制度 (1)注重学校安全排查过程中的每一个细节,重点检查教学楼道、公寓楼、综合馆的应急指示灯、安全指示灯及护栏;学生宿舍、餐厅、办公室的安全用电、实验室、体育场地、卫生间的设施设备等重点场所和重点部位的安全情况。 (2)要求各班经常性地排查学生中是否隐藏管制刀具;排查师生之间、学生之间存在的矛盾,做好心理疏导;另外,保安不是守门员,学校要把保安用好用活,要求保安熟悉学校的角角落落,掌握各班的学生情况,做到防患于未然。 2.建立专项安全排查工作制度。在日常安全排查基础上,针对不同时期的安全工作特点,专门组织食品卫生、消防设施、水电暖、体育设施、特种设备等综合性或专项安全检查,提高学校安全工作的针对性和实效性。 3.坚持学校安全隐患排查与整改登记制度。日常安全隐患排查和专项安全排查后都应填写“学校安全隐患排查与整改表”。 四、落实安全责任 1.校长是学校安全管理工作的第一责任人,主管安全工作的副校长是具体责任人,应履行领导职责,真正把学校安全工作作为日常管理工作的重要内容,摆在更加突出的位置,抓紧抓好。 2.建立和完善学校安全工作责任制度。学校要制定安全目标管理细则,细化每个岗位的安全责任,分解落实到人,落实到每项工作、每个环节,实行岗位责任制。 我们在学校的日常工作中加强了制度建设,做好了安全教育宣传,又强化了安全隐患排查,并很好地落实了安全责任追究制度,学校就一定能够把安全工作做好,而这也是抓好学校常规工作的一个具体体现。 学校安全管理论文:浅析思想政治工作在学校安全管理中的作用 [摘要]思想政治工作是经济工作和其它一切工作的生命线。本文扼要分析了当前学校安全中存在的主要问题,阐述了思想政治工作在学校安全中的重要作用,就大力构建学校安全文化,创新安全思想政治工作文化平台作了具体探讨。 [关键词]思想政治工作;学校安全;安全文化 学生安全是教育工作的天字号工程。校园安全是永恒的主题,学校安全稳定工作只有起点没有终点,无论任何时候、任何情况下,只能抓得紧而又紧、严而又严、实而又实,绝不能掉以轻心,绝不能松劲懈怠。抓好校园安全,是当前全国各地重点工作之一,党委、政府各职能部门切实担负起监管责任,建立健全社会、家庭、学校“三位一体”的共同监管体系。安全思想政治工作是抓好校园安全的重要保障和有力抓手,要教育引导师生深刻理解学校安全的重要性,牢固树立科学发展的安全意识,大力构建校园安全文化,不断创新学校安全思想政治工作文化载体建设,为学校安全起到实实在在的思想引导作用。 一、当前学校安全管理中存在的主要问题 从中央到地方,党和政府高度重视学校安全工作,但是,随着校园内部的环境和外部的政治、经济、社会形势发生了许多新的变化,这些变化对学校师生的思想和意识形态等带来许多新的挑战,也给学校思想政治工作提出了新的课题。例如:2011年11月16日9时40分许,甘肃省庆阳市正宁县榆林子镇西街道班门口发生一起交通事故,一辆货车与一辆榆林子镇幼儿园接送校车迎面相撞,事故共造成21人死亡43人受伤,其中19名死者是幼儿。学生安全事故教训是惨痛的,当前学校安全工作中存在的问题主要表现在以下方面:一是“安全第一”理念树立还不够牢固,个别学校负责人仍存在麻痹松懈思想;二是管理制度重建轻用,落实不到位,还没有真正做到“党政同责、一岗双责、齐抓共管”;三是安全教育在开全课程、开足课时还达不到要求;四是农村中小学安全基础工作比较薄弱;五是安全投入严重不足,在物防、技防上舍不得花钱;六是安全隐患和不稳定因素还不同程度地存在;七是校园周边环境还有不尽如意的地方等。安全隐患,无时不在;安全事故,防不胜防。学校是人员密集场所,学生是最需要保护的未成年人群体,特别是当前社会深层次矛盾凸显,交通、治安、食品卫生等社会环境远远跟不上形势发展变化的情况下,更容易发生安全事故,也容易造成群体性人员伤亡。 二、思想政治工作在学校安全管理中的重要作用 指出,人命关天,发展决不能以牺牲人的生命为代价,这必须作为一条不可逾越的红线。学校安全是社会发展永恒的主题,加强校园安全思想政治工作,对教育事业发展有着重大现实意义和长远的保障作用。 第一,坚持以人为本,落实科学发展,必须加强学校安全思想政治工作。首先是要尊重和保障人的生命权健康权;科学发展,首先要体现在安全发展上。维护好、发展好广大师生的根本利益,构建和谐校园,学校必须实现安全发展。要加强学校安全思想政治工作,牢固树立安全思想与意识,建立浓厚的安全文化,营造浓厚的安全氛围,为校园安全提供坚强的思想保障、组织保障和技术保障。 第二,推进安全工作责任落实,必须加强学校安全思想政治工作。严格实行学校安全目标管理责任制,落实“党政同责、一岗双责”机制,把学校安全稳定指标作为考核各级领导班子、领导干部的一项重要内容,加大考核奖惩和责任追究力度,落实好部门主管责任。积极推进“网格化”管理,对网格内的所有单位逐一落实监管、主管责任,确保安全工作责任落实无缝隙、全覆盖。 第三,强化学校安全基层基础工作,必须加强学校安全思想政治工作。坚持预防为主的方针,深化细化工作措施,推进学校安全管理工作重心下移和关口前移,严格办学条件审批,深入开展隐患排查治理,加强“三防”(人防、物防、技防)建设,对新建、改建、扩建的校舍工程,严格执行建设项目安全设施“三同时”(建设项目安全设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用,简称“三同时”)制度。从源头上消除事故隐患和不安全因素。 第四,推进师生安全防范意识教育和培训,必须加强学校安全思想政治工作。指出,公共安全连着千家万户,确保公共安全事关人民群众生命财产安全,事关改革发展稳定大局。采取多种形式开展安全教育、法制教育、反邪教教育、心理健康教育,切实提高学校公共安全教育的针对性和实效性,使师生员工的法制观念、安全防范意识、卫生保健意识、心理调节能力进一步增强,做到安全教育“计划、师资、教材、课时、考核”五落实。 三、强化思想政治工作,大力构建学校安全文化 学校安全文化建设是预防校园安全事故的基础性工程,是提高师生员工安全文化素质的一项系统工程,是校园营造安全环境的实质要求。因此,大力弘扬校园安全文化,积极推进校园安全文化建设具有重要的现实意义和战略意义。一是建设校园安全文化体系。发挥思想政治工作的优势,做好教职员工思想政治工作。加强安全文化理论研究,组织课题攻关。充分发挥各种宣传教育载体作用,通过校园广播、校园网、板报、校讯通等平台,加强校园安全文化的宣传教育,做到与时俱进,切合学校师生实际,为广大师生员工所接受。二是深入贯彻安全文化理念。对学生在日常学习生活中形成安全观念进行加工提炼,形成具有指导作用的安全目标及价值观,利用多种形式进行宣传教育,比如:印制安全读本、国旗下讲话、主题班会、文艺汇演等。 四、加强学校安全思想政治工作的平台创新 思想政治工作与学校安全工作紧密结合,通过学校安全文化建设平台,丰富思想政治工作的内容,拓宽思想政治工作外延,使安全文化建设更具特色,发挥出更大的感召力与吸引力,形成强大的保安全促发展的正能量。一是建设学校安全文化园地。在学校门口、走廊、操场等学生经常活动场所,创建富有特色的安全文化长廊,悬挂张帖安全制度、警句、漫画、标语等,力求图文并茂、生动活泼,具有警示性和感染力。二是组建学校安全文化宣讲队伍。学校安全文化宣讲队伍,是一支富有生机活力的加强安全文化的生力军,宣讲员通过扎实的理论功底,丰富的政策水平,使学校师生员工深刻了解党中央领导同志的重要指示,进一步强调学校安全工作的极端重要性,明确当前和今后一个时期学校安全的重点工作和主要任务,意义深远,发人深醒,催人奋进。 总之,做好新形势下学校安全思想政治工作,要坚持以关于安全生产系列重要讲话精神为指导,用和谐教育作引领,不断探索和创新学校安全思想政治文化建设的新途径,用安全文化力激活安全保障力,为推动学校科学发展、安全发展、和谐发展提供思想保障和文化支撑。 学校安全管理论文:浅谈学校安全管理工作 学校安全工作关系到千万学生的健康、千万家庭的幸福、关系到社会的稳定。珍爱生命,关注安全是每个公民应尽的义务和责任。构建和谐平安校园更是全校教职工和学生们共同的愿望,更是时代赋予学校的职责和使命。如何确保学校不出现安全事故,笔者认为必须建立健全具有可操作性和实效性的规章制度,依靠完善的制度、科学的管理、社会各界的支持和全体师生的参与,以预防为主,杜绝校园安全事故发生。具体就应该做好以下几个方面: 一、建立健全安全机制 学校必须认识到安全工作事关全校师生安全、健康,责任重于泰山,必须警钟长鸣、常抓不懈。学校必须把安全管理工作纳为学校重中之重的工作,成立以校长为组长、分管副校长为副组长的学校安全工作领导组,实行校长负总责,分管领导具体抓、其他成员共同抓的办法。学校安全工作领导组负责学校安全管理工作,分解、细化和落实学校安全工作责任人、职责及责任,研究安全工作中出现的新情况、新问题,以及贯彻、落实上级的新要求。形成分工负责,齐抓共管,全员参与的工作格局。 1.建立安全工作领导责任制和责任追究制度 由学校校长负责,将安全工作列入各相关人员的目标考核内容,并进行严格考核;严格执行责任追究制度,对造成重大安全事故的,要严肃追究有关领导及直接责任人的责任。 2.实行分级管理、层层签订安全责任书 学校与各部门、班主任、科任教师层层签订责任书,明确各自的职责。将安全教育工作作为对教职员工考核的重要内容。贯彻“谁主管,谁负责”的原则,做到职责明确,责任到人。 3.完善学校安全规章制度 建立健全定期检查和日常防范相结合的安全管理制度,进一步强化安全保卫工作奖惩细则、防火、防盗、饮食卫生管理等规章制度。对学校安全工作要做到有章可循、有章可依、违章必究,不留盲点、不留死角,堵塞漏洞,确保安全。 4.建立健全学校各类安全应急预案 为了应对各种突发事件,学校必须根据学校的实际情况,建立健全学校各类安全突发事件应急预案。明确一旦发生学校安全事故时,学校安全工作领导小组应按各自的工作岗位和工作职责,迅速而有效地开展应对工作,将突发安全事件的损失降到最低限度。 二、加强教育,提高防范常识、增强防范技能 提高学生安全意识、自我防范和自护自救能力是学校减少或杜绝安全事件发生的重要前提。学校必须高度重视对学生的安全教育,提高学生的安全意识、自我防范和自护自救能力。要根据实际情况,开设安全教育地方课程,认真落实。以消防安全日、防震减灾日等各种节日或纪念日为契机,开展丰富多彩的教育活动。利用校会、班会、黑板报、墙报、学科渗透、广播、悬挂横幅、张贴标语、张贴各种安全教育资料、散发安全教育材料等途径,开展学校安全教育。通过讲解、演示和训练,对学生开展安全预防教育,使学生接受比较系统的防交通事故、防食物中毒、防病、防体育运动伤害、防火等安全知识和技能教育。还可利用学校通过《致家长的一封信》、《告学生家长书》、发放《学校安全教育知识手册》等形式将安全知识传递给学生家长,增强家长的安全意识。同时,还必须提高学生的自救自护能力。每学期学校根据季节特点,进行不少于一次的“防震、防火及自然灾害安全疏散或逃生、食物中毒自救、消防”等方面的演练。 三、认真排查隐患发现问题立即处理 学校安全工作领导组必须随时了解各地发生的学校安全事故,分析事故发生的原因,了解事件的情况。根据已发生的学校安全事故,对照学校的实际情况,认真排查校园内的教学设施、师生矛盾、教师间矛盾、校内住户安全等一切隐患,做到不留盲点、不留死角,堵塞漏洞,确保安全。 学校安全工作领导组在日常工作中,要不定期不定形式地开展学校安全隐患排查,对存在的安全隐患进行及时的整改。对于一些学校无法整改或解决的安全隐患,及时向相关部门进行汇报,争取得到尽快的处理。 总之,安全管理是治校之本,安全生产是治本之策,“安全发展、国泰民安”。学校应本着“对学生负责、对家长负责、对学校负责、对社会负责”的高度负责的态度,做好学校的安全工作。以“安全第一,师生至上”的工作理念为指导,经常性地总结经验教训,时刻绷紧安全稳定工作这根弦,及时解决安全工作中发现的新问题,努力把学校建成和谐校园、平安校园。
测绘工程论文:浅谈测绘工程的质量管理与系统控制 【摘要】测绘工作是一项复杂且工作量较大的工程,随着科技的不断发展以及3s技术的不断发展,测绘行业的发展压力与日俱增。要提高测绘行业的竞争力,就必须不断加强测绘工程的质量管理与系统控制。本文简要介绍了测绘工程的质量管理与系统控制,并提出了一些改善措施。 【关键词】测绘工程;质量管理;措施;系统控制 1 测绘工作实行质量管理的重要性 根据,近年全国测绘工程的调查结果显示,全国重点测绘工程的质量合格率高达93.1%,不可否认,测绘工程在质量管理方面的工作成绩斐然。但是,随着国内经济改革的深化及开放程度的加深,测绘行业面临的竞争压力将越来越严重,所以测绘行业只有不断提高运营效率和质量管理水平,只有这样才能为测绘行业竞争力的提高提供强大的动力支持。 2 测绘工程的质量管理与系统控制 2.1 测绘工程质量保证体系 质量保证体系的系统功能,在于沿着科学的工作程序和管理程序,及时地获取各种应有的质量信息,进行判断、加工、储存、传送,最后以指令信息作为反馈加以输出,通过改善体系的要素,实现体系应有的控制状态,求得需要的质量保证。质量保证体系的构成要素有目标值系统,程序标准,工作标准,组织系统,管理点,信息管理,体系评价。 2.2 测绘工程质量管理系统要素 质量管理系统的基本组成单元称为质量管理系统要素。根据国家相关标准提供的质量管理系统和质量保证的通用模式可以看到,质量管理系统包含四大过程要素,即管理职责,资源管理,产品实现,测量、分析和改进。 2.3 质量的系统控制 质量管理是由一系列系统的特定的概念组成的一个合乎逻辑的理论的概念体系,它包括质量、质量环、质量方针、质量计划、质量控制、质量保证、质量审核、质量成本及质量体系等。 2.3.1 测绘工程的质量管理点 测绘工程的质量管理点应分别设定在人员、设备和数据采集过程上。人员的质量管理点主要是人员的能力水平能够胜任工作岗位,应达到一定的学历、职称、工龄、业绩、培训等。设备的质量管理点是年检和使用前的检校,以确保设备工作正常,满足工程使用。 2.3.2 测绘工程的数据检查 测绘工程数据的质量检查,是保证地形建模和数据库数据正确性的基础,这里的检查包括图形数据、属性数据、风格检查、拓扑检查这几个方面。 2.3.3 测绘工程的过程控制 测量是测量人员进行的一组操作。测绘工程中的各项任务都是一个过程,所以测绘工程的质量管理关键是对测绘过程的控制。每个过程有三个阶段:输入、操作、输出。因此一个合理的质量管理就是输入无误、操作正确、输出合格。所有《测绘记录》均应按照表格栏目规定执行。 2.3.4 记录和标识 测绘工程质量管理与系统控制有关的记录应进行控制并编制相应的记录控制程序文件,确保记录的标识、贮存、保护、检索、保存期和处置。所有记录表格,包括操作记录、检查一记录、质量管理记录、测量设备的测量能力和测量结果的记录均按统一规定的系统进行统一编号。与质量管理有关的记录应由一记录的部门或个人保存,特别是书面记录应确保记录不丢失、不受潮、不损坏,保证记录的完整和清晰。计算机硬盘和光盘贮存的记录在备份好的同时应采取相应的保护措施。通过采用科学分类的统一编号或编码或计算机软件储存,确保在需要时能够迅速及时查找到所需要的记录。根据记录的用途,规定各类记录的保存期并由文件作出规定。 3 如何加强对测绘工程的质量管理 3.1 完善相关法律法规,做好制度保障 加强对测绘工程的质量管理,首先就是有关部门要根据目前的形式要求,制定测绘质量的专项法规,以法律为根本准绳,并不断完善相关法律法规,形成制度保障。其次,行政测绘的主管部门要严格依法办事,加大执法力度,依法惩处严重违反质量管理法规的单位及项目;第三,加强行政测绘部门的监管工作。设立测绘质监部门,不断增强各级测绘质监部门的地位,做好监管工作。 3.2 加强领导及员工的质量意识 领导重视,是质量管理水平提高的主要动力。质量管理要坚持“以人为本”的管理理念,以此提高员工的质量意识,做好测绘产品质量提高的的基础工作。要提高领导和员工的质量意识,就要不断加强领导与员工的理论学习和业务培训,通过学习,不断加强员工的质量意识教育,同时,也可以通过各种经验交流会、业务培训班等方法,增强员工的爱岗敬业精神,让质量意识深入人心。 3.3 重视测绘工程的质量管理点 测绘工程的质量管理点应分别设定在人员、设备和数据采集过程上。人员的质量管理点主要是人员的能力水平能够胜任工作岗位,应达到一定的学历、职称、工龄、业绩、培训等。设备的质量管理点是年检和使用前的检校,以确保设备工作正常,满足工程使用。测绘工程数据采集过程的质量管理建立三个固定管理点:第一,己知数据的检查;第二,控制数据的检查;第三,地形要素,图形,碎部数据的检查。另外在控制网的布设,观测,平差和地形要素的采集,图形编辑等过程中根据需要建立临时管理点。 3.4 通过培训提高质量管理水平 测绘单位要做好人员的技术质量培训工作,不间断的组织员工系统地学习国家测绘局颁发的《测绘生产质量管理规定》和《测绘产品质量监督管理办法》等文件;在学习过程中,要努力加强优秀技术总结、设计等技术资料的学习,把测绘技术管理、质量管理、计量管理作为培训的重要内容之一,同时还要特别强调测绘行政管理部门的质量监督管理职能,维护测绘持证单位的合法权益,提高测绘单位的工作积极性。 3.5 加大经费与人力的投入力度 基础测绘工作的公益性较强,单靠市场机制进行自发调节,很难满足企业的发展需要,势必造成测绘的基础产品的价格与价值出现严重背离。虽然,每年国家都加大了基础性测绘事业的经费投入,但是增加的费用仍然不能与生产成本增加的费用持平。按目前投入水平可安排的基础测绘工作量已呈逐年下降趋势,而且我国还只有为数不多的测绘生产单位具有先进的测绘技术手段。对此,我们必须加大对测绘工作经费的投入力度,让测绘生产单位能够更新设备并进行技术改造,提高测绘的科技水平和生产能力,保障测绘成果的精准度。测绘单位的经费投入要遵循以下三点进行:一是国家基础地理信息的更新计划,当列入国家和省一级年度经济计划,在预算中列有专项,安排适当的经费额度,由测绘主管部门按计划实施。二是基础测绘实行分级管理,改变多年来我国大比例尺基础测绘都由国家测绘局包下来的状况。其三,还应注意采取多种方式,通过多种渠道筹措资金,比如通过建立测绘成果的有偿使用制度等方法,建立各种经费补偿机制。 3.6 文件化质量体系要实施动态管理 测绘质量体系文件要在原有的基础上不断加以改进完善,使其可操作性逐步增强,确保测绘产品实物质量稳步提高,这就要求质量体系文件必须实施动态管理,不断提高测绘质量体系的有效性。在质量体系运行过程中,出现文件规定不明确、规定与实际不符或文件未规定以及采取纠正措施而引起文件更改的情况,要按照文件规定的修改程序及时修改完善,使文件更加严格,达到质量体系运行更加系统、更加有效的目的。文件修改程序要根据测绘单位的实际情况规定合理,进行有效控制,便于文件的控制和修改的渠道畅通,这样可以达到事半功倍的效果和提高效率的目的。 测绘工程论文:测绘工程项目成本管理 摘 要:简要的介绍了测绘工程项目成本管理的概念、内容及目标,详细的阐述了测绘工程项目成本管理就是在保证满足工程质量、工期等合同要求的前提下,为了实现预定的成本目标,对项目实施过程中所发生的成本费用支出,有组织、有系统地进行预测、计划、控制、协调、核算、考核、分析等进行科学的管理工作,它是以尽可能地降低成本为宗旨的一项综合性的科学管理工作,从测绘工程质量、测绘工程工期、测绘施工安全三个方面详细的分析了测绘工程项目成本管理的有效途径。 关键词:成本管理;预测;控制 测绘工程项目成本是测绘过程中各种耗费的总和。测绘工程项目成本管理,就是在保证满足工程质量、工期等合同要求的前提下,对项目实施过程中所发生的成本费用支出,有组织、有目标、有系统地进行预测、计划、控制、协调、核算、考核、分析等进行科学管理的工作,它是为了实现预定的成本目标,以尽可能地降低成本为宗旨的一项综合性的科学管理工作,企业只有认清形势,建立适应市场的科学的成本管理机制,才能赢得社会信誉,赢得企业效益。 测绘项目成本管理的目标是在保证质量前提下,寻找进度和成本的最优解决方案,并采用先进的信息技术手段,应用现代科学成本管理方法对成本、进度进行有效地综合控制,将给工程带来极大的效益。 测绘项目成本管理的内容贯穿于测绘项目管理活动的全过程和每个方面,从测绘项目合同的签定开始到实施准备、测区测绘、直至资料验收,每个环节都离不开成本管理工作。测绘工程项目成本管理的主要控制要素工程质量、工程工期、施工安全。只有通过技术方案的制定、项目实施的核算和测绘成本管理等一系列活动来达到预定目标,实现盈利的目的。 就测绘成本管理的完整工作来说,可以划分为成本计划、成本预算、成本控制、成本核算等,下面就成本预算、成本控制两方面引以阐述。 1 成本预算 根据测绘合同、招标文件、图纸和进度计划作出的科学预算,它是进行成本分析比较的基础资料,也是测绘过程中进行成本控制的目标。它的制定必须充分考虑如下因素:人、财、物等资源配置相对合理,各种资源的工作效率和可利用程度较高,难以避免的损耗、低效率,技术难度造成的返工,自然环境等。这样制定出来的目标成本既切合实际,又切实可行,操作起来既有难度,又能够达到目标,从而具有客观性、科学性、现实性、激励性、稳定性。 成本预算是通过货币的形式来评价和反映项目工程的经济效果,是加强企业管理、实行经济核算、考核工程成本和编制工程进度计划的依据,是为科学编制、合理的成本控制目标提供依据,因此,成本预测对提高成本计划的科学性、降低成本和提高经济效益,具有重要的作用。加强成本控制,首先要抓成本预测,成本预测的内容主要是使用科学的方法,结合签约价根据各项目的测区条件、仪器设备、人员素质等对项目的成本目标进行预测。 1.1掌握测绘工程信息,科学运筹前期工作。测绘工程项目预测是成本控制的重要前期工作,要充分认识项目成本预测的意义。 (1)首先要掌握该项目准确的工程信息,了解项目业主的机构职责、队伍状况、资质信誉等基本情况;(2)掌握测绘工程项目的性质,弄清工程投资渠道和资金是否可以到位情况;(3)掌握测绘工程项目的主要内容。了解项目的工程量、简易程度、工期、人员、设备、业主的要求。(4)分析在正常情况下完成该工程所需的人力、材料、仪器设备、水、电、管理费、税金等所有的成本。(5)企业根据自身的综合因素,做出合理报价。 1.2做好测绘工程项目工、料、费用预测成本预测,确定成本控制目标。根据测绘工程项目的规模和标准、工期的长短、拟投入的人员设备的多少,按实际发生并参考以往测绘工程项目中包干控制的历史数据,结合项目所在地的经济情况来综合预测项目工程的成本费用。 (1)首先,分析测绘工程项目所需人员,用工的人工费单价,再分析员工的工资水平及社会劳务的市场行情,根据工期及准备投入的人员数量分析该项工程合同价中人工费所占比例。测绘工程项目中劳务费的支付在成本费用中所占比重较大,而且工期的长短与质量管理的控制都与人员有着重要的关联,所以应作为重点予以准确把握。(2)测算所需材料及费用。(3)测算使用的仪器设备及费用。在测绘行业中,除测绘劳务费外,仪器设备的投入在成本费用中所占比重较大。而所需的仪器设备的型号,数量一般是在定额中的工作量中套算出来的,与现实有一定差异,工作效率也有不同,因此要测算实际将要发生的仪器费用,同时,还得计算需新购置的仪器设备费的摊销费。(4)测算间接费用,间接费占总成本的15%~20%左右,主要包括企业管理人员的工资、办公费、工具用具使用费、财务费用等。(5)成本失控的风险分析。项目成本失控的,就是对在本项目中实施可能影响目标实现的因素进行事前分析,通常可以从以下几方面来进行分析:第一,对测绘工程项目技术特征的认识。第二,对业主有关情况的分析,包括业主单位的信用、资金到位情况、组织协调能力等。第三,对项目组织系统内部的分析,包括组织施工方案、资源配备、队伍素质等方面。第四,对项目所在地的交通状况的分析。第五,对气候的分析。气候的因素在工程的进度影响很大,特别是前期外业作业过程中,这一点很重要。 总之,通过对上述几种主要费用的预测,即可确定直接费用、间接费用的控制标准,也可确定必须在多长工期内完成该项目,达到项目管理的目标控制。所以说,成本预测是成本控制的基础。 2 成本控制 项目成本控制就是在项目实施过程中对资源的投入,测绘过程及成果进行监督,检查和衡量,并采取措施确保项目成本目标的实现。成本控制的对象是工程项目,其主体则是人的管理活动,目的是合理使用人力、物力、财力,降低成本,增加效益。 成本控制是测绘项目能否对企业产生效益最重的一个关键步聚。对于测绘项目的成本控制主要注重以下几个环节: 2.1全员成本控制。成本控制涉及到项目组织中的所有部门、班组和员工的工作,并与每一个员工的切身利益有关,实行岗位目标责任制,充分调动职工的工作积极性和主动性,增强责任感和紧迫感,,充分调动每个部门、班组和每一个员工控制成本、关心成本的积极性,真正树立起全员控制的观念。针对测绘项目的性质不同,可以实行包干制、月薪制、日薪制等。 2.2全程成本控制。首先要把计划的方针、任务、目标和措施等加以逐一分解落实,越具体越好,要落实到班组甚至个人;责任要全面,既要有工作责任,更要有成本责任;做到责、权、利相结合,对责任人的业绩进行检查和考评,并同其工资、奖金挂钩,做到奖罚分明。 项目成本的发生涉及到项目的整个周期,项目成本形成的全过程,从项目的准备开始,经测绘过程至资料验收移交后的后期服务的结束。因此,成本控制工作要伴随项目实施的每一阶段,如在准备阶段要制定最佳的组织实施方案,在实施阶段按照业主要求和技术规范要求,充分利用现有的资源,减少成本支出,并确保工程质量,减少工程返工费和工程移交后的后期服务费用,工程资料验收、移交阶段,要及时依合同价款办理工程结算,使工程成本自始至终处于有效控制之下。 2.3动态控制原则。成本控制是在不断变化的环境下进行的管理活动,所以必须坚持动态控制的原则,所谓动态控制就是将人、材、物投入到测绘工程项目实施过程中,收集成本发生的实际值,将其与目标值相比较,检查有无偏差,若无偏差,则继续进行,否则要找出具体原因,采取相应措施。实施成本控制过程应遵循“例外”管理方法,所谓“例外”是指在工程项目建设活动中那些不经常出现的问题,但关键性问题对成本目标的顺利完成影响重大,也必须予以高度重视。在项目实施过程中属于“例外”的情况通常有,如测区征地、拆迁范围红线业主临时的变更,临时租用费用的上升、天气的原因工期无法及时完成、仪器设备的损毁与检修等,从而影响工程进度的顺利进行。 2.4节约原则。节约就是项目实施过程中人力、物力和财力的节省,是成本控制的基本原则。节约绝对不是消极的限制与监督,而是要积极创造条件,要着眼于成本的事前监督、过程控制,在实施过程中经常检查是否出现偏差,以优化施工方案,从而提高项目的科学管理水平来达到节约。 3 降低成本 降低项目成本的方法有多种,概括起来可以从合同管理、组织、技术、经济等几个方面采取措施控制,找出有效途径,实现成本控制目标。 3.1成本分析。成本分析对各种成本(包括人工费、材料费、仪器设备费、其他直接费用、间接费用)进行分析、管理和归集。系统地研究成本变动因素,检查成本计划的合理性,通过分析,深入揭示成本变动规律,需求降低施工项目成本的途径。 实际的利润也就是企业的效益(盈余值),盈余值是一种能全面衡量工程进度、成本状况的整体方法,其基本要素是用货币量代替工程量来测量工程的进度,因此盈余值也反映了项目管理者的管理水平。 3.2采取组织措施控制工程成本。要明确项目部的机构设置与人员配备,明确管理部门、作业队伍之间职权关系的划分。项目一般实行项目经理责任制,由项目经理统一管理,对整体利益负责任。项目部各成员要在保证质量的前提下,严格执行项目成本分析标准,确保正常情况下不超成本支出,如果遇到不可预见的情况,超成本较大时,应及时找出原因。在具体工作中,工作要仔细、资料要完整、签认要及时、索赔要主动。如属工程量追加,则应积极及时同业主协调,追加签证。 3.3采取技术措施控制工程成本。要充分发挥技术人员的主观能动性,对主要技术方案作必要的技术经济论证,以寻求较为经济可靠的方案,从而降低工程成本,包括采用新技术、新方法、新材料等节约成本。 3.4采取经济措施控制工程成本。(1)加强合同管理,控制工程成本。合同管理是测绘项目管理的重要内容,也是降低工程成本,提高经济效益的有效途径。企业必须以工程承包合同为标准,确定适宜的的质量目标。质量目标定得高,相应的质量标准也要高,投入也要增大。因此,每项工程要达到什么目标要事先认真研究,除树立品牌、扩大知名度外,要仔细研究承包合同的要求,恰当把准合同要求的临界点。在具体工作中,应注意从三个角度把握好质量标准:第一,对超标准创优工程,要从企业的宏观环境和自身实力,通过认真的去把握,不可轻易做出不切实际的承诺,片面追求虚名,增加的测绘工程成本。第二,安全也是也直接影响企业的效益的一个方,加强安全管理工作,势必在安全保护措施上增加投入或花费一定的管理精力。第三,以合同为准则,搞好资金管理,及时确保工程款项按期收回。(2)人工费控制。企业资源的有效配置、合理使用是发挥资源整体效能的技术环节。人力资源是决定其它资源是否能够合理有效配置的前提。而人工费一般占全部工程费很重的比例,所以要严格控制人工费。所以企业要制定出切实可行的劳动定额,要从用人数量上加以控制,有针对性地减少或缩短某些工序的工日消耗,力争做到实际结帐不突破定额单价的同时,提高工效,提高劳动生产率。另还要加强工资的计划管理、提高出勤率和工时利用率,尤其要减少非生产用工和辅助用工,保证人工费不突破。(3)材料费的控制。要严格计算材料的使用计划。(4)仪器设备费的控制。根据细化后的组织实施方案和调整后的单价分析,合理安排充分利用仪器,减少停滞,保证仪器设备高效运转。(5)加强质量管理,控制返工率。在工程实施过程中,要严把工程质量关,各级质量自检人员定点、定岗、定责、加强测绘工序的质量自检和管理工作真正贯彻到整个过程中,采取防范措施,做到工程一次合格,杜绝返工现象的发生,避免造成因不必要的人、财、物等大量的投入而加大工程成本。 总之,只有成本预测为成本确立行为目标,成本控制才有针对性;不进行成本控制,成本预测也就失去了存在的意义,也就无从谈成本管理了,成本预测、成本控制又是降低成本的基础。三者之间相辅相成,对测绘项目成本的控制起到十分重要的作用。 结束语:只有把测绘项目成本管理与测绘实际工作相结合,有组织、有系统地进行预测、计划、控制、协调、核算、考核、分析等进行科学管理的工作,并建立适宜的激励约束机制,才能使我们的企业的经济能力不断提高,立足于更加激烈的竞争市场。 测绘工程论文:加强成本管理 提高测绘工程质量 测绘项目成本管理的目标是在保证质量前提下,寻找进度和成本的最优解决方案,并采用先进的信息技术手段,应用现代科学成本管理方法对成本、进度进行有效地综合控制,将给工程带来极大的效益。就测绘成本管理的完整工作来说,可以划分为成本计划、成本预算、成本控制、成本核算等,下面就成本预算、成本控制两方论文联盟//面进行阐述。 1、成本预算:成本预算是通过货币的形式来评价和反映项目工程的经济效果,是加强企业管理、实行经济核算、考核工程成本和编制工程进度计划的依据,是为科学编制、合理的成本控制目标提供依据,因此,成本预测对提高成本计划的科学性、降低成本和提高经济效益,具有重要的作用。 1.1掌握测绘工程信息,科学运筹前期工作。测绘工程项目预测是成本控制的重要前期工作,要充分认识项目成本预测的意义。 ①首先要掌握该项目准确的工程信息,了解项目业主的机构职责、队伍状况、资质信誉等基本情况;②掌握测绘工程项目的性质,弄清工程投资渠道和资金是否可以到位情况;③掌握测绘工程项目的主要内容。了解项目的工程量、简易程度、工期、人员、设备、业主的要求。④分析在正常情况下完成该工程所需的人力、材料、仪器设备、水、电、管理费、税金等所有的成本。⑤企业根据自身的综合因素,做出合理报价。 1.2做好测绘工程项目工、料、费用预测成本预测,确定成本控制目标。根据测绘工程项目的规模和标准、工期的长短、拟投入的人员设备的多少,按实际发生并参考以往测绘工程项目中包干控制的历史数据,结合项目所在地的经济情况来综合预测项目工程的成本费用。 ①分析测绘工程项目所需人员,用工的人工费单价,再分析员工的工资水平及社会劳务的市场行情,根据工期及准备投入的人员数量分析该项工程合同价中人工费所占比例。测绘工程项目中劳务费的支付在成本费用中所占比重较大,而且工期的长短与质量管理的控制都与人员有着重要的关联,所以应作为重点予以准确把握。②测算所需材料及费用。③测算使用的仪器设备及费用。在测绘行业中,除测绘劳务费外,仪器设备的投入在成本费用中所占比重较大。而所需的仪器设备的型号,数量一般是在定额中的工作量中套算出来的,与现实有一定差异,工作效率也有不同,因此要测算实际将要发生的仪器费用,同时,还得计算需新购置的仪器设备费的摊销费。④测算间接费用,间接费占总成本的15%~20%左右,主要包括企业管理人员的工资、办公费、工具用具使用费、财务费用等。 2、成本控制:成本控制是测绘项目能否对企业产生效益最重的一个关键步聚。对于测绘项目的成本控制主要注重以下几个环节: 2.1全员成本控制。成本控制涉及到项目组织中的所有部门、班组和员工的工作,并与每一个员工的切身利益有关,实行岗位目标责任制,充分调动职工的工作积极性和主动性,增强责任感和紧迫感,,充分调动每个部门、班组和每一个员工控制成本、关心成本的积极性,真正树立起全员控制的观念。针对测绘项目的性质不同,可以实行包干制、月薪制、日薪制等。 2.2全程成本控制。首先要把计划的方针、任务、目标和措施等加以逐一分解落实,越具体越好,要落实到班组甚至个人;责任要全面,既要有工作责任,更要有成本责任;做到责、权、利相结合,对责任人的业绩进行检查和考评,并同其工资、奖金挂钩,做到奖罚分明。 2.3动态控制原则。成本控制是在不断变化的环境下进行的管理活动,所以必须坚持动态控制的原则,所谓动态控制就是将人、材、物投入到测绘工程项目实施过程中,收集成本发生的实际值,将其与目标值相比较,检查有无偏差,若无偏差,则继续进行,否则要找出具体原因,采取相应措施。 2.4节约原则。节约就是项目实施过程中人力、物力和财力的节省,是成本控制的基本原则。节约绝对不是消极的限制与监督,而是要积极创造条件,要着眼于成本的事前监督、过程控制,在实施过程中经常检查是否出现偏差,以优化施工方案,从而提高项目的科学管理水平来达到节约。 3、降低成本:降低项目成本的方法有多种,概括起来可以从合同管理、组织、技术、经济等几个方面采取措施控制,找出有效途径,实现成本控制目标。 3.1成本分析。成本分析对各种成本(包括人工费、材料费、仪器设备费、其他直接费用、间接费用)进行分析、管理和归集。系统地研究成本变动因素,检查成本计划的合理性,通过分析,深入揭示成本变动规律,需求降低施工项目成本的途径。实际的利润也就是企业的效益(盈余值),盈余值是一种能全面衡量工程进度、成本状况的整体方法,其基本要素是用货币量代替工程量来测量工程的进度,因此盈余值也反映了项目管理者的管理水平。 3.2采取组织措施控制工程成本。要明确项目部的机构设置与人员配备,明确管理部门、作业队伍之间职权关系的划分。项目一般实行项目经理责任制,由项目经理统一管理,对整体利益负责任。项目部各成员要在保证质量的前提下,严格执行项目成本分析标准,确保正常情况下不超成本支出,如果遇到不可预见的情况,超成本较大时,应及时找出原因。在具体工作中,工作要仔细、资料要完整、签认要及时、索赔要主动。如属工程量追加,则应积极及时同业主协调,追加签证。 3.3采取技术措施控制工程成本。要充分发挥技术人员的主观能动性,对主要技术方案作必要的技术经济论证,以寻求较为经济可靠的方案,从而降低工程成本,包括采用新技术、新方法、新材料等节约成本。 3.4采取经济措施控制工程成本。①加强合同管理,控制工程成本。合同管理是测绘项目管理的重要内容,也是降低工程成本,提高经济效益的有效途径。企业必须以工程承包合同为标准,确定适宜的的质量目标。质量目标定得高,相应的质量标准也要高,投入也要增大。因此,每项工程要达到什么目标要事先认真研究,除树立品牌、扩大知名度外,要仔细研究承包合同的要求,恰当把准合同要求的临界点。②人工费控制。企业资源的有效配置、合理使用是发挥资源整体效能的技术环节。人力资源是决定其它资源是否能够合理有效配置的前提。而人工费一般占全部工程费很重的比例,所以要严格控制人工费。所以企业要制定出切实可行的劳动定额,要从用人数量上加以控制,有针对性地减少或缩短某些工序的工日消耗,力争做到实际结帐不突破定额单价的同时,提高工效,提高劳动生产率。另还要加强工资的计划管理、提高出勤率和工时利用率,尤其要减少非生产用工和辅助用工,保证人工费不突破。③材料费的控制。要严格计算材料的使用计划。④仪器设备费的控制。根据细化后的组织实施方案和调整后的单价分析,合理安排充分利用仪器,减少停滞,保证仪器设备高效运转。⑤加强质量管理,控制返工率。在工程实施过程中,要严把工程质量关,各级质量自检人员定点、定岗、定责、加强测绘工序的质量自检和管理工作真正贯彻到整个过程中,采取防范措施,做到工程一次合格,杜绝返工现象的发生,避免造成因不必要的人、财、物等大量的投入而加大工程成本。 4、结语 只有把测绘项目成本管理与测绘实际工作相结合,有组织、有系统地进行预测、计划、控制、协调、核算、考核、分析等进行科学管理的工作,并建立适宜的激励约束机制,才能使我们的企业的经济能力不断提高,立足于更加激烈的竞争市场。 测绘工程论文:建筑工程测绘技术问题与优化措施 【摘要】随着目前我国社会经济的持续高速发展,人们生活质量在不断提高的同时对于建筑质量也提出了更为严格的标准要求。而要想确保建筑工程项目能够达到较高的建设质量,合理应用好工程测绘技术便是其中最为关键的一项手段措施,对于提高工程施工质量有着极其重要的作用价值,相关的施工单位对于工程测绘工作的重要性也形成了较为深刻的认识。本文将重点针对目前建筑工程测绘技术存在的问题与优化措施,展开相关的分析、探讨。 【关键词】建筑工程;测绘技术;问题;优化措施 1引言 面对当前社会发展的新形势,对于建筑工程项目的施工质量也提出了更为严苛的标准要求,因此在建筑工程施工领域内充分应用好测绘技术,也成为了一项主流的发展趋势。分析其背后的原因主要还是由于工程测绘技术可以极大的提高建筑施工的质量水平与效率,并进一步促进工程测绘技术的高速化发展。对此,本文重点就针对目前建筑工程测绘技术现状问题的分析,提出了一些针对性的优化改进措施,以期能够为促进我国建筑工程测绘技术的发展发挥一定的积极作用。 2建筑工程测绘技术存在的问题 在当前的建筑工程测绘作业领域内,尽管测绘作业有着较高的合格率,然而却也同样会面临着相关的问题情况,尤其是在建筑工程的质量管理以及所选用的测绘作业方式方面,由于可能会千差万别,因此也就导致了测绘工作将会产生出严重的质量缺陷,现将建筑工程测绘作业过程中所面临着的一些问题情况展开具体分析: 2.1质量监管不到位 针对建筑工程项目所开展的质量监督与管理工作,应当是由开发商、施工单位与监理方一同进行监督管理。然而在实际的建筑工程质量监管与验收环节当中,往往对于工程项目的施工测量质量重视程度不足,所开展的相关工程验收工作也更多都是敷衍了事,并未能够真正落到实处,难以实现由本质上对施工测量做到合理化的监督与控制,这也在很大程度上导致建筑施工测量水平受到了严重限制,难以达到预期的施工目标要求。 2.2结果检查不严格 部分相关的施工单位或是检查测绘部门在应用相关测绘技术开展施工作业时,往往未能够严格依据有关规范标准来搜集相应的测绘数据信息,这也将直接造成测绘工作产生出严重的问题缺陷,对于存在的隐患问题不能够做到及时发现与处理,导致工程测绘的质量水平无法得以有效提升,测绘作业效果也将大大折扣,使得测绘工作出现形式大于内容的情况。而且,由于测绘人员本身的能力水平参差不齐,所引起的各种测绘误差也频繁出现,然而这些误差情况只有稍加注意则是完全能够有效避免的。同时一些工作人员即便是在发现了相关的问题情况后,却并未能予以足够的重视,对于误差没有及时纠正,这也将会在很大程度上导致测绘质量受到严重的负面影响。 3优化改进措施 针对以上所提到的建筑工程测绘技术问题,可通过采取加强检查严谨性以及完善质量监督管理体制来予以优化改进,现分析如下: 3.1加强检查严谨性 若在应用工程测绘技术的过程中未产生问题隐患,则应当搜集相关的检测信息,对测绘结果加以规范、完善。在提交测绘信息的过程中要注意确保信息的完整性,以免因个人因素而致使测绘信息发生丢失或错误情况,必须确保测回信息内容完全正确方可应用到具体的工程项目施工过程当中。下图1为某建筑工程测绘现场作业情况。 3.2完善质量监管体系 当前,我国在对工程测绘技术的应用方面依然存在着许多的缺陷与不足,这也使得工程测绘技术应用体系与质量监管体系缺乏良好的完善性。因此确立出完备的科学管理体系将能够大幅度加强对工程测绘职责的划定,同时对于整体工程项目做到严密化的监管与控制,这样毅力也便能够实现对测绘技术在实际应用过程中,针对各环节所出现的问题和质量缺陷予以及时修正,并保障测绘资料更加全面,以免在测绘作业过程中因测绘结果而发生错误问题,实现对测绘工作质量的有效提升。但同时也要认识到对于质量监管体系的改进与完善并非是短时间内能够速成的事情,而应当是要做到长期性的坚持才能够实现,因此,也就必须要尽快制定出相关的法律规范来确保质量监管体系的有效落实。 4结语 总而言之,在建筑工程项目的施工过程当中,工程质量水平在很大程度上是会直接受到工程测绘工作的影响。因而,相关的施工单位在开展项目建设工作时,往往为了确保建筑工程施工项目能够达到较高的质量水平,就必须针对工程测绘技术存在的一些问题情况展开深入分析,并指出相应的改进措施,并由此来保障工程测绘工作的高质量完成。相关的建筑工程施工单位必须关注于对各项工程测绘技术的充分应用,以确保能够实现对建筑工程项目施工质量水平的全面提升。 作者:黄静 单位:天津中盛联行企业管理有限公司 测绘工程论文:测绘工程常见问题及对策 【摘要】在社会经济迅速发展的带动下,我国工程的建设规模不断扩大,工程测绘中的问题也日益突出,给整体工程的质量带来一定的影响。本文主要对工程测绘中常见的问题进行探讨,并研究出针对性的解决对策,进而提高提高工程建设的质量。 【关键词】测绘工程;常见问题;解决对策 引言 建筑业作为我国当前经济社会建设主要发展的行业之一,其带来的经济与社会效益随着时间的推移,不断提高,对现代城市的建设也具有重要的意义,随着建筑行业的发展规模不断扩大,工程测绘在工程建设中的地位日益提升。而随着关注工程测绘的热度越来越高,人们对于其要求也在不断的提高。而对着工程规模不断增大的环境下,不仅相应的投资金额也在升高,传统的工程测绘技术难以满足当前工程建设的实际要求。因此,要实现全方位的工程测绘管理,就目前的整体条件来看,可能性不大。在实际的工程测绘环境,常会因其技术或管理等其他方面的问题,而出现一些较为难解决或未曾出现的问题,要进一步的提高工程测绘技术的水平,对其常出现的问题进行深入的分析,提出针对性的解决对策,并全面落实对策。 1测绘工程中常见的一些问题 1.1测绘工程质量的问题 对以往建筑工程施工的状况进行分析,发现不少的建筑单位会在测工程竣工后,进行测绘工作,这也直接导致测绘人员不能准确及时地发现工程建设中发出的任何问题,测绘工作的进行对于后续有效解决这些工程施工问题的意义不大,甚至还可能会造成工期拖延,影响后续工程项目的顺利施工。在实际进行建筑工程施工的过程中,人们对于工程质量的关注度极高,而在测绘工程环节,却难以规避质量问题。其中,工程施工现场的环境因素与测绘仪质量偏差均是致使测绘工程产生质量问题的重要原因。 1.2安全与管理问题 从古至今,工程的安全问题一直是倍受社会关注的一个问题,其作为建筑工程中比较常见的一种问题,在工程建设规模不断扩大的环境下,对整体工程的质量影响也日益突出。而工程管理问题作为目前建筑行业发展中,一种具有代表性的问题,不仅对工程后续的顺利施工影响极大,同时对工程的施工进度影响也不容小觑[1]。工程的安全与管理问题在测绘工程中也同样存在。而在实际开展测绘工程的过程中,引发其工程安全与管理问题的主要原因是参与该工程活动的工作人员自身施工安全意识不足,比如在施工现场,有一部分的施工人员没有佩戴安全帽,还有一些工作人员在施工过程中没有严格遵守施工场地的安全操作规则,这些现象在实际测绘工程中比较普遍,这些均属于测绘工程安全问题的范畴。而测绘工程中的管理问题,通常表现在施工的材料与设备的管理这两个方面。对当前测绘行业的发展形势进行分析,发现测绘仪器与相关的设备产量日益增多,形形色色的测绘工具的具体操作与使用需要专门的机构进行探究,掌握最新的测绘工具应用情况。而由于相关机构在监管测绘仪器的过程中监管方式缺乏一定的科学性与合理性,加上监管力度不够,进而导致测绘企业在实际开展相关测绘工作过程中,应用机构推荐的测绘仪器测量出来的数据,与实际数值存在一定的出入。测量结果的正确性与可靠性不能得到有效的保证,不仅给企业后续顺利开展测绘活动造成不良的影响,甚至还可能阻碍建筑行业的日后的发展。 1.3成本控制问题 施工企业的成本控制问题在测绘工程中,尤为明显,而导致其出现成本控制问题的主要原因是负责测绘工程的相关人员缺乏对预算编制的了解与认识,这对企业的预算编制效率与预算质量均造成极大的影响[2]。同时,在未有效解决成本控制问题的情况下,预算的实效性也会受到一定的影响,情节严重的,还可能会引发事后预算的事故。此外,测绘企业的成本控制人员责任的划分不够明确,管理方式比较笼统,在实际管理测绘工程的成本控制中,显得比较随意,导致成本不断的升高,这些均是致使企业成控控制问题的重要原因。 2解决测绘工程常见问题的对策 2.1构建测绘工程质量保证体系 要进一步的提高测绘工程的质量,构建工程质量保证体系是一种可以在短时间内看见效果的对策。工程质量保证体系不仅有利于完善测绘工程的相关制度,还可以提高测绘工程质量的可行性,并确保其科学性,为后续的工程顺利建设,提供有效的保障。其次,要全面落实岗位责任制,根据不同岗位承担的职责与负责的区域或工作内容,进行责任的分配,确保责任划分的合理性,并通过上下监督的方式,使岗位责任制的督促作用在测绘工程中得到充分的发挥,同时提高各部门人员的责任意识[3]。此外,在测绘产品质量的环节,相关的工作人员需要以质量控制作为管理其产品质量的前提,认真做好相关的检查与记录工作,在每一个项目完毕后,为了确保其质量,可以与公司的质检部门进行合作,提高检查的专业性。在检查具有代表性问题区域与较为复杂地区时,要相应的加大检查力度,并确保测绘产品质量的相关资料的完整性,提高检查的可靠性,进而达到提高测绘工程质量的目的。 2.2解决工程管理与安全问题的对策 在建筑行业不断发展的过程中,要进一步的扩大工程的建设规模,提高工程施工的安全性是其重要的因素。唯有基于工程安全,建筑行业的发展与施工质量才变得有意义,对测绘工程来说,也是同样。因此,在实际开展测绘工程的相关工作环节,要提高其施工安全管理的水平,必须细化管理内容,特别要关注不良天气对参与测绘工程活动工作人员的伤害。同时,还可以以成立安全测绘施工管理领导小组的方式,开展后续相关的工程安全管理工作,提高整体的测绘工程安全管理水平,对于强化施工人员安全意识具有重要的意义,此外,加强施工人员技术交底工作,对其实行岗前培训,也是有效解决测绘工程管理与安全问题的对策。仪器管理是测绘工程管理的主要内容,除了要做好测绘仪器的相关管理工作,还要进一步的加大设计编制、操作流程、施工顺序、测绘的组织与方案的管理力度,负责测绘工程的相关人员在调整工作的过程中,需要综合实际的天气与环境状况,在不影响施工安全性的前提,实行有效的监管对策,减少测绘工程管理问题的发生,加快测绘工程施工的进度。 2.3严格控制成本 从上述的问题中,了解到成本控制问题不仅会降低测绘工程的质量,还对测绘企业实现可持续发展造成一定的影响,要高效解决成本控制的问题,需要测绘施工企业可以设立对成本监控管理的小组,该小组的主要工作内容是负责材料的管理与审查测量施工设计文件,为了避免企业财务因产生混乱局面而导致企业成本无法控制的问题,成本监控管理小组要与企业的财务部门独立开来。此外,在测绘工程中,对成本进行游戏的控制,可以从控制人员与测绘技术这两个方面投入更多的费用与经理,结合实际的测绘施工状况,来进行施工人员的投入与测绘技术的判定,进而达到以最小投入获取最大收益的目的。因此,要有效解决测绘工程企业中存在的成本控制问题,还需要借助审查工作与财务管理的作用。 3结语 综上所述,在工程建设的过程中,工程测绘作为其起点,工程测绘的质量与效率对后续工程项目顺利施工具有关键性的作用。因此,要提高工程测绘的质量,不仅要加强施工人员技术交底工作,对其实行刚签培训,还需要测绘施工企业建立一个专门的监控管理部门与财务部门,减少成本控制问题发生的可能性,同时,全面落实岗位责任制,根据不同岗位承担的职责与负责的区域或工作内容,进行责任的分配,确保责任划分的合理性,这些都是有效解决测绘工程管理与安全问题的对策。 作者:钟贤洪 单位:江西省核工业地质局二六三大队 测绘工程论文:测绘工程实验教学中心仪器设备管理 摘要:总结近年实验中心设备仪器管理现状,分析仪器设备管理过程中存在的不足,给出了提高设备仪器使用效益的具体措施,并在此基础上对高校测绘工程专业实验设备的创新管理模式进行了探讨。 关键词:测绘实验教学中心;仪器设备;创新管理;使用效益 测绘工程是实践性、应用性很强的工科专业。目前,测绘工程专业主要培养应用型高级测绘技术人才,不但要求学生有扎实的基础理论知识,还要有一定的实践及动手操作能力、科学研究创新思维。高校实验教学中心是培养具有实践能力人才的重要场所,是培养具有创新精神的人才的重要阵地,在高校学生培养体系中占有举足轻重的地位。因此,如何提高实验室的建设管理水平,最大程度地提高仪器设备使用效率、发挥其最大的投资效益,是高校实验室目前急需研究的问题。 1测绘实验教学中心设备仪器管理现状 龙岩学院资源工程学院测绘实验教学中心是学校重要的实践教学基地。目前,中心有使用面积约300m2,有各类实验仪器价值达500万元。其中,精密仪器主要有GPSRTK、测量机器人、激光隧道断面仪、精密水准仪、测深仪、激光垂准仪等;常规仪器主要有自动安平水准仪、全站仪、经纬仪、徕卡测距仪、求积仪、数显倾角仪等。随着学科的不断发展,学校办学条件的逐步改善及学校领导的重视,实验中心未来仪器设备投入越来越大,设备配置将更加完善齐全,高精度贵重仪器将逐步增多,但实验中心在综合管理、仪器设备管理等诸多方面存在一些问题,下面将结合中心实际情况分析目前仪器设备管理现状。 1.1实验中心管理理念及意识跟不上学校发展 升本十多年来,学校发展日新月异,进行了较大规模的资源重组,重视开放办学和社会服务,转变了学校的发展方向及人才培养模式,改变了原有的陈旧办学理念。但是,实验中心没有紧跟学校发展步伐,随着中心仪器设备的增多与完善、使用面积的扩大,实验中心的管理理念与学校发展脱节,创新管理理念不足,创新意识缺乏,管理上有些许被动。对仪器设备的购买缺乏前瞻性、综合性考虑,仍存在“只追求量不重视质”的传统观念。在采购大型精密仪器设备时,不经过有效的科学论证,对购买设备的必要性、适用性缺乏周密考虑,导致购买的部分仪器设备远远不能满足相应课程实验要求或者科研要求,只仅仅满足了相应的实验设备购置计划,直接导致部分仪器设备使用率极低,有的甚至闲置,浪费了有限的资源经费[1]。 1.2实验中心管理制度更新不及时、落实不到位 管理制度是否成熟完善是整个实验中心能否高效运行的关键,其中仪器设备管理制度是重中之重,关系仪器设备能否利用好、维护好、管理好。中心现有的一套仪器设备管理制度已多年未更新且缺乏创新性,造成设备管理过程中存在职责不清、运行不畅、难于落实等问题;部分管理制度缺乏系统性和科学性,导致在实施过程中失去了适用性;有些制度已跟不上现代高校办学理念的步伐,适用性差,针对性不强,不仅不能促进实验室制度改革创新,有时甚至会阻碍一些基本工作的常规运行。 1.3管理手段、模式落后 近年来,学校加大了对各实验中心的支持力度,测绘实验教学中心也随着学校的发展而有了长足进步,设备设施逐步增多、实验室面积等各种硬件条件越趋完善,但原有的管理手段及管理模式却没有足够转变,导致各实验室在资源整合、资源共享、协调发展等方面存在不足,直接影响实验中心综合实力的提升,阻碍了实验中心管理水平的提高。 2实验仪器设备创新管理模式 实验室的仪器设备是保障学校开展教学活动、科研项目、实习(训)、校企联合生产等工作的基础。为了保证实验中心不断完善和发展,对各仪器设备的精度要求势必越来越严格,随之而来的资金上的相应投入也会大幅增加,对仪器设备的使用和管理制度要求更高。因此,做好各仪器设备的日常管理,确保各设备能够正常使用,使各种设备实现使用效益最大化,最大程度为教学活动、科研项目的开展而服务,成为实验中心工作管理的主要原则和最终目标。如何建立一套高效、可行的仪器设备管理体系,是中心亟待解决的问题[2-3]。 2.1建立健全仪器设备管理制度 根据实验中心实际情况,建立健全仪器设备管理制度,对原有的一整套制度进行行之有效的更新完善。对原有职责分工不清的相关制度,落实责任人,签订责任书,从根本上解决职责分工问题;对于难于落实的原有制度,充分论证,查找原因,根据实际情况进行有针对性的修改,提高其适用性和可接受性;根据实验中心仪器管理过程中出现的各种新情况新问题,制定季度及年度修改完善计划,定期定时完善实验中心仪器设备管理制度,使其更具时效性、前瞻性。 2.2建立大型精密贵重仪器设备数据库,对其实行信息化管理 中心设备不断增多,对大型精密贵重仪器的管理也要更加规范。对大型精密贵重仪器进行电子登记造册,建立数据库,对设备状态、使用情况、保养维护情况等进行信息登记。进行信息化、在线管理是中心近期要完成的目标,并在远期规划实现对所有设备的信息化管理。 2.3建立集中分散管理相结合的新机制 中心近年来发展迅速,实验仪器设备现数量大、样式多。根据中心实际情况,初步建立了集中分散管理相结合的管理新机制:(1)价格低的普通仪器由中心集中管理,贵重精密仪器由技术负责人签订管理责任书后单独管理;(2)适用性广、使用频率高的仪器设备集中管理,专业性强、使用频率低的仪器设备由专人单独管理。 2.4加强对仪器的借、用、还等过程的监督管理 测绘专业仪器种类繁多,小配件零散多样且易丢失,相当部分仪器需要学生借出后使用,给仪器的管理提出了更高要求。根据这种实际情况,中心加强对仪器的借、用、还等过程的监督管理。(1)在仪器借领过程中,核实所有仪器数量及型号,并确认仪器完好情况,对仪器及相关各种零配件做到借出登记、确定领取责任人并签字;(2)在仪器使用过程中,讲解仪器操作规程,强化使用注意事项,对违规情况给予通报,并建立损坏赔偿制度;(3)仪器归还时,严格按照登记的型号、数量及零配件情况进行逐项核实,防止遗漏并检查仪器完好情况。 2.5建立设备总账,定期对仪器设备进行清查 将中心所有的仪器设备建立总账,并根据中心仪器增减报废等情况及时进行更新。设备总账要包括中心所有仪器以及各种零配件、各种低值品。各仪器及配件、低值品要登记其生产日期、采购时间、使用寿命、保养记录、报废年限等情况。建立健全定期清查制度,指定相关责任人定期对中心的所有仪器设备、配件、低值品等根据设备总账进行清查,及时报告损坏的、丢失的、无法使用的各类仪器,并根据实际情况采取相应措施[4]。 3结语 高校实验室设备管理是一项专业性强且极具探索性的课题,需要大量实验人员不断努力及辛勤探索来逐步完善推进,才能建立一套更加科学化、规范化、制度化的设备管理体系,更好地为科研和教学服务。 作者:宋宝来 王沙沙 陈栋 单位:龙岩学院资源工程学院 山东科技大学测绘科学与工程学院 测绘工程论文:测绘工程测量中测绘新技术的应用策略 【摘要】随着国内外计算技术、远程技术以及网络技术等的进一步发展,测绘技术也得到进一步发展与创新。与传统测绘技术相比,测绘新技术有着许多优势,其也正向着更高效、更快速以及更准确的方向逐渐发展,本文就针对测绘新技术在测绘工程测量中的应用进行分析。 【关键词】测绘工程测量;测绘新技术;应用策略 测绘技术在测绘工程测量中有着十分重要的作用,工程测量直接关系着整个工程项目的质量与水平。随着科学技术的不断发展,我国测绘技术有了新的进展,给建筑工程测量的水平带来保障。下文就对测绘新技术在测绘工程测量中的应用进行分析。 1“3S”技术在测绘工程测量中的应用 “3S”技术就是指全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)以及地理信息系统(GIS)。站在测绘技术发展的整体角度来看,“3S”技术是目前测绘新技术中的关键技术之一,运用这三种技术能让测绘人员更加快速、高效以及准确的获得地理空间数据信息,为测绘工程测量项目的具体实施提供创造力条件。(1)全球定位系统(GPS),其是一种可实现定位和跟踪的导航系统,为地理空间距离的测量提供有力支撑,且能利用计算机系统对有关信息进行分析和了解。能在根本上保证测量的准确性特征,对之后项目的有效施工奠定扎实的理论基础和保障。随着全球定位系统的应用,测绘工程测量的应用得到很大程度上的提升,许多测绘工作人员只要掌握计算机的操作方法,就可以获取数据信息开展分析工作,这样一来,测绘人员的工作强度也在很大程度上的得到了减缓。(2)遥感技术(RS),在测绘工程测量中运用遥感技术,能实现对建筑工程建设面积进行整体观测,加上遥感技术在实际应用中有着经济性和时效性的特点,能实现人们对地形地貌条件进一步测量。(3)地理信息系统(GIS)。在工程测量中运用地理信息系统,能实现对数据信息进一步采集和处理,建构出三维模型,进行工程的全面分析,以此来保证工程的质量。在工程的实际测量中,为了实现管理自动化、信息化、实时化的实现,运用地理信息系统技术能对工程实现预测和决策,进一步保证数字化信息的较高准确性。 2数字化技术在测绘工程测量中的应用 在测绘工程测量中,数字化技术得到了广泛的应用与推广,具体表现在地图技术和成图技术中。一般来说,以往应用的传统形式GIS系统自身在地图数字处理中的表现并不理想,需要大量人力与物力最为支撑,由此测绘单位不得不投入大量人力、物力、财力,这样才能获得比较准确的测绘结果,但是在实际情况下,经济节约为基础条件是现代化产生活动中必然要求,之前使用的GIS系统也就逐渐失去了其竞争优势。和GIS系统的大量任务相比,数字化技术的推广应用有着更好的发展空间。数字化技术能对有关纸质地图加以整理,特别是在地图比例基础上实现了精确化的处理,且可以对纸质地图进行深度化编辑或修复处理工作。另外,数字化技术在实际应用中,在相应实物技术的表现层面上,数字化技术水平已经比较高了,且技术的要求层面也更为先进。近些年来,数字化技术常应用在手扶跟踪与扫描工具的工作中,凭借数字化技术能在多个角度上对有关资源信息进行科学的收集,较之传统形式的处理技术,其收集到的数据信息有着更高的效率、速度更快且信息数据处理得更加准确。在实际应用中,其有着极强的优势。同传统形式的野外数据采集工作,以及实地测量手段比较来说,数字化技术的运用推动着测绘行业进一步发展,能更好地满足现代化社会的实际发展需求。 3摄影测量技术在测绘工程测量中的应用 摄影测量技术是指使用先进的摄影方法,对所测物体的基础性信息进行有效获取。目前,摄影测绘技术正在逐渐发展,成为数字化摄影测量环节,运用摄影测量技术就能在计算机操作和影像处理的基础上,对相关影像进行高效化的测绘,这样使得比较丰富室外测量测绘工作逐渐向室内工作转移,继而在很大程度上提高工作的效率和精确度。一般情况下,人口密度比较大的区域是很难顺利开展测量工作的,像城市的繁华区域,其人流量就比较大,室外测量工作就比较难开展,这时候借助这种先进的测绘新技术及能在很大程度上保证项目测绘工作的顺利开展,且能保证大面积性质项目测绘工作开展。另外,数字化测绘技术能按照城市比例尺地图实现测绘和更新,在很大程度上为城市规划工作与城市建设工作的提供数量较多的、较为准确的信息。随着我国城镇化的不断推进与发展,人口逐渐向着高密度区域迁移,使得室外测量工作难度不断增加,因此,摄影测量处理技术势必会在城镇化发展中发着不可替代的重要作用,为新城市的规划与新城市的发展提供有力保障。 4三维工业测量技术在测绘工程测量中的应用 自从20世纪80年代开始,高新技术不断发展,现代化工业生产也进入到了全新的发展阶段,有大量十分严格的生产要求,需要在产品的监测、质量的检验、过程的控制、自动化流程等环节中实现快速、精准的定位。在这个背景下,传统测量技术很难满足现代生产的需求,由此三维工业测量也就应运而生,自很快被广泛应用在工业生产的各个方面,在很大程度上推动了现代生产的进一步发展。另外,在三维工业测量的实际应用中,通常都是将电子经纬仪与近景摄影仪,将其当作是系统运行中传感器来实现操作的,继而在计算机的实际操作基础中形成了三维测量系统,其被广泛应用在汽车领域、飞机制造领域、卫星领域等,在这些领域中都有着十分重要的应用价值,如图1所示,3D数据库流程图。 5信息化测绘技术 目前,在信息化测绘技术的实际应用与发展中,推动着我国测绘技术的进一步发展,实现了质的飞跃。传统测绘技术发展成为现代数字化测绘技术,代表着我国测绘技术逐渐有了新的高度,在技术与效率方面都有着很大程度上的提升。信息化测绘技术的出现保证了我国测绘技术持续与良好的发展,能很大程度上满足了随时随地地理信息服务与工程测量的需求。就目前情况来看,信息化测绘技术有现代坐标基准构建技术与新型网络RTK技术,在实际工程测量工作中,能有效提升工程测量的精准度,保证工程测量的工作效率。在工程测量中信息化测绘技术的应用中,还能在节能减排、建设生态、建设新农村等方面发挥着重要作用,能有效提升我国的综合国力。 6总结 总之,在测绘工程测量中,工程测绘新技术应用能有效保证工程测绘的高精确度以及高测绘效率,促使测绘成本的降低,进一步提升测绘工作可靠性,帮助工程测绘能得到更好地发展。有关工作人员要积极开展对测绘新技术的研究与探析,为测绘新技术的广泛应用作出努力。 作者:谭小明 单位:赣州市城乡规划设计研究院 测绘工程论文:桥梁测绘工程GPS技术运用 【摘要】GPS技术在桥梁测绘工程中的应用,可以在对传统测绘技术无法解决的问题进行处理的基础上,提升桥梁测绘工程的测绘效率,本文主要从GPS在桥梁测绘工程方面的主要工作原理入手,对GPS技术在桥梁测绘工程领域的应用问题进行了探究。 【关键词】控制测量;GPS技术;桥梁结构变形监测 前言 GPS技术是美国国防部在20世纪70年代研究而成一种军民两用的卫星导航定位技术。在这一技术于20世纪90年代末投入使用以后,它凭借着全天候、实时性和全球性等技术特点,给人们生产生活的各个领域带来了巨大的变化。随着GPS技术的不断发展,GPS系统所表现出来良好的抗干扰性能和严格的保密性能开始得到了人们关注,目前这一技术已经在城市测量、工程测量等多个领域得到了应用。相比于常规的测量方法,GPS技术具有着测量精度高、观测时间段和全天候性特点。对GPS技术在桥梁测绘工程方面的应用问题进行探究,可以为桥梁工程的顺利开展提供帮助。 1GPS在桥梁测绘工程方面的主要工作原理 GPS系统的卫星星座主要由分布于间距为60°的6个轨道上的24颗卫星组成。在这一系统的实际应用过程中,卫星可以向接收机发送自身的星历参数和实时间信息等信息,接收机在接收卫星所发送的信息以后,会对三维位置和方向等信息进行计算[1]。图1所示的内容就是GPS在应用于桥梁测绘工程以后所构建的差分系统的示意图。从图1中所反映的内容来看,差分主要指的是两个或两个以上测站之间的相对定位。以上图中的A、B两点为例,上述两点在相同瞬间可以对相同的至少4颗一组的卫星进行观测,为确定B点所在的位置,相关人员可以以A点作为已知点,借助数据链将原始信息输送至B点。可以说,静态功能和动态功能是GPS技术应用于桥梁测绘方面的主要表现。以地球为参照点的绝对顶谁技术可以让检测技术的便利性得到提升,对基线在地球坐标系中的相对位置进行确定的相对定位技术可以让桥梁测绘的准确值得到有效提升。 2GPS技术在桥梁工程测量中的优势 定位精确性和全天候工作特性是GPS技术在桥梁测绘工程测量中表现出来的主要优势。同传统的测绘技术相比,GPS技术的测量效率和测量结果进度要远远高于传统测绘技术的精度。从桥梁测绘作业的实际情况来看,GPS技术也可以对传统测量技术在复杂地形情况下表现出的抗干扰性差和可靠性差的问题进行解决。例如在GPS技术应用于桥梁测绘工程以后,相关人员可以依靠单个操作站设置,对1500m以内的地区进行测量作业,这一措施的应用,可以让监测站的数量和人员数量有所降低,因而这一技术的应用,也可以让桥梁测绘工程的劳动力成本得到有效降低。 3GPS技术在桥梁测绘工程方面的应用措施 3.1桥梁勘察的高程控制 GPS控制网在桥梁工程控制测量中的应用,可以帮助人们解决桥梁的跨河水准和跨海水准问题。在根据某一精度对测站点的高程异常差值进行计算以后,可以将GPS点的大地高转化为正常高度,进而为桥梁勘察中的高程控制的实现提供帮助。某桥是白龙湖环湖路的组成部分。连接着湖区两岸两个乡镇,全长约1100m,沿线路走向路线跨越河面宽度超过1000m。项目沿湖两岸大地水准面变化相对平缓的方向布设跨河水准路线,如图2。两岸陆地上采用水准仪按照四等水准测量规范施测。跨越河面时,采用二等GPS跨河水准测量方法进行测量。GPS观测采用6台徕卡GPS1200双频接收机进行GPS静态相对定位,获取跨河导线点和非跨河导线点的高精度坐标和大地高H。GPS基线解算、网平差采用徕卡数据处理软件LG08.4版。将所有合格基线构建成路线GPS控制网,在WGS-84坐标系下进行三维无约束平差,无约束自由网平差数据的大地高用作GPS跨河法观测计算。后采用一台徕卡TS16全站仪按三等测距三角高程法进行跨河水准测量,对同一对跨河水准点进行对比检核。结果表明对于短距离的跨河高程传递,采用GPS水准测量进行正常高拟合的方法,完全可以达到三等跨河水准测量的精度要求。 3.2桥梁结构变形监测 桥梁结构的变形监测主要涉及到了以下内容:①桥梁墩台的变形监测;②桥梁的平面位移监测;③桥塔的变形监测。在桥梁变形监测中,人们通常会借助基于GPS技术的垂直位移监测机制和静力水准测量机制进行应用。在对水平位移监测机制进行应用的过程中,人们往往会从桥梁的线型差异性入手,对不同的观测方法进行应用,例如在直线型桥梁的水平位移监测中,工作人员会对基准线法和测角法进行应用;在曲线型桥梁的水平位移监测中,人们会对交会法、导线法和GPS测量法进行应用。从桥梁测绘工程技术的发展现状来看,GPS技术与其他变形监测技术的综合运用,已经成为了桥梁变形监测的主要发展趋势。 4GPS应用于桥梁测绘工程方面的注意事项 从GPS技术的应用过程来看,在信号接受过程中,信号可能会在多种因素的影响下出现传输中断的问题。为了对测绘数据的准确度进行保障,相关人员需要通过多种检测技术相结合的方式,提升测绘结果的数据精度[2]。相比于其他测绘技术,基于GPS技术的桥梁测绘技术所应用的函数关系具有着一定的复杂性。为了对信号传输过程和接收机在信号接收过程中产生的误差进行控制,相关人员需要对每一个可能引发误差的环节进行关注。为了保障测绘工作的精确度,测绘人员在将GPS技术应用于桥梁测绘工程以后,需要避开房屋和水域等硬性测绘结果的因素,也需要与高压线和变压器等设施保持一定的距离。 5结论 GPS测量技术在桥梁测绘工程领域具有着一定的优越性。这一技术所具有的全天候性、高精度化和实时性特征,可以让桥梁测绘的测绘进度得到有效提升,随着GPS技术的不断发展,这一技术的应用范围会得到不断拓展,对这一技术的积极作用进行充分发挥,可以为我国的经济发展和科技进步提供一定的支持。 作者:潘彦 单位:四川川北公路规划勘察设计有限责任公司 测绘工程论文:测绘工程测绘新技术应用 【摘要】 随着社会的不断进步,科学技术水平不断提高。测绘工程的发展水平也得到了显著提高,测绘技术的应用也不断加强,有效的的提高了摧毁工程的工作效率,提高了测绘的精准度。在此背景下,测绘工程逐渐走向自动化和网络化。目前,测绘新技术的在测绘工程中的应用范围不断扩大,对测绘工程的进一步发展也起到了很大作用。本文主要对当代测绘新技术在测绘工程中的应用情况进行分析。 【关键词】 当代测绘新技术;测绘工程;应用 前言 近年来,测绘工程的发展速度加快,对我国地质事业的发展起到了很大的促进作用,测绘结果也更加科学准确。随着科学技术的不断创新,在测绘工程发展中,越来越注重新技术的应用。当地测绘技术已经得到了广泛应用,有效地提高了测绘工程的测绘效率和测绘水平就,极大的满足了测绘工程的实际需要,对测绘工程的创新与进步具有很大作用。 1当代测绘新技术类型简述 1.1全球定位技术 这也是一种空间基准的导航系统,通过利用现代科技手段,对全球全球任何地方或近地空间及地面事物进行定位。[1]再对相关事物的空间定位模式进行数字化的表述。利用全球定位系统的硬件,可以给用户提供精准的坐标和导航,为用户提供高效、便捷的定位服务。在数字化技术的发展背景下,全球定位技术已经逐渐趋于成熟,并且得到了广泛应用。特别是在测绘工程发展中,全球定位技术的应用,已经非常普遍,已经成为测量工程不可缺少测绘新技术。 1.2RTK技术 RTK技术,是GPS应用中,一种新的常用的测量方法,可以说与全球定位系统是密切联系的,也是全球地位技术的新发展。目前,在测绘工程应用非常广泛。应用RTK技术,能够在野外测量工作中,实时得到厘米级定位精度,打破传统静态、快速静态、动态测量中,需要事后进行解算才能获得厘米级的精度的弊端,其时效性更高。RTK技术,主要采用了载波相位动态实时差分测量方法,对于工程放样、地形测图,各种控制测量具有非常大的作用,显著提高了野外作业的效率和质量。此外,RTK技术,主要是在实时处理两个测站的载波相位基础上,建立起来的,对观测点的三维坐标能够进行实时测量,而且保证了较高的测量精准度的。 1.3地理信息技术 地理信息技术也是测绘工程应用的一种测绘新技术,此技术融合了计算机技术、测绘遥感科学技术,是一种新的科学技术类型,在实际应用过程中显著提高了测绘质量。[2]在测绘工程中应用地理信息技术,能够对测绘信息数据进行分析、存储和管理,对于空间提示和辅助据侧具有一定的参考作用。在实际应用中,正确处理信息数据使关键,利用地理信息技术,对相关地理信息数据进行统一处理、表述,然后进行地理信息图像的绘制,成图更快,更准,提高了工程测绘的规范和水平。 1.4遥感技术 遥感技术,是一种探测技术,主要是根据电磁波相关理论,利用各种传感器收集、处理远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,最后进行成像处理,从而对地面各种事物进行探测和识别。遥感技术的具有一定的优势,其时效性和经济性很高,发展逐渐趋于多元化趋势,在多种领域已经得到了广泛应用。对于测绘工程,遥感技术的应用非常重要,起到的作用不可忽视,通过在测绘工程中应用遥感技术,能够充分展现写出各种比例尺和地形图,极大的提高了测绘工作的质量和效率。 2当代测绘新技术在测绘工程中的具体应用 2.1在城市给排水工程中的应用测绘新技术 城市给排水工程是城市基础建设与规划中的重要工程,字城市给排水工程建设中,由于城市地下管线数量较多,情况较为复杂,为了保证排水管道施工和管理顺利进行,需要应用当代的测绘新技术,对管线情况有一个更为精确的了解。当前,对于大多数城市,都在应用数字测图技术,有效促进了城市数字化的发展。在城市排水管道施工中,在城市喝到建设中,全站仪和数字水准仪已经成为必不可少的测绘新技术,通过应用测绘新技术,能够在保证城市地面完好无损的情况下,实现了排水管道准确安装和规划。特别全站仪技术的应用,显著提高了地下管道施工的质量和效率,全站仪的自动定位系统会有助于在施工中,更好地掌握位置与方向,为城市给排水工程的自动化奠定了良好的技术基础。 2.2在地基测量工程中应用测绘新技术 RTK测绘技术是地籍测量够工程中普遍采用的一中测绘新技术,在实际应用过程中,对每一宗地的测绘地籍图和权属界址点进行准确测定。[3]RTK技术在应用用具有一定的优势,那就是信息数据采集的精准度很高,通过利用GPS系统,把获得的数据自动录入GPS系统,从而获得精确地地籍图。一般在建设用地的勘测中,利用RTK技术,能够高质高效的对界桩位置进行测定,对土地的应用边界和有效使用面积进行确定,促进建设事业的正常进行。在土地应用动态的检测工作中,也会应用RTK测绘技术,对土地进行动态监测,土地检测的精准度和效率显著提高,相关部门对土地应用情况能够有一个准确、及时的把握。 2.3在通讯工程中应用测绘新技术 在通讯工程的发展中,需要对实地进行测量,要根据实际情况采集资料数据信息,从而作为通讯工程发展的可靠依据。这就要采用测绘新技术。[4]①要根据已经规划和设计好的路线走向图,结合路杆明细表等具体的材料,对其进行全面、透彻的分析,在一定的施工规范要求下,准确比较线路测量的方向和实际的偏移量,保证测量误差控制在规定的范围内,尽量减少横线路偏移的情况发生。②在通讯工程现场进行测量时,要科学采用连续载波差分法,准确设置基准点,在此基础上,应用GPS对线路进行测量。③在基准点位置,要设立GPS接收机、电台和电池等设备,要设置流动站山GPS接收机、GPS天线和流动电台等测量控制器,根据测量的实际情况,和合规划和应用测量方法,科学分析、处理测量数据,正确选择基点位置,合理创建观测标记,保证数据间的传输顺利。 2.4在大型水利工程中应用测绘新技术 近年来,我国的水利工程发展迅速,工程项目不断增加,特别是大型水利工程的兴建,对于我国树立事业发展至关重要。为了保证大型水利工程建设的顺利,往往需要应用当代测绘新技术,应用测绘技术的作用已经越越明显,受到了水利工程建设行业的高度重视。[3]在测绘新技术应用中,通过应用全球定位技术,提高了水利工程三角测量的数据控制力度。在应用中,要正确确立坐标三脚架,合理建立测绘内容,对具体影像进行全球扫描,然后实施图像测绘,进而提高水利工程的施工效率和施工效果。通过利用移动通讯技术,对水利工程的施工情况和工程质量进行实时监督和控制,为水利工程的健康、安全发展提供了可靠地保障。 3结论 综上所述,在测绘工程中应用当代测绘新技术,是测绘工作水平提高的重要表现,也是测绘工程发展的必然趋势。通过对当代测绘新技术的主要类型进行了解,具体分析测绘新技术在具体测绘工程中的应用情况,对于更好地下改进测绘新技术,更好地处理测绘工程中的各种问题,提高测绘工作的效率和精准度具有重要意义。 作者:蔡安宏 许恩庆 单位:瑞华国土勘测规划工程有限公司 测绘工程论文:测绘工程项目成本管理研究 摘要: 近年来,我国市场经济获得快速发展,测绘市场也正在由计划经济时代的管理体制逐步迈向市场化,并且在这一转变当中以项目质量成本管理工作作为核心的测绘经营管理体制也已经初步形成。但是,目前我国大部分测绘单位的管理制度不够完善,存在着成本高、效益差等问题。基于价值工程视角,对我国测绘工程项目成本进行研究,以期可以解决部分问题。 关键词: 测绘项目;成本分析;价值工程;成本管理 市场经济环境下,测绘企业应该完善管理手段,从技术管理和成本管理两个方面入手进行创新管理,以改变传统的重质量、轻管理、轻效益的管理方式。本文运用现代价值工程等现代管理理论,对测绘工程管理工作进行改革创新,加强测绘工程项目管理成本的实践指导,一方面降低企业的生产经营成本,提高企业的经济效益;另一方面真正实现高品质、低成本的测绘工程项目成本管理目标。 一、现状研究 在过去很长的一段时间内,在我国测绘工程受到了计划经济体制的很大影响。伴随着我国社会主义市场经济体制的快速发展,我国测绘市场也逐渐走向了技术导向型的方向。在市场经济环境当中如何加强测绘企业的成本管理,提高竞争力和经济效益,是当前测绘项目成本管理中面临的重要问题。首先,权责不清,缺乏统一的管理体制。在我国,测绘企业管理工程项目时重视质量而轻视效益,在企业内部成本管理工作缺乏科学的规划和统一的管理结构,导致成本管理计划往往难以落到实处,由于缺乏足够的重视,企业员工并没有充分认识到在企业发展中加强成本管理工作的重要的意义。在测绘企业成本管理工作当中,由于企业内部还没有建立完善的成本管理机制,从而导致了企业各部门和不同企业工作人员之间职责不清。其次,缺乏全程管理。在测绘工程项目当中,质量成本是测绘企业成本控制中的主要环节。但在实际当中,很多测绘企业对质量成本管理工作并没有给予足够的认识,导致在测绘产品的过程检查和最终检查中容易出现漏洞,这就在无形当中增加了测绘企业的质量成本。这些成本不仅会使企业在经济上遭受损失,同样也会对企业的信誉度造成严重的影响。 二、价值工程理论的应用优势分析 (一)价值工程的原理价值工程主要指的是通过对研究对象的功能进行详细的分析和评价,对产品、作业以及系统的功能与成本之间的关系进行改善,进而提高企业经济价值的活动。价值工程需要依靠群体的智慧进行有组织、有领导的活动,能够提高产品的功能,降低生产成本,从而使价值工程活动的对象能够有更高的价值。价值工程活动的目标就是节约成本,进而提高管理效益,在确保产品正常功效的前提下,提高价值,其最终的目标就是促进对整个社会中的资源更加高效地利用和更加合理地配置。 (二)价值工程成本管理优势分析 1.全程管理。在项目工程成本管理理论发展的过程中精力从事后管理到事中管理,再到事前管理得逻辑发展顺序。在进行测绘工程成本管理工作当中,事前管理阶段主要有预算管理和计划,事中管理工作主要包括了对成本的控制工作,事后管理工作主要包括对成本进行核算和进行调整阶段。在测绘工程项目管理工作的过程当中,可以将价值工程管理方法应用于测绘工程的每一个具体的阶段,并且能够对每一个阶段进行客观的评价和分析工作,并在此基础上提出具体的改进工作方案。从这一方面来说,价值工程在测绘管理工作当中的应用,使成本管理工作能够覆盖测绘工程项目的每一个环节,而不仅仅局限在成本控制方面,能够成功地应用到成本管理的全部过程,这样能够对每一个环节的成本进行科学的管理和控制。 2.高效性。在测绘工程项目当中,测绘工程项目的效率直接关系到测绘企业的经济效益,并对测绘企业竞争力的提高和市场占有率有着十分重要的影响。由于测绘产品在具体生产的过程中容易受到外在环境的较大影响且复杂程度比较高,因此在很多环节都容易出现不必要的资源浪费情况。测绘企业在工程项目实施中每年都要花费大量的支出在这一方面,但是这一部分的消耗并没有能够有效提高产品的质量,在企业效益提高过程中没有发挥任何作用。因此,在进行测绘产品的生产当中,如果能够采取合理的成本管理方法杜绝在各个环节可能出现的浪费现象,并且采用科学的方法避免这一部分开支,就能够对测绘成本实现更好的管理。而价值工程成本管理方法恰好能够对全程进行管理,能够有效杜绝生产中出现的成本浪费,从根本上更好地实现测绘企业的经济效益。 3.实用性强。在对测绘工程项目成本进行管理的过程中,在多目标的成本管理方面,很多学者依旧倾向使用多重属性效用函数理论,使用这一方面的核心思想是要建立工期—成本—质量综合均衡优化模型,之后通过现代计算机或者是通过灵活运用各种算法对模型进行解答。在进行工程项目成本的管理当中,采用效用控制系统或者是采用目标优化模型的管理方法在理论上是比较完美,但是在具体实施的过程中,其实际应用型却比较小。因为在具体使用的过程中,无论是通过多种算法进行求解还是建立科学的模型都很难被工作人员掌握,因此不具有实际可操作性,这也导致了以上理论实际上只能存在于理论方面。采用作业成本法,并对产品的形成和积累过程进行跟踪,相对来说具有实际可操作性,但是从整体上看,这一方法与财务管理相关的成本管理,更加偏向与财务会计方面,因此,也并不十分实用。价值工程能够从实际情况出发,拓宽成本管理的应用办法,具有实际可操作性,无论在理论方面还是在实践方面都简单易懂,能够保证成本管理当中的全员参与、全员控制,能够对测绘工程项目成本管理工作取得很好的效果。 三、发挥价值工程在测绘工程项目管理中的作用 第一,建立专职管理机构。在测绘企业内部建立其规范、同一、标准的权、责、利相互结合的价值工程管理结构,遵循民主集中制和标准化、规范化的原则,确保企业的成本管理的责任能够具体落实,通过逐级放责形成完整高效的成本管理体系。企业法人在公司的发展当中是以实现企业的最大经济效益作为目标的,因此,它们对企业的成本管理工作也使最为关注的,这样使其成为公司价值工程管理结构的领导。这些领导在成本管理工作的过程当中发挥着重要的表率作用,通过发挥领导的作用能够带动公司的其他职员积极参与价值工程的成本管理工作。在成本管理工作当中,通过权力与责任将成本管理工作的职责具体落实到企业的每一个员工身上,通过财务合理的方式激励企业的每一个员工认真落实自己的职责,这样可以以企业的法人为核心形成权、责、利相互结合的企业内部价值工程管理体系,充分调动企业员工在价值管理工作中的积极性和主动性,从而能够为成本管理活动营造良好的企业环境。 第二,建立统一标准。在价值工程管理结构制定相关的规则和标准时,本文认为,需要根据测绘企业实际制定的可行的价值工程条例、手册及标准。并且在规范和标准规定的环节,必须要与国家和测绘企业的价值工程政策保持高度一致。标准化是实现对价值工程管理方法进行推广的重要手段,也是促进我国价值工程管理方法进步的重要的方向。测绘企业内部制定的工程条例、标准等都是在企业全员参与的情况下制定的,企业内部的这些价值工程条例、标准以及手册的制定和修改的过程,不仅能够为测绘企业制定更加严密细致的价值工程操作标准和规定,同时也能够使制定以及修编人员对价值工程管理方法更加了解,能够更好地将这种方法应用到测绘工程管理项目中。 第三,加强审核工作。加强对价值工程管理在测绘工程项目成本管理中的应用审核,本文认为主要可以从以下几个方面出发。首先,要从测绘工程项目成本管理工作的全程进行入手,特别是要关注企业密切关注的成员预算阶段的价值工程活动,保证测绘项目在预算阶段的价值工程活动的真实可靠性。其次,加强对企业的价值规划的审核工作,具体指的是加强对价值工程所取得成果的检定估算工作,这些工作可以在企业的财务部门进行成本审核的同时对价值工程的成本进行审核工作,这样能够减少测绘工程项目的总成本。 第四,加强员工培训。加强对企业员工进行价值工程培训工作是发挥价值工程管理思想的前提条件。在测绘工程项目当中,价值工程管理方法的成功使用势必要求企业员工的广泛参与,特别是熟知价值工程管理方的员工更是在其中发挥着决定性的作用。企业在利用价值工程管理方法的过程中,需要将熟知价值工程管理方法的员工作为企业价值工程实施的专职人员,并且要对其进行积极培养,确保价值工程管理方法能够在测绘企业得到顺利实施。同时,也应该不断加强对企业财务管理工作、采购人员等成本价值工程管理思想,并且在进行培训的过程中,针对企业内部岗位的不同分别进行培训工作,这样才能增强培训工作的针对性,增强培训效果。 四、结语 在企业测绘工程项目当中,成本管理工作中的权、责、利有着紧密的关系,并且在具体的实施过程中容易忽视对工程质量和成本的科学把握,在工作的过程中由于重视质量,轻视效益,导致了测绘工程项目的成本一直居高不下,严重影响了企业的经济效益。将价值工程管理方法和测绘工程进行融合,能够对策划会工程项目进行有效管理,帮助企业节省大量的成本,实现提高企业利润的目标。 作者:山锋 张亚 刘杰 单位:陕西交通职业技术学院 陕西铁路工程职业技术学院 西安培华学院 测绘工程论文:地质测绘工程新技术分析 摘要: 在地质勘探过程中,地质测绘对于岩土工程勘察的重要性是不言而喻的。通过地质测绘,可以对不同性质的地质状况进行深入观测,根据观测结果来勘察工程地段的地质条件,并依据测算结果来编制出工程项目相应的地质图。该文从我国测绘技术应用发展概况入手,详细分析当前测绘新技术的发展概况和详细特点,并对地质测绘工程中测绘新技术的运用状况进行详细的分析和探讨,总结概括出地质测绘工程中测量技术的发展策略,为测绘技术在未来地质测绘工程中的应用发展提出相应的建议。 关键词: 地质测绘工程;测绘新技术;运用 在现代地质测绘工程中,测绘技术不再是单一、传统的技术应用,而是结合现代科学技术的综合技术应用。只要将现阶段各种测绘新技术的特点应用得当,就会使其在地质测绘工程中发挥出更加理想的作用,极大提高地质测绘工程的精准性。有了更加精准的数据基础,工程师就能更为准确地设计工程项目的施工建设程序,促进工程项目建设的顺利推进,工程相关人员最为关注的工程建设质量以及建设施工的安全性,都能从中获得足够的保障,而工程建设的成本控制工作也能更加有序地开展,并能获得更好的效果。现代科学技术的引领下,测绘新技术及其应用能够完美取代传统的测绘手段,并取得更高的成效,让地质测绘工程取得前所未有的突破。 1测绘技术发展概况 随着地质工程项目建设规模越来越大,地质测绘工程中对测绘技术的应用愈发广泛,我们对于地质测绘数据的精准度要求也越来越高。由于在相关测绘测量过程中,数据结果会受到很多客观因素左右,所以,地质测绘是一项相当复杂的工作,而有关的测绘工作也因地质工程项目建设的推进而逐步加深[1]。在高新技术的快速发展潮流下,地质工程测绘技术得到了极大推动,测绘新技术日新月异,诸多新技术在地质工程测绘项目中得到越来越广泛的运用。特别是随着计算机网络技术的发展与应用,更多种类的测绘新技术取得了空前发展。例如,在地质工程建设过程中对3S技术的应用,就极大提高了测绘工作的精准度,与此同时,还降低了测绘工作人员的工作强度。测绘新技术及其应用有效提升了地质工程建设测量工作的现代化水平,加快了测绘数据数字化的进程。 2测绘新技术的发展特点 2.1测图精准度更高 在地质测绘工程中,运用数字化的测绘技术来开展地质测量,可以有效提高测图数据的精度和准度,这对于数据误差的控制效果非常明显。特别是遥感技术的运用,测图的数据精度误差能够有效控制在极小的范围之内。规定范围之内的误差水平,是提升测绘精度的重要保障。遥感技术的充分运用,为测绘工程的精度提升提供了强大保障,而传统测绘技术无法达到这样的效果。此外,测绘所得数据信息可以通过网络实现实时传输,测量与数据传输与制作同时进行,极大减少了测绘耗时。而在绘图过程中,由于新技术的运用,视觉上的误差不复存在,绘图的精准度也得到有效提升。总之,随着测绘新技术的运用,地质测绘的精准度得到了极大提高。 2.2测绘信息更加丰富 传统的地质测绘过程中,受到技术环境的影响,测量的元素和测量范围都会受到客观限制,相关信息资源的获取渠道受到限制,测绘结果往往会存在局限性。而在地质工程中运用测绘新技术,可以对测绘对象的周边环境以及内在元素进行全方位的立体测量,这就能为地质工程的绘图工作提供更加详实的信息和数据资源。而在计算机网络技术的应用环境下,测绘所得数据信息能够实现即时搜索,并对所测信息资源进行实时检查。测绘新技术的综合运用,有效提高了测绘信息资源的丰富程度[2]。 2.3测绘工作更加自动化 新的测绘技术往往是基于计算机和网络技术而出现的。测绘新技术通过精密软件的运用,可以对测绘信息进行科学树立,从而确保图案绘制的精度和准度。此外,信息化的应用,也是测绘新技术的另一特点。计算机技术和信息化技术的运用,可以避免人工操作过程中可能出现的失误,也能降低误差,确保整个测绘工作系统的严密性。测绘过程中自动化程度越高,相应层面的失误或误差出现的概率就会越低,这对于地质工程建设的重要性是不言而喻的。未来测绘新技术必然会朝着自动化的方向全面发展。 测绘图形的编辑,是测绘工作的另一重点。随着测绘新技术的应用,我们可以在地质工程测量过程中,通过数字化的图形编辑方式,确保图形的准确性和正确性,降低误差,进而实现地质测绘信息及时、准确地反映。测绘新技术在图纸编辑过程中的应用,不仅让图形编辑更加科学,结果反映更加精准,而且在信息技术的引领下,可以随时更改相关图纸的数据信息,确保测绘图纸的时效性。 3地质测绘工程中测绘新技术的运用 3.1遥感技术的运用 遥感技术是测绘新技术的重要一环。通过遥感技术的应用,可以不同比例的工程地形图,为相关测量图形的变更提供了依据。随着城市化进程与现代化进程的加快,人们对生活质量的重视程度日渐提升,旅游成为很多人日常生活中不可或缺的重要组成部分,很多城市都开展旅游业。遥感技术的运用,可以勘察不同的地质类型,因其具有信息采集效率高、勘察范围宽广,能准确反映探测地的实时动态,因此,各旅游地均普遍使用遥感技术。遥感技术能够感应地面的任何事物,包括物体的状态和颜色等,并将感应结果图像化,这样能让人们发现更多的旅游资源,并对新发现的信息进行相关处理,为旅游开发提供数据支持。对于旅游业的开发应用来说,遥感信息是实用价值很高的数据信息。 3.2数字化成像技术的运用 在数字化成像技术的应用过程中,全站仪的应用最为广泛的存在,实用范围极广。通过全站仪的一次性观测,我们可以获取非常丰富的数据信息,包括所测物体的直角距离以及水平角距离等[3]。此外,全站仪具有极强的计算功能,可以把所测数据的最终计算结果呈现在显示屏上。除了测算功能,全站仪还可运用大量的电子记录来实现全自动化操作,全程非人工干预。这种技术手段的运用,能够降低人为操作可能出现失误的频率,并且能够从根本上降低地质测算的实现难度。 3.3GPS技术的运用 现代社会中,GPS已然是最为常用的全球定位系统。GPS技术的在地质工程测绘中的应用,能实现陆海空三维定位导航,是测绘领域中全新的卫星定位导航系统。而在科技发展越来越迅速的今天,GPS技术在测绘工作中的应用范围愈发宽广。通过GPS技术的应用,可以有效监测地质工程的水文观测孔高,建设地质控制网,并能对地质工程领域的相关技术革新与完善起到极大的促进效果。 4地质测绘工程中测绘技术的发展策略 当前,工程测绘技术正由传统向数字化和信息化转变,工程测量作业一体化进程不断完善,数据获取自动化也取得可观的发展,这些进步都是测绘工作者辛勤努力的结果。同时,测绘范围和测绘领域也在新技术的引领下不断扩大,有传统的建筑和水利领域向更多行业领域拓展,应用内容也越来越丰富。在新技术的应用中,测算结果可以直观的展示在相关人员面前,并且所得结果更加精准,结果反映更加生动,数据信息的真实性也不断提高。未来,随着我国社会经济发展脚步不断加快,我国城市化进程必然会加速度推荐,测绘新技术在地质工程中的应用必然会越来越宽广。不论是基础设施建设还是信新技术产业的革新,地质工程建设必须始终结合测绘新技术的运用。 5结语 地质测绘技术的应用早已深入社会发展的各个领域,其重要性日渐显现。随着社会经济的发展与人们物质文明要求的不断提高,社会发展对于测绘新技术的要求必然逐步增多。因此,测绘技术要不断更新完善,实时确保能够适应社会发展的需要。相关工作者要不断改革创新,不断开发出更新更实用的测绘新技术,以更好地适应社会现代化发展的需求,更好地服务于社会经济的发展。 作者:马超 单位:本溪县地测技术服务中心 测绘工程论文:测绘工程质量管理系统控制 摘要: 在生产企业的质量管理和上级管理单位的质量监督中,测绘工程的质量管理和系统控制是非常重要的两个过程,更是确保产品生产质量的根本。基于此,文章对测绘工程的质量管理和系统控制措施进行了详细分析,对生产企业的发展具有重要意义。 关键词: 测绘工程;质量管理;系统控制;措施 1引言 质量管理和系统控制是确保测绘工作顺利开展的关键,完善的质量控制体系对于测绘工程来说更是非常重要。因此,生产企业对系统测绘工程的主管部门提出了较高的要求,我们务必要建立与市场经济体系相适应的质量管理体系,从而确保测绘工程的良好发展。在城市不断发展的过程中,测绘工程起着非常重要的作用,所以更要加强质量管理和系统控制,促进测绘工程的顺利实施。 2测绘工程质量管理意义 对于现代我们所从事的测绘工作而言,具有六化、十六字的特点。六化主要是指测量内外作业一体化、数据获取自动化、测量过程智能化、信息管理透视化、信息传播网络化以及成果产品数字化,而十六字具体为动态、遥控、便捷、安全、快速、准确、可靠以及集成。通过对近几年测绘工程的结果进行调查,发现我国重点测绘工程的质量基本上合格率都在93%以上,无可厚非,测绘工程在质量管理方面的成绩是非常突出的,基本上都是按照《测绘成果质量检查与验收》GB/T24356-2009的标准来实施的。但是,在国内经济全面改革、开放程度不断加深的同时,我们测绘行业受到了前所未有的冲击,这对我们质检人员自身的质检质量和质检水平提出了较高的要求,只有这样才能使测绘行业在激烈的竞争中占据有利位置,实现测绘行业的不断发展。 3测绘工程质量的系统控制 3.1测绘工程质量管理要点 测绘工程质量管理要点主要包括人员、设备以及数据等因素。我们质检人员的管理要点对我们的专业技能、工作水平有着非常高的要求,要求其必须能够胜任自己本职工作,并符合测绘工作对职称、工龄、学历以及业绩等方面的需求。设备管理要点主要是对设备进行使用前的检验和定期检查,从而保证设备能够在正常的情况下开展工作。测绘数据的管理要点分为以下三点:①原始数据的检查。②控制数据的核对。③地形、图形以及碎部数据的检查。此外,在收集控制网布设、检测以及平差地形要素等数据时,一定要在图形编辑中构建相应的管理点,确保数据收集的准确性。 3.2测绘工程数据检查 (1)图形检查。在进行测绘数据的处理以及转变时,极有可能出现各种错误,导致在开展拓扑运算时仍然存在错误。在这种情况下,进行图形检查是非常必要的,主要包括以下方面:首先,检查错误图形记录,其实就是对图层中的错误图形记录进行详细的检查;其次,检查环状图形的面积,重点检查图斑以及图斑自身较差形成的面积;再次,检查其他面积,对每个区域内图层图斑面积与该区域面积之间是否存在误差以及误差是否在相应的范围内进行检查;最后,其他项目检查,主要有自相交检查、缝隙检查以及重叠检查等。(2)风格检查。在测绘工程数据转变的过程中,存在一个非常严重的问题,即符号化问题,也就是图形风格化问题。对于不同的绘图平台来说,其中的图形数据符号是完全不同的,根本原因是不同软件中的符号方式、符号库不尽相同,因此,如果想要解决平台数据转变中存在的风格问题,必须要在要素编码的基础上整合不同要素,实际上就是实现符号库的一一对应,这样才能完成风格的转变。由此可见,测绘工程互数据的风格检查即要素编码的检查。(3)拓扑检查。在测绘工程中,有的数据模型能够支撑拓扑关系,但是也有一些数据模型不存在拓扑关系,这跟软件的不同有着直接关系。如果在进行拓扑关系数据模型到不支持拓扑关系数据模型的数据转换时,拓扑关系很有可能会丢失,相反则要构建全新的拓扑的关系。拓扑关系的构建是否准确、是否存在缺失等信息,都要在拓扑检查的前提下进行获取。 3.3测绘工程过程控制 测绘工程中的每一项任务都属于一个过程,因此对测绘工程进行过程控制是非常必要的。一般来说,过程控制主要分为三个阶段,分别为输入、处理、输出,要想确保测绘工程的质量管理质量,测绘工程一定要在图根控制以及碎部点数据收集的基础上进行过程控制,并严格按照《测绘记录》中的有效实施,避免出现差错,影响产品的合格性。首先,在水准测量中输入的是原始起算点高程以及控制等级中的限差;导线控制等其他常规测量输入的是起算点数据等。而操作就是在规范标准的基础上通过操作人员对数据进行收集,输出主要包括控制点数据、精度评价结果等,具体为最弱点中误差、闭合差等;其次,在线路测量以及碎部测量中,输入为控制测量输出的控制点数据,操作为获取碎部点数据、属性信息的具体过程,输出的是检测合格的信息数据;再次,在施工放样的过程中,输入的是放样数据信息和控制点成果数据,操作的是放样点实地标示的根本过程,输出的是放样点标示结果和数据之间存在的误差;最后,在数据处理和绘图中,输入的是原始观测数据,操作的是处理原始数据,输出的是数据成果以及图形。 4测绘工程质量管理与系统控制新路径 4.1做好前期准备工作 在正式开展测绘工程之前,我们质检人员要先对工程的地理位置、环境条件进行充分调查和研究,并选择适合的材料进行设计。通过分析现场获得的相关资料,再加上具体测绘工程的情况,在研究相关技术时要保证方案和技术之间的相符合,并对测绘方案进行认真审核,使方案能够实现有效实施。另外,还要在测绘工程实际需求以及自身情况的基础上,构建符合要求的测绘工程监督管理体制,将其在每个环节中进行落实,切实提高测绘工程的实施水平。 4.2完善相关法律法规 近年来,城市化建设正在不断深入,我国对测绘工程的质量引起了高度重视,相继颁布了质量法、计量法以及测绘法等相关法律法规,在此基础上,还颁布了与测绘产品质量监督检验管理有关的法规,如测绘质量监督管理办法等一一系列线管的法规政策。但是,在现阶段的测绘工程中,相关的法律法规还不是特别完善,其可行性也亟待提升,这给测绘工程的质量管理以及系统控制的造成了非常严重的影响。在这种情况下,我国一定要在测绘工程的实际情况下,制定完善的法律法规,加强法律对测绘工程的约束和管理,实现测绘行业的有效发展。 4.3建立健全的质量管理体系 在进行测绘工程质量管理体系的建立时,应该按照测绘单位的级别建立相应的管理检验机构,一些管理质量的欠缺的单位要安排专门的质量检查人员负责相关事宜。测绘单位应该在国家相关规定以及《测绘成果质量检查与验收》GB/T24356-2009标准的基础上,全面提高质量管理水平,并申请体系认证,使测绘工程在开展的过程中学习先进的管理经验,充分掌握先进的管理技术,从而实现质量管理体系的完善,提高质量管理水平。测绘工程的质量管理工作要求质量管理理论和开发商务必要实现良好的配合,加强内部与外部的竞争能力,特别是在映射方面,一定要采用品牌化的管理方式,加强的市场管理效率。另外,作为一个成熟的质量管理理论,全面质量管理一定要在实践的基础上加大力度,重点寻找管理工作中存在的问题,采取相应的手段进行强化和完善。 4.4强化系统控制管理 对于测绘工程的质量管理和系统控制而言,不仅能够实现测绘产品的管理和控制,还能对测绘工程的生产行为进行详细规范,并且具有公正、科学、合理、独立等特点,是确保测绘工程顺利完工的关键所在。要想使测绘工程顺利实施,一定要对测绘工程的产品生产过程进行有效的管理和控制,了解产品的生产过程,对其中存在的问题进行解决,并在生产过程中逐渐落实。为了实现测绘工程中质量和服务水平的提升,要在市场经济发展规律的基础上,对测绘工程的管理控制行为进行规范,建立完善的管理制度,另外,还要积极借鉴国外先进的管理和控制方法,在自身实际情况的基础上构建完善的管理控制体系[3]。 5结束语 综上所述,要想实现测绘工程质量的提升,一定要加强测绘工程的质量管理和系统控制,这对我国社会化建设策略以及信息化建设也具有非常重要的影响。虽然我国测绘工程质量管理和系统控制中还存在相应的问题,但是只要做好前期准备工作、完善相关法律法规、建立健全的质量管理体系、强化系统控制管理、注重测绘工程质量管理要点,就一定能提高测绘工程的质量。 作者:努尔比亚·艾尼瓦 单位:喀什市规划设计研究院(有限责任公司) 测绘工程论文:测绘工程质量管理措施分析 摘要: 随着社会的不断发展,科学技术的不断提升,现代测绘技术也有了更为突出的展现,诸多新工艺、新设备在测绘领域中得到了十分广泛的应用。在工程行业中,测绘属于工程建设获取基础数据十分重要的一项内容,测绘工程质量管理的水平直接影响了建设工程的最终成本、质量以及工期管理的效果。在这样的社会背景模式下,现阶段对于测绘工程的质量管理提出了更高的要求。本文以初探测绘工程质量管理的必要性及措施进行分析和讨论。 关键词: 初探测绘工程;工程质量;质量管理;必要性;措施 1前言 测绘工程项目质量管理是提升工程测绘结果准确性以及可靠性的保障,这样的测绘结果能够在最终的工程竣工中展现出该工程最为真实的情况,同样,测绘工程也能够为建设工程提供必要的资料以及基础数据,提升该企业在市场经济模式下的整体实力,保证企业能够在市场竞争中有不可代替的位置。 2测绘工程质量管理的要素 就测绘工程质量管理的要素来说,可以分成以下几方面进行分析: 2.1测绘人员的质量管理 在测绘质量管理中,测绘人员扮演着十分关键的角色,是整个测绘质量管理的核心。对于测绘人员质量管理来说,首先应该按照测绘的具体要求进行人员的合理分配,明确人员各自的分工以及人物,在人员分配的过程中,应该将人员的配置进行最大程度的优化,让人员的优势能够得到最大范围的展现,将人员与岗位之间的磨合期进行进一步的降低,以方便相关人员能够更为快速的进行工作的进行。然后,还应该按照最终的质量管理内容进行基础经济责任体系的建立,这种体系的建立应该将各个部门的责任进行细致性的划分,并明确各个岗位的职责,按照严格的考核制度对最终的质量以及工作内容进行全面性的落实,保证测绘工作能够有更为细致的推进。最后,还应该将绩效考核的内容融合到测绘工作人员的质量管理中,并按照实际情况尝试多种绩效管理模式,对质量管理的体系运行进行严格的控制,保证最终能够达到工程的质量标准。 2.2测绘设备质量的管理 测绘设备的质量管理是测绘工程质量管理的必备条件,对于测绘人员来说,测绘设备就是他们进行工作的必备武器,通常情况下,测绘工程系项目属于户外作业,这样的前提条件导致使得在进行测绘的过程中受到外界干扰的情况十分众多,所以,更应该提升测绘设备的质量要求,保证能够在测绘人员使用的过程中,测绘设备发挥出应有的效果,提升测绘的成果。对于测绘设备的质量管理来说,首先应该按照合理经济的原则进行测绘设备的选择,购买正规的测绘仪器,保证设备能够在出厂过程中的质量情况;然后,还应该对设备进行定期护理,在作业前期,按照送到相关部门进行鉴定与校正,保证设备测绘出的最终数据具有准确性的内容;最后,还应该在使用设备的过程中小心轻放,避免强烈的震动与撞击,检测的设备还应该有专业人员进行保管,并建立相关的规章制度,以此保证设备的使用年限。 2.3测绘文件的质量管理 测绘工程质量中测绘文件就是质量的最终保证,对测绘文件进行质量管理体系的融合,并按照最终的测绘文件进行严格的执行是一项十分关键的内容,在执行的过程中还应该按照现场的情况进行细节方面的改进与完善。识别质量体系中的内容需要有多方面的共同支持,确定这些过程的顺序以及相互作用的内容,以方便最终能够有相关资源以及信息的获取,按照这样的信息资源获取进行有效动作的进行,针对该过程的监控、测量达到分析最终测绘的执行情况。 3测绘工程质量管理的对策措施 测绘质量在整个工程的项目管理过程中属于一项不可缺少的内容,质量工程的最终目标就是建立适应市场经济要求的质量监督机制,在这样的基础条件下对测绘的质量实施有效地监督管理,加强质量的控制内容,保证测绘最终的质量情况,为测绘工程进行进一步的推动。 3.1建立测绘工程质量保证体系 想要将测绘工程质量进行进一步的保证,就必须将质量控制的工作放在整个工作的关键位置,将所有的质量资料进行整理,保证最终的可靠性与完整性,认真检查并对相关测绘工程进行记录的整合,在测绘项目完成之后,由相关的质量检查单位进行专项的内容验收,就比较复杂的内容以及区域进行检查力度的加强,针对性的问题应该有针对性的方法进行进一步的解决与完善,做到认真整改的最终要求。 3.2增强领导与员工的质量意识 产业的质量关系到整个企业的发展,想要将测绘工程的质量进行进一步的提升,首先应该从领导做起,领导层面的关注将提升企业的整体质量管理水平。在质量管理的过程中还应该落实以人为本的具体方针政策,只有将员工放在质量的首要位置,才能保证员工心里有质量的意识,在该基础上,还应该对员工的质量监控意识进行进一步的强化与内容性的学习,不断夯实员工的思想认识基础。因此,企业应该定期进行管理者与基层员工的质量意识培训,按照多种多样的业务交流形式,逐步对员工的质量意识以及爱岗敬业精神进行进一步的树立,从而提升测绘的整体水平。 3.3布控测绘工程的质量管理点 在人员、设备以及数据采集的过程中,应该按照现实情况对工程的质量管理点进行进一步的测绘与设计,通常情况下,人员的质量管理点就是人员的专业素养和能力水平的及中展现,并在这样的前提条件下,保证测绘工作人员能够有一定的职称基础。设备的质量管理点就是指该设备能否正常的进行年检的审核,在该基础上保证设备在测绘过程中的正常运转情况。在质量管理点的布控上,在测绘工程中相关的管理条例中也应该有所涉及,以此来督促相关测绘人员以及管理人员能够按照自身的职务情况对测绘工程的质量进行进一步的推动,给今后测绘工程质量效果进行进一步的细节完善,保证测绘工程能够有进一步的内容推进。 4结语 随着建筑行业的内容不断细化,测绘工作也变得更为细致与规范,测绘工作的质量管理落实将是整个工作的基础性工作内容,有效地质量管理将是保证工程数据准确的关键,对于工程建设的最终完成情况有着十分关键的影响因素,鉴于此,加强测绘工程管理工作,完善测绘过程中的各项质量管理措施,提升整体测绘水平,能够整体性的提升工程的质量情况,为最终的工程质量要求打下坚实的基础保证。 作者:王守中 单位:卢龙县不动产登记局 测绘工程论文:地形测绘工程质量控制方法简述 摘要: 在近年来我国经济的发展过程中,社会主义的经济建设和现代化建设都开始逐渐得到了完善和发展,因此现阶段我国的城市化脚步更是逐渐加快,建筑工程中地形测绘工程质量也得到了广泛的关注和重视。我们知道,在城市建筑规划的过程中,地形测绘工程是工作开展的基本前提,同时也是现代化城市建筑规划工作的一个重点环节,因此我们更应该将这项工作引起重视。随着现代社会的飞速发展,在地形测绘工程上我们开始提出更高的要求,但是在实际工作中的质量控制还存在一定的问题,和很多先进的国家相比还存在很大的距离。因此本文笔者就将针对这种情况,对建筑工程中的地形测绘工程进行研究,希望结合实际工作的情况,提出更多质量控制的方式,促进我国建筑工程的整体发展。 关键词: 地形测绘工程;质量控制;方法 随着我国的经济和社会都在不断发展和进步,在此基础上,我国建筑工程建设的数量开始逐年增加,地形测绘工作也在很大程度上引起了人们的关注,因此在我国社会主义建设能力不断提升的前提下,人们对工程建筑地形测绘工程的质量也提出了更高的标准和要求。那么,接下来本文就针对现阶段我国建筑工程中怎样将传统的质量控制方法得到完善和发展,同时对工程的质量和水平得到有效地保障进行详细的分析和研究[1]。 一、做好地形测绘工程质量控制的重要意义 (一)有助于提升我国地形测绘工程的技术水平 在我国建筑工程的过程中,地形测绘工程在实际工作的过程中涉及到的相关管理项目比较多,因此想要保证工作质量,一定要保证有着我们掌握先进的技术作为基础,才能有更好的工作质量。因此可以说做好地形测绘工程质量控制,不仅在一定程度上和国家经济建设相适应,同时也在很大程度上提升了我国的决策的科学性,因此对我国信息化发展将产生十分重要的作用和意义。 (二)有助于提升测绘管理水平和监督效果 在新的历史和发展阶段,我国在进行地形测绘工程的质量控制过程中,要想更好地将质量进行提升和发展,首先我们应该不管坚持发展创新的基本原则,同时在实际工作的过程中,将管理系统进行充分地完善和优化,在工程建筑的发展过程中更好地进行统一的科学管理。在这个过程中,我们还要对建筑工程中监督的力度进行强化和提升,同时对测绘工作中的准确性进行充分的研究和测评,定期组织统一的检测,将监管力度进行建立和充分的完善,在工作的环节中尽可能做到集中地管理和控制,在这种情况的基础上更好的将内部管理和监督的水平进行更好的提升和发展,帮助我国测绘工作得到更好的进步[2]。 (三)有助于提升工作的准确性,做好城市的规划工作 现在我国的地形测绘工作在实际的工作中主要是在信息技术的基础上进行的,因此在对地区和地形进行测评的过程中也能很好的对地形的情况进行详细的研究和分析,为我国的建设单位的土地规划和利用提供了十分便利的帮助。充分的对地形测绘工程质量控制工作进行完善,不仅能在很大程度上提升我国的技术,同时还能保证我们获取数据和信息的真实性和完整性,从而更好地对我国相关地区的建设提供更好地帮助,对城市的建设和发展起到了十分积极的影响。 二、影响我国地形测绘工程质量水平的主要原因 (一)人为因素 在工程开展的过程中,人力资源是我们在进行工程的有效实施者和执行者,因此在进行地形测绘的工作过程中,我们无论是在进行数据的管理、测量还是设计的过程中,都需要由人工来完成,因此工作效率的提升与人力资源是不可分割的关系[3]。针对这种情况,我们在进行地形测绘的过程中,要坚持以人为指导的工作方式,全面提升相关工作人员的素质,将质量得到更有效地提升和发展。 (二)设备仪器的精准度 在进行地形测绘的工作过程中,我们不仅要保证人员素质的不断完善和提升,同时也要在精准仪器的配合下才能更好的开展工作。因为在实际工作过程中,设备是我们一定会用到的工具,这就需要我们不断地提升设备的准确性,保证设备的精准和高素质工作人员能进行更好的配合,将这项工作得到更好的开展和质量的提升。 三、地形测绘工程质量的有效控制方法 (一)坚持提升地形测绘工程工作人员的素质 在实际的工作开展过程中,对地形测绘质量进行提升不是一项简单的工作,因此在进行工作的过程中,我们首先要将工作人员的素质进行提升和完善,适当的组织工作人员进行学习,同时聘用一些文化素质和专业素质较强的人员上岗,保证这些工作人员在实际的施工过程中能够保证技术的完善和更好的使用先进的设备[4]。 (二)积极引进现代化设施 由于在进行地形测绘的过程中,我们对设备的质量和精准程度有着比较严格的要求,因此在科学技术不断发展和提升的过程中,传统的测绘方式已经不能很好地满足现代社会的基本需求,所以在此基础上,我们必须加强对先进设备的引进和使用。在这个基础上,相关的工作单位和企业也要结合实际的测绘结果,适当的增加一些资金的投入,将设备的性能和精准度得到更好的提升和发展,保证我国地形测绘工程的质量,同时这种方式也能帮助我们进行有效地控制和发展,为今后的工作奠定更加稳定和坚实的基础[5]。 结束语: 总而言之,在现代化城市建设的发展过程中,我国的建设水平和质量都得到了有效地提升,因此在今后的发展过程中,我们还应该更好的保证工程的质量得到更好的控制,保证这项工作的精准度和质量都能得到更好的发展。同时在进行工作的过程中,相关工作人员的基本素质我们也要引起重视,从工程的内部环节到外部环节都得到充分的完善和发展,才能将工程的质量得到更好的提升,为我国建筑工程行业今后的发展和进步产生了更多积极地影响。 作者:关宗江 单位:河北省地球物理勘查院
大学化学论文:大学化学实验改革及创新型人才培养 摘要:围绕普通高校化学实验教学的现状与大学生实验操作技能存在的问题展开分析和讨论,从培养学生思考、动手能力和团队合作精神,组织实验技能大赛和实地考察,鼓励参加科研项目与培养创新能力,提高化学实验安全意识等多方面入手,探讨了大学生实验课程教学改革的策略,进一步提高学生的化学综合素质,推进全面发展的创新型化学实验人才的培养。 关键词:大学生;化学实验教学;实验操作技能;实验安全 化学有别于其他课程的教学,化学实验是科学探究和认知的理论来源,是化学课程不可缺少的组成部分,不仅为学生提供了丰富的化学理论背景,帮助学生深入理解化学概念和基本原理,而且能够激发学生的探索兴趣,训练逻辑思维能力,培养学生观察、操作、分析等多种实验技能[1],养成“想”与“做”紧密结合的科学学习习惯。因此,培养化学人才,需要对大学生的化学实验技能进行全面提高,同时培养学生的创新能力。 1大学化学实验课程的现状 我国著名的化学家戴安邦先生曾经说过:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技能,又训练科学方法和思维,同时培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力因素皆得到发展,故化学实验是全面化学教育的一种最有效的教学形式。”然而,在许多高校的本科化学实验教学中,受许多人为和客观因素的影响,实验教学方面依然存在着一些问题。 1.1多以基础理论化学课为主,经典成熟的化学实验为辅的化学学习模式 我国大学化学课程的教学,主要以理论教学为主,实验教学为辅,注重教与学,而对实验的创新和探索比较有限。经典的化学理论知识的储备是不可或缺的,但是对实验动手能力的要求、对实验现象的观察和分析问题的能力,也应当逐步提高。课本上的知识,可以帮助我们解释许多有趣的实验现象,找出实验中遇到的问题,从而更好地设计实验,以到达我们预期的目的。因此,熟练的操作技能和一定的操作技巧,是化学实验过程中必不可少的基本素质。此外,大学基础化学所接触到实验,大多是很成熟的经典实验,用于验证某个化学过程或者化学推论,对于实验操作的每一个步骤,每个关键点,可能遇到的问题,可能出现的现象,以及对于这些现象的讨论,都有非常可靠的结论,这就限制了在实验过程中激发学生实验创新的热情,仅仅是照着实验课本完成一个实验,不能很好的引导他们对实验现象进行观察和讨论。 1.2受到课程安排的限制,对于花费时间较长的实验,难以连续完成 众所周知,化学实验应该是一个连续有序的过程,不可能完全按照课堂的时间来切割实验内容,有的实验甚至一天都不能完成,加上化学实验前期需要做许多准备工作,诸如采购药品,查阅文献,清洗实验器材等等,一个不起眼的环节都可能影响实验进度。而大学生的课程安排多是综合性多学科的,因此难以保证充足、连续的时间让学生来完成一个完整的化学实验。 1.3受场地、经费、设备数量的限制,许多贵重精密仪器的教学受到限制 许多高校在化学专业方面都搭建了一流的实验平台,拥有一批先进的科研设备和科研环境,如核磁共振仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱分析仪、透射电镜、高分辨质谱仪等等,为高校的科研队伍服务。然而许多大学本科阶段的化学实验教学,主要是认识常见的仪器(如天平、容量瓶、移液管、滴定管、冷凝管等),学习基本操作(如酒精灯的使用、样品的称取、酸碱滴定等),常见的简单仪器的安装和拆卸(蒸馏、萃取等),对于一些精密大型仪器的工作原理、简单操作使用和日常维护,数据分析处理,则接触的少之甚少,这就使得学生在毕业后,如果从事相关领域的工作时,又要花一定的时间和精力去熟悉这些仪器的操作技能,甚至有些应届毕业生在确定工作方向后,又重新找老师去学习这些仪器设备的基本工作原理和操作方法。 1.4学生对实验教学课程的重视程度不够 传统的化学课程教学,仍然是以课堂理论教学为主,卷面成绩是评价化学成绩的主要手段,实验操作部分权重不高,导致相当一部分学生对实验课不重视[2],认为可有可无,对最后的成绩影响不大,随便应付了事,这更是滋生了化学学习不严谨的态度和作风。 2实验课程改革的策略 2.1举办大学生化学实验竞赛 自从1998年南开大学举办了首届全国大学生化学实验竞赛以来,各种化学实验技能大赛在全国范围内引起了广大师生广泛关注,其开展的形式和内容也越来越多样化[3]。化学实验技能大赛作为一种新型的实践教学方式,可以有效地帮助学生强化化学基础知识和基本技能,培养学生的观察能力、动手能力和创造能力,提高学生的综合素质。传统的实验技能大赛多采用理论考试和实验操作相结合的方式,内容设计既重视对基础知识和技能的考察,如实验数据记录和处理,实验室安全规范等,又重视对综合实验能力和科学素质的考察,如常规化学品安全使用,常规化学仪器操作规范等。随着化学实验技能大赛逐年开展,比赛的形式和内容也逐渐多样化,不仅需要学生有丰富的知识储备,而且充分调动了学生学习的主动性和积极性,更是提高了学生的动手能力和创新能力,培养学生的团队精神和合作态度,推动了高素质创新型人才的培养。 2.2加强与老师、学长间的沟通,参与教师的科研活动 推荐学生参与教师的研究课题或各种大学生创新项目,这类实验具有一定的探索性和创新性,对学生的综合能力要求比较高,实验小组需要做充分的前期工作,如查阅文献,制定实验方案,设计实验路线和工艺,实验操作过程中还要记录实验数据和分析实验现象,及时调整实验方案等等,这都极大的提高了学生的化学综合素养。 2.3组织学生参加实地考察 实验教学不仅仅只局限在课堂,局限在实验室,可以进一步拓展到社会企业和工厂车间中,接轨先进的行业生产技术,通过实地参观考察、交流合作学习、企业资源共享等多种形式,给学生提供技术开发与项目研究合作的机会,极大地拓展了学生的视野和理论联系实际的能力,增加学生解决实际问题的经验,使学生在求职时更能适应社会需求,为今后就业打下夯实的基础[3]。 2.4提高学生实验安全意识 由于化学实验内容的特殊性和复杂性,存在一定的安全隐患,无论是实验课教学,还是今后走上相关的工作岗位,安全都是第一位的。培养良好的操作习惯,规范操作方法,都可以有效地减免安全事故的发生[4]。我们在教授理论化学知识的同时,也应该注重化学实验及实验室安全教育,这同样也是高校化学实验室管理的重要内容。学生往往对化学实验室的安全认识不够,安全意识淡薄,通过各种形式的教学与引导,强化实验安全教育,加强安全意识,防微杜渐,从根本上杜绝伤害事故的发生,以保证实验教学工作顺利的进行。 2.5结合多媒体技术,增加化学教学的趣味性 随着计算机应用的日益普及和多媒体技术的多样化,越来越多的工具应用于化学实验教学,借助计算机辅助教学,图文并茂,生动形象,还可以模拟各种实验内容。例如,借助计算机将原子结构、电子得失、三维空间的变化等微观结构和化学过程制作成宏观的、运动的动态图像,模拟工业生产过程和流程图,在课堂上演示具有一定危险性的实验,模拟时间较长的实验过程等等[5],多媒体技术都发挥了普通课堂教学所无可比拟的优越性,对化学实验起到很好的辅助作用,将抽象的知识变得更为形象具体,增强化学课程的互动性和趣味性。 3结语 高校学生化学实验技能的培养,不仅有利于学生自主学习化学基础知识和基本理论,掌握化学变化规律,而且培养了学生观察现象、发现问题、分析问题和解决问题的能力,同时,在小组实验的过程中,还需要各成员之间的紧密配合协作、加强沟通交流,锻炼了学生的合作意识和团队精神,这对于今后的学习和工作都是一笔宝贵的财富。结合学校和学生的实际情况,设计科学合理的化学实验课程,对提高学生的全面素质起到良好的促进作用,更有利于创新型化学实验人才的培养。 作者:牛燕燕 孙伟 李小宝 单位:海南师范大学化学与化工学院 大学化学论文:道路桥梁大学化学本科教学的思考 摘要:文章针对大学化学课程在道路桥梁专业教学中存在的问题和缺点,提出大学化学在教学方法及内容、教学实践、考核方式等方面的改进措施,希望能提高学生的学习积极性和主动性,更好地促进学生掌握化学相关知识,为后续专业学习打好基础。 关键词:大学化学;道路桥梁专业;教学 道路桥梁方向是我校土木学院的优势专业,道桥和土木的其它专业一样,要选修材料工程的相关课程[1],目地是使学生掌握土木工程材料的基础理论知识,培养学生材料方面实验和检测技能,为学习有关专业课提供道路工程材料的基本知识[2],它涉及物理,化学和材料工程等多门课程,其中土木工程材料和物理课主要讲授道路桥梁材料的性质、用途、制备和力学以及相关的检测和质量控制方法,使学生系统学习土木工程材料的基础理论和知识。大学化学是使学生能全面理解工程材料组成、结构和材料物性对道路桥梁施工质量影响,为学生在以后的工程设计和施工中选择使用合适的材料打下基础[3]。 一大学化学课程现状特点 大学化学课程具有内容较多,范围广的特点:涉及无机、有机、高分子化学及生物化学等。道桥等非化学专业的工科学生学学化学的目地,主要是在今后施工中面对如水泥、混凝土砂浆、沥青路面材料、桥梁和隧道钢结构、凝胶等材料时有个基本概念和印象。大学化学是选修课,课时较少,只有40个学时,理论和实验安排比例不合理。对于道桥专业的学生而言,想在如此短的时间内对于化学有一个全面系统的认识是不可能的,而且学校存在实验仪器设备不足,实验经费缺乏,实验场所限制等不利条件;另外大学化学课程的理论性、概念性及记忆性的章节比较多,授课内容与道路桥梁材料关联度较小,常使用大量的文字叙述和反应方程式,使学生感到枯燥。本来学习化学应该大量结合实验操作[4],但是由于课时和教学大纲的限制,无法展开,相较而言,道路桥梁专业涉及大量工程实践,能更好地调动学生的积极性和主动性;第三在教学内容方面,为降低难度,突出重点,老师通常会选择大纲中重点章节进行讲解,从而导致大学化学课理论缺乏整体性、系统性,没有针对道路桥梁专业的特点,使学生感到大学化学内容繁杂,是很多知识碎片的堆积,难以记忆和掌握,对帮助自己解决实际问题效果不大。例如沥青与高分子材料复合是常见有效地提高道路性能的手段,这种改性与高分子材料的性质、材料组成、配合比、施工条件、结构和环境之间紧密相关,但由于高分子材料讲授内容较少,而且安排在掌握无机、有机,物化等理论基础上,难度相对较大,教师缺乏足够时间针对性的重点讲解,无法体现出化学对于工程材料的指导性作用,而这一点恰恰是大学化学课的优点。教材内容和大纲的滞后。近年来,道路桥梁的施工工艺技术发展迅猛,但是道路桥梁材料领域发展速度则相对缓慢,这一快一慢使学生更注重追踪新技术和成果,对于相对传统技术理论则显得不大关注。大学化学的相关理论较为成熟,不易改动提高。非化学专业的大学化学教学大纲修订年限较长,教学内容虽然降低难度,看似简单易懂,实际上是以牺牲内容的整体性、逻辑性、严密性和连贯性为代价,教师难得讲,学生难得理解,教学效果不理想。 二教改方法 结合工程实践,加强多媒体、新技术的传授和改进考核方式,与传统枯燥的理论讲授相比能获得更好的效果。结合工程案例的进行教学,利用多媒体展示施工中遇到的问题和成功失败的经验教训分析问题,这时结合学生所学的化学知识进行解释,做到有的放矢,使学生从特例的理解推广到对事物规律本质的把握。例如在讲授了副族金属性质时,结合金属的腐蚀与防护,学生对钢结构的腐蚀问题特别感兴趣,这时播放跨海大桥和长江大桥的桥墩结构照片,让学生观察在大海里的桥墩和在长江里的桥墩腐蚀程度有何差异,在雨水多的南方和干燥寒冷的北方钢结构的腐蚀差异等,应如何防止或缓解腐蚀程度,结合大学化学原理知识有针对性的讲解,能激发学生的学习兴趣,加强记忆性,这和学生未来的工作实际息息相关,可以帮助学生提高分析、解决实际问题的能力,同时增加其对理论学习的动力。需要注意的是有意识的制作多媒体课件,辅以文字、图片、动画、实例等增加教学信息,通过屏幕展示给学生,提高教学的形象性和生动性,趣味性。但要把控度的关系,多媒体大量使用可以有效地增加信息量,但是学生的印象不一定深刻,而且化学计算推导过程中采用多媒体方式,学生接受和应对考试效果不一定好。加强实践教学关注学科发展前沿。大学化学教材的内容更新速度较材料和施工工艺发展速度慢,毕竟经过200多年的发展,整个框架体系比较成熟,基础知识相对固定,更新较慢可以理解。讲授大学化学的老师多出自化学相关专业,专业知识扎实,但是此前与道路桥梁领域接触较少,因而讲授方式上更像是给大学化学专业的学生讲授化学课程,只是内容略浅一点,与桥梁道路专业相关性不大。大学化学指导思路是让非化学专业的学生有个全面初步的化学知识,对各个专业实际情况针对性不够。对于道路桥梁背景的学生,大学化学教师应该密切关注交通建筑材料发展的最新前沿,熟悉道路桥梁涉及到的相关化学知识,了解道路桥梁相关专业的知识和背景,这样在教学中才能做到融合贯通,针对性讲解介绍。同时引导学生了解化学学科发展动态,拓宽专业视野,交叉学科知识应用,培养创新意识,以适应时展的需要。至于大纲,个人建议针对桥梁道路的专业特点,在考试和考察内容方面做出调整,否则老师在教学和大纲中很难取舍兼顾。例如碳纤维布加固技术,通过运用碳纤维质量小、强度高、防腐蚀的特点,将其做成预应力筋,用于道桥的体外预应力加固,省去了普通钢筋因腐蚀而导致的定期更换的麻烦[5],这些知识对学生在实际施工中有帮助,但在考试大纲中不会出现。改变考评方式。考试内容以概念为主,如解释化学胶凝作用在岩土化学改良和改性、加固与防渗中的应用,以加深学生对胶凝作用的理解及其应用领域的认识。主要考察基本原理,提高学生在实践中分析和解决问题的能力。至于课程教材包含的大量元素和化合物的化学性质和反应公式,随着信息时代的到来,对于道路桥梁专业的学生而言,只需要具有基本的化学知识,具体的参数可以通过查询得到。当然,闭卷考试能够使学生掌握需要记忆的基本内容,更重要的是提高学生在以后实际工作中应用能力,以及分析和解决问题的能力。通过多种考核方式的结合,更能全面地考察学生的综合素质。做到考试方式多样化,以考促教、以考促学,发挥他们的主观能动性,提高他们学习、提问、沟通、表达及创新的能力。 三结语 大学化学作为道路桥梁专业的选修课程,重要性相对较小,如何激发道桥专业学生的学习主动性,开拓学生视野,通过本科目的学习促进对主要专业知识的理解和掌握,是教学活动中需要不断探讨的话题,这要求教师提高责任心,精心设计教学方案,加强与学生的交流,要注意激发学生的学习兴趣,同时改进教学方法和大纲,有效地提高道桥专业学生的综合能力。 作者:向鸿照 牟元华 单位:重庆交通大学 材料科学和工程学 大学化学论文:大学化学教育改革研究 摘要:文章基于绿色化学的相关概念,分析了推行绿色化学理念的必要性,并提出了绿色化学理念下大学化学教育的改革思路,包括推行符合绿色化学思想的措施,提高学生群体的思想认知水平,坚定绿色化学思想的指导地位,调整和改善大学化学教学体系。 关键词:绿色化学;化学教育;教学体系 当前,我国高等教育事业正处于不断推进与发展之中,其中绿色化学教育理念正在逐渐发展并扩大影响。在我国大学教育现代化的今天,绿色化学教育理念获得了充足的应用空间。其在引入和运用于大学教育后,对大学化学教育的教学工作、基础教学理念、基本教学方法及教学理念等都产生了较大的影响,为我国大学化学教育存在的固有弊端的清除,以及稳定化学教育事业的发展,新方向的开辟做出了非常重要的贡献。本文针对大学化学教育与绿色化学理念的融合与变革进行了分析。 一、绿色化学相关概念 环保问题是世界性的问题,任何个人、组织或行业在追求发展的同时,应当同时兼顾到环保问题。而化学在保证和提高人类生活质量及保护自然环境等方面有重要的作用。1995年3月,美国总统克林顿宣布设立“绿色化学挑战奖计划”[1],同年10月,美国国家环保局也随之设立了“总统绿色化学挑战奖”,由此,“绿色化学”这一名称得到广泛的传播。绿色化学指的是设计过程中没有或只有尽可能小的环境负作用,而且技术上与经济上都存在着实践上的可行性的化学品和化学过程[2],这一理念涵盖了多种化学领域,也是在今天实现污染防治的重要科学手段。 二、推行绿色化学理念的必要性 大学时期的化学教育有了更鲜明的系统性和专业性,这就造成了大学化学教育比较复杂。而引入绿色化学理念可以提升大学化学教育工作的科学性及完备性,有助于化复杂为简单,对绿色化学理念的倡导和践行有助于我国大学化学教育事业的发展及改革,并能对当前的化学教育提供基础性的支持条件[3]。同时,绿色化学的理念有助于对节能环保材料的发展和应用及能源短缺问题的研究与解决[4],有助于以绿色带动提升,推动我国大学化学教育事业的改革进程。当下的大学化学教育对绿色化学教育理念有需求,化学相关产业易对环境造成不利影响,而通过绿色化学理念的融入,教师可在化学教育中传授学生绿色化学的基础理论知识,有利于培养大学生群体的绿色化学理念,让大学生在学习中形成一定的历史使命感与责任感,从而在日后的工作中形成环境保护意识和能力。 三、绿色化学理念下大学化学教育的改革思路 (一)推行符合绿色化学思想的措施 用绿色化学教育理念可以对大学化学的改革工作起到指点的作用。为了达到该目的,要制定和实施系统的、具体的、符合绿色化学思想的措施来推动传统的大学化学教育。重点在于转变大学化学任课教师及学生的化学认知观念,提高师生共同参与绿色化学教育教学活动的积极性、主动性。 (二)提高学生群体的思想认知水平 在教学工作中,教育者应对绿色化学理念进行普及宣传。大学生群体只有在绿色化学的基本理念上逐步提高认知水平,才能在具体化学学科知识的学习过程中形成这一认知理念,才能关注化学行为对自然、对社会环境的影响,并提出相应的意见。 (三)坚定绿色化学思想的指导地位 绿色化学教育是大学阶段化学教育的基础性工作,因而要求大学教师坚持和保障绿色化学思想理念的指导地位及导向地位。在进行具体的基础性化学教学工作时,要将其与人文素质教育结合,逐步加强并深化化学教育在基础思想理念上的改革。例如,教师可以在进行实验室制备无机有毒气体的讲解过程中,应用人文关怀理念,重点讲解及分析无机有毒气体的理化性质,使学生明确认识到无机有毒气体对环境的影响效应,从而加强在实验室制备无机有毒气体物质的过程中,对绿色环保技术的属性状态进行优化控制。 (四)调整和改善大学化学教学体系 大学化学的绿色化学理念教育改革非是一日之功,其重点在于在当前的体系中调整和改良大学化学教学内容。具体而言,要将绿色化学理念以多样的方式渗透到课程教材课本中,使其内容与理念上实现革新。同时,还可增加与绿色化学相关的专门章节,从而确保绿色化学的思想在大学基础化学教育阶段得到充分的普及。 四、结语 对于当前绿色化学教育背景下的大学化学教育改革,入手方面诸多,本文重点陈述的是开展绿色化学的必要性,以及大学化学在这一理念下的改革思路。通过对这两方面的简要分析,明确绿色化学之于大学化学教育的重要性,并为相关研究人员提供一定的参考。 作者:李皓瑜 单位:延安大学化学与化工学院 大学化学论文:大学化学热水法提取鱼鳞明胶实验分析 摘要为了丰富农科大学有机化学实验内容,本文介绍了一种热水法较短时间从鱼鳞中提取明胶的技术,并用比色法对提取效率进行评价。结果表明,该方法适合推广为农科大学有机化学或者综合化学实验。 关键词鱼鳞;明胶;热水提取法;农科大学;化学实验 我国淡水鱼产量丰富,居世界首位。每年淡水鱼加工业的废弃物总量达200万t以_卜,其中鱼鳞约占150Io。这些副产物的加工和利用程度很低,除少部分用于制造伺料鱼粉外,其余都被废弃,不仅造成了资源的极大浪费,还严重污染了环境。回收利用鱼鳞不仅能实现环境保护,还可以提高广大研究者的研究兴趣、激发学生的探索热情。现有的大学化学实验教材中,有一些实验涉及到天然产物的提取,但多是从植物体中提取有机物,如从茶叶中提取咖啡因、从植物中提取叶绿素、从果皮中提取果胶等,从动物体中提取有机物的实验很少涉及。蛋白质是一种重要的有机化合物,是《有机化学》和《生物化学》等教材中的一章重要内容。本研究可以作为大学有机化学实验,尤其是农科类有机化学实验以及大学化学综合实验的补充内容,通过该实验可以使学生熟悉蛋白质、明胶等物质的区别,掌握鱼鳞中明胶的提取方法和轻脯氨酸法分析明胶含量的方法,对学生掌握蛋白质相关内容、分析蛋白质含量有十分重要的意义。 1实验目的 ①了解鱼鳞的组成成分。②了解胶原蛋白的结构及检测方法,了解胶原蛋白转变为明胶的过程。③掌握万能粉碎机、分光光度仪等仪器的使用方法。④掌握比色法测定轻脯氨酸的方法。 2实验原理 2.1鱼鳞成分介绍鱼鳞是鱼体与外界接触的边缘组织,含有丰富的蛋白质和各种矿物质,起到保护鱼体免遭损害的作用,是鱼类皮肤经长期进化而形成的衍生物。鱼鳞主要由蛋白质和轻基磷灰石组成,其中蛋白质占500Io}700Io,主要为胶原蛋白和少量的角蛋白、球蛋白、粘蛋白等f}-31完整结构的胶原蛋白是一种纤维蛋白,相对分子质量为3000kDa,最普遍的结构特征是三螺旋结构,由3条左手螺旋构型的cx多肤链组成。3条肤链相互缠绕成右手螺旋结构,即超螺旋结构。它不溶于冷水和温水,也不溶于酸、碱或盐的稀溶液中。胶原蛋白局部水解后转变为明胶f}-}l角蛋白是硬蛋白的一种,具有纤维结构,在水、盐类溶液及稀的酸、碱溶液中完全不溶解。球蛋白、粘蛋白等杂蛋白含量少,易溶。易在鱼鳞的反复清洗和前处理过程被除去。灰分物质主要由大量的轻基磷灰石[Ca(OH)=(POQ)}]和少量的无机盐组成,这些盐类可用盐酸处理,使之变成可溶性盐除去。2.2明胶明胶已经失去了生物了舌h},是胶原在酸、碱、酶或高温作用下的变性产物,主要有以下2个转变过程。第一过程为热变性,约40℃时发生。该过程使氢键或静电性连接断裂,相互缠绕的链彼此松开进人溶液,引起胶原螺旋解体,形成许多无规线团。但是因为交联的稳定因素在起作用,单靠此过程还不足以使成熟的胶原转化为明胶。第二过程是共价交联的水解。交联键断裂形成明胶碎片(分子),才能制得明胶。实际_卜,断裂键是随机过程,由所处条件决定,与pH值及温度直接相关,故明胶不是均一的蛋白质,而是一种混合物。因此,可以通过各种方式除去鱼鳞中的有机和无机杂质,最终提取得到产物明胶。除杂反应式(灰分);Ca,o(POa)e(OH)=+20HCl=10CaCI=+6H3P04+2H=02.3明胶测定原理轻脯氨酸是一种已有氨基酸,为胶原蛋白所特有,含量约为90I0将明胶水解之后测定其中的轻脯氨酸,再乘以相应系数即得到明胶含量。本实验中用比色法测定溶液中轻脯氨酸的含量。首先用氯胺T氧化轻脯氨酸生成含叶口各环的物质,然后以高氯酸溶液除去多余的氯胺T:然后加人对二甲基氨基苯甲醛溶液作为显色剂,生成红色化合物。用紫外一可见分光光度计测定560nm处溶液吸光度,从而得到轻脯氨酸的含量。 3试剂与仪器 试剂:盐酸、氢氧化钠、双缩昵试剂(自制)、柠檬酸钠、冰醋酸、柠檬酸、氯胺T、乙二醇独甲醚、无水乙醇、浓硫酸、对二甲基氨基苯甲醛、高氯酸,L-轻脯氨酸标准品(990}0等。以_卜药品除标注外均为分析纯。仪器:烧杯、试管、玻璃棒、容量瓶、移液管、量筒、电子天平DT200、分析天平、组织粉碎机、万能粉碎机WF100、分光光度仪WFJ7200、比色皿、水泵、布氏漏斗、吸滤瓶、电磁搅拌器、水浴锅等。 4实验步骤 4.1实验过程4.1.1原料前处理。对鱼鳞原料进行清洗并晾干。称取适量鱼鳞,经组织粉碎机简单除杂后,再用万能粉碎机处理,粉碎成棉絮状f}-}l,称取79放人烧杯中。4.1.2除杂过程。加人。.4mol/L盐酸溶液150mL[料液比}}:mL)为1:15],电磁搅拌浸泡处理。2h后抽滤,用去离子水洗涤滤饼至pH值为中性。将抽滤后固体放人烧杯中,再加人。.1mol/L氢氧化钠溶液150mL[料液比(}}:mL)为1:15],电磁搅拌浸泡处理。15min后抽滤,用去离子水洗涤滤饼至pH值为中h}}4.1.3产物提取。向固体物质中加人150mL去离子水[料液比(g/mL)为1:15],60℃水浴加热2.5h,趁热滤去固体物质得明胶溶液,用容量瓶将液体定容至100mL4.2含量检测对明胶溶液进行比色法检测,测定其中明胶含量!io-i3}(1)轻脯氨酸标准储存液配制:准确称取L-轻脯氨酸标准品(990Io)100mg,加人。.01mol/L盐酸中溶解,然后定容至100mL,置于冰箱中保存,备用。(2)轻脯氨酸标准工作液配制:吸取_卜述储存液10mL于容量瓶中,蒸馏水定容至100mL(临用前配),质量浓度为100mg/L}(3)样品水解液配制:取样品5mL放人A号烧杯,向其中加人6mol/L氢氧化钠溶液25mL,作为实验组;取去离子水5mL放人B号烧杯中,加6mol/L氢氧化钠溶液25mL作为对照组。静置20min后用双缩昵试剂定性检测溶液。若A号烧杯无变色反应,就从A号烧杯中吸取SmL溶液调pH值约为7,定容至1OOmL容量瓶中。(4)标准曲线绘制:分别吸取轻脯氨酸标准工作液0.5、1.0,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,4.5mL,用蒸馏水稀释,定容至100mL}分别取_卜述不同浓度梯度的标准液和样品水解液1mL于试管中,加人柠檬酸缓冲液1mL和0.05mol/L氯胺T溶液1mL,室温(25℃)氧化10min。然后加人高氯酸1mL,放置10min。最后加人对二甲基氨基苯甲醛显色试剂1mL,在65℃水浴显色10min。冷却后,以蒸馏水为空白对照,测定560nm处吸光度。以轻脯氨酸质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,见图1,求出回归方程。 5结果与讨论 5.1产率计算公式在测定过程中,相当于将样品稀释了12。倍,所以产率训一算式为:其中,。为样品中轻脯氨酸的浓度,n为稀释倍数,v为产品原液总体积,11.1为转换系数,m为鱼鳞碎屑质量。5.2轻脯氨酸标准曲线根据测定结果,轻脯氨酸标准曲线为y=0.0666、十0.07375.3测量结果及产率计算A号样品的吸光度为。.126将数据代人轻脯氨酸标准曲线,得到对应浓度后再计算产率得1.490Io 6注意事项 6.1除杂过程除杂时,应用电磁搅拌机搅拌,以增加反应速率。而且忌在除杂时加热,否则目标产物会迅速流失,大大降低产量。另外,酸碱液浓度不应太高,处理时间不能太长,否则同样会造成产物的大量溶解流失。6.2抽滤过程本实验中,所有的固液分离步骤均采用抽滤法,快速省力。但一定要注意在抽滤完成后趁i转移固体,否则固体物质粘滞在滤纸_卜不易转移,会造成较大的实验误差。明胶溶液抽滤时,一定要趁热抽滤,否则低温下溶液将转变为凝胶状,导致抽滤无法进行。6.3轻脯氨酸含量测定配制标准溶液时,一定要估算待测溶液浓度,使待测溶液浓度处于标准溶液浓度梯度之中,否则将有较大误差。 7结语 该研究内容是将北京农学院的大学生科研项目和基础化学实验课程体系改革教学研究项目相融合的范例。项目自立项以来,在培养学生科研兴趣、熟悉科研流程,以及如何将科研成果与基础化学实验改革相结合方面做了许多有益的尝试,本文介绍的大学生科研项目的成果可以作为农科院校学生有机综合实验的内容,为丰富农科院校基础实验提供参考。 作者:李志 谢维威 杨袜魏 朝俊贾 临芳串 单位:北京农学院生物科学与工程学院 大学化学论文:大学化学教学问题及对策 摘要:化学是大学教学中一门历史非常悠久的学科,同时也是一门基础性很强的学科。但在教学体制不断改革深入的同时,相关的专家指出,目前在大学化学教学中依然存在一些问题有待解决,进而有效提升大学化学教学的质量。本文主要就做好大学化学教学中相应问题解决、改革的意义、当前大学化学教学中所存在的问题及相应的解决对策等相关内容进行论述。 关键词:大学;化学教学;问题及对策 作为一门自然学科,化学知识的掌握为我们开启了认识与改造世界的大门。正是由于其这一特性,在大学内化学课程的开展有着极为悠久的历史,并且在大学的教学中占有极为重要的地位,是当前高校教育体系中一门非常重要的学科。虽然近些年来高校对化学教学进行了相应的教学改革,有效的提升了大学化学的教学质量,为学生相应知识的掌握提供了有力的保证。但是大学化学与高中时期化学教学相比其实是存在很大差异的,因而对于大学化学教育者而言,应结合当前大学化学教学的实际,有针对性的对教学中的问题进行解决。进而来有效的提升高校化学教学的质量,以促使学生能更为深入的对相应知识进行理解与掌握。 一、对大学化学教学中相应问题进行解决、改革的意义 化学是大学教学中非常重要的一门学科,该项知识于实际中被应用到了多领域中,例如医学中、化工中都涉及化学知识。因而对于高校而言,做好化学课程教学是非常有必要的。但是近些年在人们对化学知识深入化学习应用的过程中,其对于人们化学知识的掌握相应能力的也提出了更高的要求。于此同时也将高校化学教学中一些问题凸显了出来,那么为了强化当前高校的化学教学质量、提升高校学生知识的掌握度及综合素质。相关的教育工作者指出,高校应针对问题对教学内容、思路、方法等进行改革与完善。以实现用科学的方法来对高校化学教学进行深入改革,将问题一一解决,为学生相关知识的理解与应用奠定下良好的基础。就这一层面而言,对大学化学教学中的问题进行解决与改革有着极为深远的意义。 二、当前大学化学教学中所存在的主要问题 (一)教材内容的针对性不强 大学是专业高等人才的主要培训机构,因而相对于高中化学而言。大学化学的教学内容知识面更广、更深,且随着科技的不断发展,化学内容知识相较于从前更为丰富。例如我们所知的材料化学、环境化学等为化学科系内新兴知识体系。但是当前在大学,教学上一味的求全,教材的编制上专业性不强,专业知识特性不突出。这一情况的存在有碍了大学化学教学的有序化、深入化进行,是当前一个具有普遍性特点的问题。 (二)授课方法过于单调、内容陈旧 化学作为一项现实工作中、生活中较为常用的知识,近些年来化学知识的发展迅速,已然渗透到了我们生活中的很多领域内。而且有很多的研究新成果问世,教学中应多将此类前沿知识引入、教授给学生。而事实上当前大学化学教学内容较为陈旧,未能将实际与教学有效的衔接,该情况的存在非常不利于学生知识的了解与掌握。另一方面,当前大学化学教学的方法较为单一、刻板。教学的过程中师生的交流性不强,信息教学方式与传统教学方式衔接度不高。尤其是一些年轻的教师过分的依赖多媒体教学方式,将传统教学的板书等抛弃。而事实上这一情况的存在,令学生陷入到了被迫接受的模式当中。在这一过程中,学生的思考能力下降、知识的记忆程度不高,该问题同样也存在于大学化学教学中。此外,作为一门实验性极强的学科,化学课的教学是无法离开实验的。因而实验课程的设计与教学在大学化学教学中占有者无法动摇的地位,其可有效的激发学生学习化学的兴趣,促进其的创造思维。但是当前大学内的化学实验课内容以实验教材为蓝本进行,而这些实验课内容并不具备创新性。且有限的实验课时被这些固定模式的实验内容所占据了,从而严重的影响到了实验课的教学效果,失去了实验课设置的意义。 (三)教学思想过于传统 思想决定了人们的行为,正确的思想对于人们的行为有着指导性的作用。但是当前在大学内相关教育者的教育思想过于传统、陈旧,严重的影响到了课程的教学,当然这一情况同样存在于化学课程的教学中,这是一个当前大学化学教学中急待解决的问题。 三、大学化学教学问题的解决对策 (一)转换教学思想 随着社会的不断发展,传统的大学化学教学思想已然影响到了教学的效果。因而对于当前大学内的教育工作者而言,首先应改变自身固有的传统的化学教学思想、理念,吸收并接纳新的教育思想。并认真的去理解其的内在含义,进而以此为指导来完成当前大学化学课程教学。 (二)根据专业特点对知识结构进行优化 在大学的化学教学中,知识内容被进一步细化,涉及面更广。教师在授课的过程中应针对学生的特点,对重点内容进行详细讲解,不要一味的求全。在授课的过程中应精炼内容,并结合实际为学生进行相关知识点的讲解,这样更便于学生的理解与掌握。例如在为生物专业的学生讲解化学知识时,内容上应重点讲解与基因工程方面关联性强的化学知识。 (三)丰富教学方法,优化内容 另一方面,教师应丰富自身授课的方法,恰当的将信息化等其他先进授课方法与传统授课方法相结合。尽量以深入浅出的方式来讲解化学课内的知识点,以将抽象的化学知识鲜活化,这样学生更容易理解、接受。另外教师在教学内容的选择上应与时俱进,将当前一些化学研究新成果、新知识引入到课堂中来,这样更容易引发起学生的学习兴趣。于此同时教学的过程中应尽量将理论知识与工作实际相联系,以促使学生重视起化学知识的学习。此外,针对当前化学实验课内容单调、刻板问题,教师应尝试以开放实验设计的思路来引导学生完成大学化学实验课。以激发学生的创新思维、实践能力,促使去主动的思考,为学生化学课程学习奠定良好基础。 四、结语 化学教学是大学课程教育体系内非常重要的一个组成部分,教师应紧跟时代的发展来完善、提升自身的教学方法。当然在这一过程中依然存在一些问题,需要我们结合教学中的实际情况来将问题解决,恰当的来引导、辅助学生学习。 作者:符会芳 单位:宝鸡职业技术学院 大学化学论文:大学化学实验教学质量与改革措施 [摘要]大学化学实验课程对于非化学专业的学生来说至关重要,它不仅锻炼了学生的动手操作能力,同时对学生思维的开发,自主创新能力的提高也具有深远的意义。文章结合化学实验教学实践,针对现在大学化学实验教学存在的问题,探讨了提升大学化学实验教学质量的体会。 [关键词]大学化学;实验教学;教学质量 众所周知,大学化学实验在培养大学生认识、研究、掌握和应用化学现象及变化规律中起了至关重要的作用。戴爱邦教授说过:“实验室应该是学生学习化学最有效和收获最丰富的的处所”。学生通过化学实验掌握基本理论知识,学习实验技巧,提高动手能力,丰富思想,开拓眼界,养成实事求是的学习态度,提升学生自主创新能力,分析能力以及解决问题的实际能力。化学实验是传递知识,培养能力的最好载体之一。这对我国培养创新型人才具有重要性的意义,因而,提升大学化学实验教学的质量成为了重中之重。 1大学化学实验教学中存在的一些问题 大学化学实验教学对于培养学生的动手能力,创新能力,理论联系实际能力,思维开拓能力有着至关重要的作用。在我校以培养创新型人才为宗旨的前提下,虽然学校对化学实验教学进行了相应的改革,并且也在不断地完善,但是仍然还有很多不足之处,主要罗列为以下几点。 1.1实验耗材浪费严重 在开设的很多大学化学实验中,都存在实验耗材浪费的问题。在电化学实验中,有电解碘化钾的实验项目。很多同学在取电解液的时候,都是不加思索的拿100毫升的烧杯去盛放电解液。电解实验主要观察溶液颜色的变化,学生完全可以拿小的烧杯接取适量的电解液来观测这一实验现象。在电解质在水溶液中的离子平衡实验中,有用到pH试纸来检测不同解离程度的电解质的pH情况。很多同学常常将一整条试纸放入点滴板中检测,其实一条试纸是可分成三次使用的。这也造成了资源的浪费。以上问题归根结底是学生的思想中缺乏节俭意识。 1.2学生态度不积极 很多学生都不太重视实验教程,在进入实验室之前,没有做好实验的预习工作,照本宣科,实验学习过程就是囫囵吞枣的过程。相比于课程教学,实验教学给予了学生更多的自由空间。然而很多同学在实验过程随便走动,进出实验室,捏造实验数据,以达到完成作业的目的。这些足以证明学生对待化学实验的不重视,不积极,没有实事求是的学习态度。 1.3动手能力差 有些同学不敢一个人做实验,需要跟其他同学组成一组进行实验。对实验过程该怎么进行,为什么这样进行完全无想法。对于一些自主设计的实验,更是不知所措。 1.4遇到问题,缺乏探究能力 在实验的过程中,我们难免会遇到问题,遇到问题很少有同学主动的去思考问题,为了更快的解决问题,习惯性的去问老师,如某个实验现象没有变色,就会怀疑是药品有问题,而不是从自己的操作方法上找原因。在实验过程中,实验现象与书本结果不相符合时,不知道原因,更不会去分析产生这个现象的原因。 1.5缺乏整理意识和环保意识 一些学生在做完实验后,药品没有还原到规定位置。实验仪器没有及时清洗干净,对于滤纸、pH试纸等随手扔到下水道中。 2针对现有问题的解决措施 2.1教师着重强调细节 教师在平时教学中应着重强调实验的细节以及容易出错的实验步骤。教师应把实验教学作为期末考试的一部分,以此来提高实验教学在学生心中的地位,激励学生重视实验。 2.2以学生为中心,激发学习兴趣 在以往的教学中,一般是老师讲解实验目的,实验器材,实验过程等。学生们只是根据老师所讲进行实验,不会思考问题,没有积极性。为提高学生的积极性,可以采取老师提问,学生回答的模式或者学生提问,大家讨论的方式。以此来提高学生思考问题,解决问题的能力。强调提高教学的互动性和学生的自主学习[1]。这样不仅加深了学生对理论知识的理解,更激发了学生探求新知的兴趣,对其科研探索奠定基础。 2.3完善化学实验教学的辅助手段 随着互联网技术的发展,越来越多的精品视频公开课、资源共享课等在线教育模式对传统高等教育形成了巨大冲[2]。因而多媒体辅助教学成为了大学化学实验教程的重要手段。依托我校的网络自主平台,可以建立大学化学实验网上虚拟实验室,从而让学生学到很多知识,明白实验原理及过程,提高自己的动手能力。交流自己的看法,提出自己的疑问和见解。这对于自身的提高会有很大帮助。 2.4提高学生的创新能力 在新的形势下,社会对化学人才的需求已经从服务型人才转为创新型人才[3]。我们不再以先前模式来禁锢学生的思想及创新。教师为学生们提供一些创新性题材,其他全部由学生自己来完成。学生自己查阅文献,制定实验方案,根据自己的想法独立完成实验。这样,学生就会拥有充足时间来修改方案,观察实验现象,得出实验结果,而不会仅仅照抄照搬的按书本的框架进行。因而会大大提高学生的自主创新能力,分析问题的能力以及解决问题的能力。化学教育需要有创新的能力。其实很多时候,学生不是没有创新能力,而是被一些外在条件淹没了创新能力。 2.5强化绿色环保意识 20世纪90年代初,美国化学会提出了绿色化学理念,从污染预防的基本思想出发,在化学产品生产的始端就采用预防的科学手段,努力实现整个过程和终端均为零排放的目标[4]。在化学实验过程中,学生应该有绿色环保意识,不仅能够节省资源,从始端防止污染,而且也能够提高学生解决实验中出现的环保问题以及可持续发展的思想。实验后,对于废液,实验室要分开进行收集,处理好之后在进行排放。在进行有机合成实验时,尽可能采用环保节能的合成路线,在节约资源的同时,也有利于环境的保护。绿色化学的理念,应成为化学课程与教学改革的重要指导思想[5]。 3对化学实验教学的改革措施 3.1针对学生基础,开设多样实验课程 虽然开设的课程的名称都为大学化学实验,但学生的基础不同。不同的学科专业招收的学生的分数不同。一部分学生在进入大学之前没有做过实验,甚至对化学教科书很反感。另一部分学生本身就对化学有强烈的求知欲望,学习起来也相对得心应手。那么,让具有不同基础的同学做同样的实验,结果肯定会参差不齐。因而,学校可以开设多层次的实验课程,让学生有更多选择的机会。学生根据自己的实际情况及兴趣选择适合自己的课程。基础不好的可以从最基础的做起,逐渐加深难度。对于基础比较好的学生,可以做一些创新型的、设计型的实验。 3.2开放性实验教学 开放性实验教学能够激发学生的创新思维,锻炼学生的实践能力。开放性实验教学并不是说简单的把实验室的大门打开,延长实验时间,而是学生在做实验的过程中有很多的选择性。首先,学生可以自己选择实验方向,根据所选方向自己制定实验方案,准备实验,教师只需要根据你所做的实验来进行审核。其次,开放性实验教学侧重理论与实际相结合的原则,与现代企业应用的科学技术同步甚至超前。开放性实验教学不仅综合单一学科的知识,而且涉及多个学科的内容,对学生的实践能力有很大的促进作用。最后,开放性实验教学不只是对本院学生开放,其他学院有兴趣的学生也可以在实验室做实验。因而,这为所有对化学实验有兴趣爱好的学生敞开了大门,同时也为培养多领域新型人才奠定了基础。 3.3化学实验的微型化 微型化实验是国内近20年发展较快的一种新的化学实验形式,体现了化学实验绿色化的趋势[6]。化学实验的微型化之所以会如此热门,不仅在于它能大大的节省原料,节省时间,节省经费,而且操作安全,污染小。实践表明,微型实验的试剂用量比常规实验节省80%。微型实验仪器来源广泛,甚至可以做到人手一份,因而学生们不用共享一台实验器材,这对提高学生的效率有很大的帮助。微型实验比较简单,只要教师能够积极引导,学生就会独立完成实验。这不仅调动了学生们的参与,培养他们的创新能力,而且也刺激了学生们进行化学实验的兴趣。同时,微型化实验满足了可持续发展的需求,对资源的节约,环境的保护都有着至关重要的作用。这也是国家所提倡的实验方式,必然会成为以后实验的潮流方向。 4结束语 根据国家的发展和对人才的需求,学校必须提升对大学化学实验教学的质量,培养创新型、综合型、全面型的人才。大学实验室是培养科研型、创新型、复合型、应用型人才的基地,很多学生毕业后会继续从事相关专业的研究。因而大学期间,提升化学实验教学质量尤为重要。改革之后的教学模式能够适应学校大类招生,培养学生的创新思维和实践能力。在开放性实验教学中,将化学与其他学科有机的联系在一起,提升学生的综合能力。 作者:李海艳 单位:河南理工大学 材料科学与工程学院 大学化学论文:大学化学实验人才培养的教学改革 [摘要]对大学化学实验在创新人才培养方面的要求进行了概述,论述了培养学生的化学实验动手创新能力、实验设计创新能力以及学生在化学实验中的思维创新能力方面的具体要求。在此基础上,重点论述了大学化学实验如何根据上述创新人才培养的具体要求来开展教学活动,从转变教师的教学思维、丰富教学内容以及多样化教学模式分别提高学生的化学实验的动手创新能力、实验设计创新能力以及学生的实验思维创新能力等,为教师的教学提供了一定的参考。 [关键词]大学化学实验;创新人才;教学改革 作为高等教育,大学阶段的教育相比中小学更加注重对学生学习习惯、学习方法以及创新能力、探究能力方面的培养。大学化学实验作为基础性课程,对学生创新能力、探究能力的培养有着重要的作用和意义,需要教师立足于培养创新人才积极开展教学改革,从而促进学生在化学实验动手能力创新、实验设计创新以及化学思维能力方面有创新性的发展,促进当代大学生创新性的培养,为我国的发展提供创新性人才。 一、大学化学实验在创新人才培养中的作用 (一)培养学生的化学实验动手创新能力 创新人才的培养,首要方面就是检验提高大学生的动手实践能力,而大学的化学实验课程的教学在创新人才培养方面,需要教师予以重视。教师在大学化学实验方面对创新人才的培养表现在帮助学生提高化学实验的动手创新能力,提供了把学生培养成为创新人才的实践基础。 (二)提高学生的化学实验设计创新能力 学生的实验设计创新能力是大学生在化学实验方面创新水平高低的衡量指标。学生的化学实验创新能力的提升,是教师在大学化学实验教学中培养创新性人才的重要方面,是与化学实验教师的具体教学实践活动的开展息息相关的,需要教师在教学中对学生创新设计化学实验方面予以重视。 (三)增强学生的化学实验思维创新能力 创新人才的培养,最终来讲还是培养学生的创新意识、创新思维等等,让学生学习如何进行创新,如何有效进行创新是大学化学实验课程培养创新人才的重点之一。增强学生的化学实验思维创新能力是大学化学实验课程在创新人才培养方面的最高目标。 二、在大学化学实验中培养创新人才的措施 在明确大学化学实验课程在创新人才培养方面的作用后,教师就要根据这些具体的教学方面设计合理有效的实验教学。 (一)转变教学思维,引导学生自主动手参与化学实验 培养学生的化学实验动手创新能力,需要教师明确学生在实验教学中的具体位置,需要教师转变教学思维,给学生充足的学习空间,让学生能够在实验中自主参与,积极动手,将各种实验的原理、实验注意事项以及不同实验条件带来实验结果之间的区分等内容与具体的化学实验实践相结合。教师在教学过程中,要让学生进行自主探索,让学生积极主动参与到实验中,从而提高学生的实验积极性,提高学生的实验创新动手能力。例如,化学键以及化学能的释放等化学实验内容的教学就需要教师引导学生进行适当的预习,并生成问题,在课堂实验过程中予以动手实验练习,提高学生的实验动手创新能力。 (二)丰富教学内容,在化学实验课本内容的基础上引导学生进行创新 教学内容的丰富是提高学生化学实验设计创新能力的必由之路。培养创新人才需要教师在化学实验课本教学内容的基础上,鼓励学生、引导学生在化学实验的设计方面进行创新。例如,在电解质溶液的设计以及评定实验中,需要教师引导学生探究不同的电解质溶液的特点,并让学生创新选择不同的溶液进行对比实验,让学生自主探究设计实验,从而尝试降低实验误差,或者在该实验的基础上得到一些新的实验设计研究成果等。 (三)多样化教学模式,提高学生在化学实验学习中思维创新深度 多样化教学模式,在大学化学实验教学中,主要指教师要积极运用探究式教学模式、情景教学模式等,让学生在这些开放的教学模式环境下,让学生能够在学习中独立思考,能够不断迸发出探究创新的火花,促进学生化学思维深度的不断深化发展以及思维宽度的广化发展。例如,教师可以采用情景教学模式,给学生一个实验创新或者实验验证的命题,让学生自由结组开展实验的设计、安排以及动手操作,自己解决实验中面临的问题,锻炼学生的思维创新能力等。综上所述,大学化学实验对创新性人才的培养需要立足于课程基础以及学生的学习现状,明确大学化学实验在创新人才培养方面的要求。根据这些要求,教师在大学化学实验教学中要转变教学思维,丰富教学内容以及多样化的教学模式,从而促进大学化学实验对创新性人才的培养,提高教师的教学效率以及学生的学习效率。 作者:刘顺彭 单位:广东理工学院 大学化学论文:非化学专业大学化学课程教学的思考 摘要:化学是自然科学的基础,面向非化学专业理工本科生开设的《大学化学》,其目的不是为了培养专业的化学工作者,而要把培养学生的科学素养和创新精神放在首位。针对该课程的教学特点,笔者从教学内容的甄选、教师的角色、实验的作用、学生的参与和考核机制等方面进行探讨。结合高校一线教师的教学经验,提出应该注重学科之间的渗透及与生活的联系,调动学生的积极性,培养学生独立获取知识的能力,培养学生的科学素养和创新精神。 关键词:非化学专业;大学化学;思考 世界是由物质组成的。化学是在原子、分子或离子水平上研究物质的组成、结构、性质和相互关系以及变化规律的科学。化学是自然科学的基础[1],它无处不在,其知识体系、思维方式和研究方法贯穿于人们认识世界、改造世界的始终,被称为“中心科学”[2]。面向非化学专业理工本科生开设的《大学化学》,其目的不是为了培养专业的化学工作者,而要把培养学生的科学素养和创新精神放在首位。从高中化学到大学化学,研究方法从现象到本质,从特殊到一般,从定性到定量;采用的数学方法也由相对简单到比较复杂,从简单的数学运算到微积分的运用。因此,教师要让学生了解化学问题的核心内容,避免迷失在细枝末节,这对非化学专业的学生来讲尤为重要。本文将分别针对教学内容的甄选、教师的角色、实验的作用、学生的参与和考核机制进行探讨,结合高校一线教师的授课经验,浅谈几点思考和感受。 1教学内容的甄选 1.1绪论 万事开头难,学生在上一门新的课程时,往往充满好奇与渴望。因此,能否将学生的热忱自然的引入到后续的教学活动中,让学生感受到大学化学的魅力,绪论课尤为重要。大学化学绪论课的目的是让学生愉快的接受大学化学,明确本课程的学习对自己专业、生活的影响和作用。一方面,大学化学作为公共基础课,应该尽量与学生的具体专业相结合。比如,20世纪初,量子论的发展有机的结合了化学和物理,解决了化学上许多悬而未决的问题;同时,化学又向生物、地质等学科渗透,解决了蛋白质、酶的结构问题,并开辟了环境保护、地震预报、海洋开发、农业开发、生命起源、地球深部和球外空间等领域的研究。笔者面对是资源勘查工程,石油工程,海洋油气工程,能源与动力工程,油气储运工程等专业的学生,教师在课堂中要尽量融入与上述专业相关的知识,尤其是化学在其中的应用。例如,在热力学基础章节中介绍低碳能源可燃冰;在氧化还原反应与电化学的讲解中介绍金属的腐蚀与防护及其在油气运输的应用。另一方面,化学与社会发展,人们的衣食住行、生老病死都密切相关。教师在首次课贴合实际讲一些化学在实际生活中的应用分析,让学生觉得化学有用、有趣,听得懂、学得会,自然就会产生兴趣。当今社会,化学信息渗透在生活的方方面面且难辨真伪,一定的大学化学知识能够帮助学生去伪存真,理性分析。另外,可以向学生列出有关化学与生活相关的书单,丰富学生的课余阅读。比如《人体中的化学》,《五光十色的化学》,《化学-点石成金从这里开始》,《消费者化学》,《身边的化学》,《化学与健康》,《化学合成的逻辑学》,《摄影化学》,《化学魔术》等。让学生切实体会到化学于你我仿若空气,无处不在。 1.2化学史的介绍 以史为镜,可以知兴替;以人为镜,可以明得失。化学史在化学教育中的重要价值越来越受到人们的关注和青睐。适当引入化学史的知识和化学家的事迹,让学生充分感受到化学的生动、实用。正如山冈望在《化学史传》所言“了解一项重大发现的意义及其正在起着的作用,当然是一项既重要而又愉快的事情。然而还有比这更为重要和愉快的,那就是要了解那项重大发现是怎样成功的,发现者做了怎样的努力,是在什么样的计划之下取得的,并在什么动机下制订出这样计划的……我认为,只有通过这种学习和修养的过程,即通过学习化学发展史的过程,才能体验到其中蕴藏着的真正科学兴趣,才有助于对学生进行科学的训练,从而才能够开拓出正确的科学道路[3]。”我国化学家傅鹰也曾说过“化学给人知识,化学史给人智慧。”知识是短暂的,是易被忘却的;而智慧却可以长期的影响我们的言行举止。避免造成学生只是简单记住了某些知识,而不能形成相关能力。Stinner[4]提出了六种有效的将化学史融入化学课程的教学策略与模式,分别是:冲突、对话、戏剧、缩略图、案例研究和专题叙述。其中,冲突是指不同理论之间的异同,比如阿伦尼乌斯电离理论和酸碱质子理论的比较。对话可以是不同人物之间的关系及其对某化学事件的影响,比如讲授理想气体状态方程,可以简单介绍英国化学家波义耳、法国物理学家查理,法国化学家、物理学家盖-吕萨克,意大利物理学家、化学家阿伏伽德罗的生平,趣事和贡献。一方面使学生认识到科学发展的坎坷,另一方面能有助于学生对思想方法的领悟和把握,逻辑思维能力的提高,分析解决实际问题能力的提高。 1.3教学的趣味性、系统性与逻辑性 在定义、定理的讲解过程中适当插入化学趣事。比如讲酸碱指示剂的时候介绍其最初因波义耳看到紫罗兰花瓣溅上酸沫变红而被发现的例子,让学生体验到化学工作者的科学思维方法和科学情感态度。还要注意概念定律与前沿知识、社会热点的结合。依据自己的科研实际,将大学化学中的基础知识、原理、方法与材料合成、结构与性能的关系紧密结合,丰富课堂教学、开阔学生视野。教学过程注意知识点前后贯通与对比总结。例如类比阿仑尼乌斯方程速率常数随温度变化式、化学反应等压方程积分式和克劳修斯-克拉贝龙方程定积分式的异同等;使学生养成在知识上融会贯通、举一反三的科学习惯。与中学不同,大学化学不再限定教科书,一般用参考书。让学生尽早意识到两者的不同,以批判的态度辩证的学习与思考,从而激发其积极性,增强其主动性。注重对学生思维方式的训练,比如从理想气体的状态方程到实际气体状态方程的推导过程,强调由理想到实际的变化思路。总之,教师要明确教学对象和目的,合理进行课程安排。精选并优化教学内容,使其更加系统化、科学化。 2教师的角色 作为教学活动管理者的教师,首先要提高自身的科学文化素养。一方面,大学化学任课教师可以通过与学生所在专业的老师交流和沟通,了解其学科对化学知识的要求,在教学中进行重点讲解;另一方面,大化教师要学习了解一些学生所在专业的基本知识,从而领悟化学与之的内在关系,提高自己的知识水平,提高教学质量。另外,教师还要广泛涉猎化学史知识,了解化学中的趣事,避免使用一成不变的课件进行惯性教学,积极引入新内容新思路新方法,定期更新课件。教师团队要注重交流。在教学活动进行的学期中,积极参与团队讨论、教学会议,在教学内容、教学模式以及教学细节等方面进行探讨和交流,并与国内外的同行交流学习。可以通过录音、录像,同行听课等手段,找出问题、改进不足。充分考虑自己的个性和特征,逐步形成能与教学水乳交融、相得益彰的教学风格。作为管理者的教师,要引导学生树立自主学习、终生学习的概念。打破传统的教育模式,抓住学生的学习心理,最大程度激发学生学习的积极性;建立平等、互助、互长的师生关系。学生作为学习的主体,在教学活动中要充分发挥其主观能动性,实现其自主学习,自我发展的教育目标。科学技术的迅猛发展,广泛的影响着人们的生活方式,也深刻的改变着人们的思维方式。因此,科学教育不能只停留在传统的知识性传授阶段,而应该突出科学思维方式和创新能力的培养;能够揭开伪科学的面纱,能够批判谬论,追求真理。 3实验环节 纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。化学是什么?化学工作者在面对这样的问题时,常常把化学的英文单词(chemistry)拆开来讲:chemistry(化学就是动手试)。化学是一门以实验为基础的自然科学,化学的发展,正是依赖人们的不断实验,从而揭开隐藏其中的奥秘。因此,在非化学专业的大学化学教学中,为了加深学生对化学概念和规律的理解和掌握,必然需要学生参与到大学化学实验这一领域。实验教学是封闭式教学向开放式教学转变,单项式教学向双向式教学转变的很好媒介。比如普通蒸馏及沸点测定的实验,学生能够学习到普通蒸馏仪器的安装,常量法和微量法沸点的测定方法。在实验过程中,教师可以引导学生思考沸点的影响因素,如实记录实验室的大气压;引导学生思考蒸馏与微量法测沸点具体操作的差异,比如温度计橡皮塞的状态。蒸馏过程要使液体气化后再冷凝,需要形成密闭系统,因此套温度计的橡皮塞要塞紧蒸馏头;而微量法测沸点要测量液体的饱和蒸气压等于外界压强时的温度,因此要在套温度计的橡皮塞上开槽后再插入提勒管,以使两者压强相等。另外,教师还要启发学生在实验过程中加深对沸程、沸点、毛细管现象等概念的理解。总之,学生亲自动手,能够加深对基本理论、基本知识的理解。实验能够训练学生的基本操作,培养其独立观察、分析能力,再进行逻辑推理的能力,最终得出结论并撰写实验报告。这是培养科学研究工作的方法。 4积极引导学生参与 大学化学作为面向非化学专业的课程,大班授课普遍存在[5]。要改变以教师为中心的教学模式,让学生真正成为教学的主体,充分发挥学生在教学中的主体地位,调动学生的学习积极性;采取开放的教学方式,设置互动环节,增加学生兴趣,引入大班授课小班讨论、助教讨论课等模式。习题课和讨论课启迪学生思维,培养学生提出、分析和解决问题的能力,以学生交流和讨论为主。鼓励学生参与讲座,探索性实验和小课题研究等第二课堂活动,最大限度的激发学生的智力和潜能,使学生充分感受蕴藏于这种教学活动中的快乐和愉悦,以达到促进学生自主发展的目的,真正起到教学相长的作用。积极引入启发式教学。在讲授时故意引入错误观点,树立对立面,引发学生独立思维的习惯与兴趣,增强学生对某个知识点的印象。比如电极电势的能斯特方程的写法。对配平的化学反应负极半反应,因其发生氧化反应,故意写成还原型物质失电子被氧化的形式。这样,书写能斯特方程就极易写反正负号。启发学生思考原因,做到知其然并知其所以然;引导学生由被动到主动、由依赖到自主、由接受性到创造性的学习。对于授课媒介,传统的板书教学方式要与现代化教学手段有机结合以达成更好的教学效果。笔者在实际教学中发现,放一张有趣的图片,播一段科普短片,或者打开一个动画会大大激发学生的学习兴趣。比如讨论等温过程理想气体经不同膨胀途径的体积功的变化,通过动画描述恒温可逆过程体系对环境所做的功能更好的帮助学生理解;进而推广至压缩过程的讲解。注重网络资源的有效运用,通过网络查阅文献、资料;积极借助化学教育资源和软件,包括课程材料,在线课程等。充分利用各种资源,扩大信息量,增强教学效果,提高学习效率,同时加强课外交流。鼓励学生进行泛在学习,即在任何地方,任何时间,任何可取得的科技工具学习,培养学生的乐趣。注重与学生的情感交流。例如积极与辅导员沟通,以获取学生综合情况。对于贪玩、偷懒的学生及时教育、激励。多与学生进行交流和沟通,多给学生一些鼓励和肯定,使学生明白学习的过程是培养自己思维能力,提高自身素质的过程,更是学好专业课和进行研究的基础。择选较为优秀的同学进行某一专题的报告,培养和锻炼学生的交流能力;邀请兴趣高、爱动手的学生参观及参与到教师的科研课题组,通过科技创新等环节,使学生了解科研的一般途径。这样不仅培养了学生的科研意识和素质,也促使学生在大学化学的课堂学习中思考、分辨和吸收。 5考核机制 对于非化学专业的学生来讲,大学化学的目的是为了提高其观察,分析和解决问题的能力。也应该据此建立合理的考评机制,而不以考试作为唯一的考评依据。对于闭卷的期末考试,除了考察基本理论知识的掌握,还要注重综合分析能力的考察。比如通过单位分析,数量级估算,极端情况和特例讨论等,进行定性思考或定量计算以判断结果的合理性。教师还可以让学生提交课程论文,尤其是关于大学化学和本专业的关系论文。这样既可以考核学生对化学思想和化学方法的理解和应用能力,加深学生对专业知识的理解,又能使其体会到学科交叉的重要性。另外,还可以通过提交作业,课堂讨论,回答问题,实验操作等环节综合考察学生的学习效果。总之,尽量完善考核机制,使考核机制多元化,能真正切实的监督、评价、考核学生的学习状况和学习绩效。 6结语 化学,顾名思义,是变化的科学。面向非化学专业开设的大学化学,要注重变化;注重学科之间的渗透及其与生活的联系。通过化学名人,化学发展简史的介绍唤起学生体验的欲望和学习的兴趣,达到知识、能力、情感和人文素养的和谐发展。教师在讲授过程中结合实例,弱化化学的抽象性,使学生感受到学习化学的作用;积极帮助学生明确学习目的、端正学习态度、提高学习兴趣,使学生树立学好、用好化学的信心。现代化学基础实验课是不可缺少的一个环节,它是动手能力的锻炼,也是理论知识的直接应用。教师要引导学生的科学思维能力,由基本化学现象和规律发展到解决问题的能力。对较为简单的实际问题,能根据问题的特性和实际需要,结合自己具有的化学知识并通过查阅相关资料进行解答。使大学化学教育进一步规范化、科学化;重视知识和能力的关系,把学生培养成为高素质复合型的人才,这也正是目前社会对人才的要求。 作者:张晓灿 刘爱贤 叶海木 单位:中国石油大学 大学化学论文:大学化学实验课程教学改革论述 [摘要]以高等农业院校本科应用型人才培养为目标,对大学化学实验课程进行改革。提出了改革教学模式、拓展教学内容、完善评价体系等三个模块。真正实现了“学生为主体,教师为主导,能力为本位”的教学目的,有效激发学生学习积极性,提升学生综合素质,增强学生团队协作能力,实现终身学习的理念。 [关键词]教学内容;教学模式;评价体系 东北农业大学化学实验课主要针对工科学生所设立,是一门重要的公共基础实验课。一直以来都存在着学生层次差距较大,实验内容设置单一,评价体系难以量化,不同层次的学生不能充分发挥自身优势,学生缺乏课堂参与、讨论的机会,难以激发学生的积极性和调动学生的主动性。在理论知识上不求甚解,实验过程中,遇到特殊现象不主动分析原因,使学生养成被动接受,机械地完成实验内容。进入21世纪,人才需求的发展趋势正向知识与能力并重型转变,变革实验教学内容与重构大学教学模式和评价体系成为当前亟待解决的问题之一。为了激发学生的学习热情,开拓学生的创新思路、发展高层次的思维技能、增强解决问题能力、自主学习能力,促进学生相互沟通、团队相互协作的能力,实现终身学习的理念,需要创立新的多元立体化的教学模式。让大学化学实验课教学真正达到以“学生为主体,教师为主导,能力为本位”的教学目的。真正实现由应试教育向素质教育转化,从以“教”为中心向以“学”为中心转化,由继承性学习向创新性学习的教育转化。 一优化整合实验内容 传统的大学化学实验课程内容设置顺序没有与学生相应理论课内容同步,并且课程内容设置存在知识点重复、内容枯燥,有些实验内容数十年不变,教材体系明显不符合化学实验发展的特点,与高等教育培养具有现代化开拓精神和自主创新人才的战略目标不相适应。大学化学实验主要针对大一学生开设,实验内容首先应从学生实验基本操作水平出发,循序渐进的提高学生实验能力,注重个性化、兴趣化培养。所以我校在实验课开课时间略迟于理论课,在操作难度设置上采取阶梯式培养。依据“重基础,强能力,宽专业,高素质”的新时代人才培养目标,大学化学实验教学体系既要注重规范的实验基本操作技能,又要吸收专业实验及科研课题的精华,突出现代化学实验的特点[1]。在实验内容方面上首先设置验证性试验,例如粗实验提纯、醋酸离解度测定验证性试验主要为了培养学生基本操作技能以及培养学生良好的实验习惯和安全意识,严谨、实事求是的科学态度,提高分析、解决问题能力。拓展实验内容相应提高综合性实验和自行设计实验设置比例,综合性实验内容的选择要立足基础、贴近实际生产和生活、跟踪科技前沿、涉及多学科的研究方法,有效提高学生文献查阅、综合分析问题等素质。针对授课的对象层次不同,为了让基础较好的学生有更大的提升空间,设置了开放实验,给学生提供宽松的学习环境和实验条件,实验内容为老师科研课题或课题相关方向,也可以是老师选择与日常生活相关的课题,学生通过兴趣选择题目,通过课余时间查阅资料,选择实验仪器药品,确定实验方法,设计实验方案,通过兴趣化进行实验,不仅能增进理论知识的学习,提高操作能力,激发创新意识[2],也为将来继续深入学习,打下了坚实的基础。 二强化教学模式的改革 1导学-助学-自学的学习模式根据调查将学生按性格、基础、专长等特点分组,采用2人小组,8人大组的分组方法,教师作为课堂的组织者、引导者,在课前预留结构性问题,以问题为纽带引导学生进行预习,学生通过查询网上资源等方法更有效、快速的预习。鼓励对将进行的实验细节提出改进,通过组间讨论和教师的协助,对可行性改进方面,实际进行操作验证,这种预习模式能有效地通过预习增强对实验操作细节的了解,通过验证促进对实验内容和原理的理解。而且用小组为单位探讨回答老师课前预留的问题,渐进地实施“基于问题导向”的教学模式,可以有效避免学生消极和焦虑情绪,增强学生的学习动机、效能感和团队协作能力。课堂上教师首先应当创造民主和谐的教学氛围,给学生预留充足的思考问题和发表见解的时间。引导和协助学生完成实验,培养学生探索问题、善于发现问题、自主解决问题能力。选取适合的实验,采用师生互换角色教学模式,学生自主选择题目,组内根据学生性格、专长选择收集资料、总结观点、课堂展示等分工,这种教学模式有效地发展学生个性培养;开展组内讨论,增强学生之间团队合作精神,提高学生总结问题的能力;教师要在此期间,适当地给予指导,促进学生养成“想问、敢问、好问、会问”的习惯[3],培养学生主动积极的问题意识、善于提问的质疑精神及总结归纳知识的能力;课堂上成果展示,组间讨论交流,有利于知识体系深入化、系统化、完整化。2.教育技术现代化建设信息科技的迅猛发展,学生学习工具逐渐智能化,为了使教师和学生沟通无极限、无时限,构建多维网络立体信息交流平台是大势所趋,沟通平台以QQ群和微信群为主要的联系承载方式,真正的实现了随时、随地、随需的无缝学习。充分利用多媒体的功能,逐渐提高网络技术在实验教学中的应用,增强学生对实验课程重点和难点知识讲解的实效,不断提高实验教学的效果。 三完善实验成绩评价体系 目前实验课成绩评价很难量化,实验课成绩评定一直是实验教学过程的难点。现在教师大多对学生实验课成绩评定主要考察学生对实验基本操作掌握,实验报告书写情况等。但实验课成绩应当体现学生的实验操作技能、综合分析能力、自主学习、创新精神、进步程度等方面综合素质的客观评价。所以构建评价主体多元化、考核内容多元化、考核方式多元化、科学、完善、公正的化学实验成绩评定体系,可以激发学生主动学习,积极思考改变实验操作细节提高创新思维,养成良好的科研习惯。我校主要采用定量评价和定性评价相结合,形成性评价与终结性评价相结合、学生自我评价与相互评价相结合、团队评价和个人评价相结合以及学生在学习过程中的进步记录,构建大学化学实验“多元化”教学模式考评体系。教学考评体系力求实现全面性、开放性、公平性的评价标准。具体考察点见表1[4]。1形成性评价考核教师普遍都是通过课前提问形式来考察学生的预习情况,但课前提问只针对少部分的学生,学生会心存侥幸不重视预习,我校主要通过预习报告来检验学生课前准备情况,这种形式具有普遍性,而且学生可以通过多种方式提出改进实验操作细节的建议检验预习情况。2实验基本操作能力考核容量瓶、移液管、滴定管的使用等基本操作及典型有机化学合成装置的搭制用操作考核制来检验,对学生逐个进行考核打分,既可以量化学生成绩,又起到了督促学生规范化基本操作的作用。3综合素质考核综合设计性实验考查,由学生自己设计实验方案,选取测定方法,根据所得数据分析数据的可靠性。有效地体现出学生独立应对问题、分析问题与解决问题的能力及总结写作的水平。4化学实验理论知识考核为了弥补实验考核及课堂上无法体现的操作之外其他相关知识点,我们有针对性地设计并制作了化学实验网上考试系统。利用自主开发的网上实验考试系统进行实验理论知识考核。学生通过考试系统可随机抽取客观题,由计算机系统直接批阅,主观题教师在线批阅试卷。系统根据班级章节题型难易度进行统计分析,帮助教师了解学生知识的掌握情况[5]。总之,培养创新的实验人才是现代高校化学实验教学改革的重要目标之一,构建多层次的创新实验教学体系是完成目标的有效途径。大学化学实验课通过优化实验内容,教学模式多样化,完善试验考核体系,有效地提高了学生的科研素质、实验技能和创新能力。大学化学实验教学改革是是全面实施素质教育的需要,为培养创新型人才发挥了很大作用。 作者:张鑫 徐雅琴 王丽波 徐英操 冯时 单位:东北农业大学 大学化学论文:谈大学化学实验教学改革的建议 【摘要】随着时代的发展,我国越来越重视高等学校的教育问题,在高校的化学实验教学方面取得了不菲的成绩。然而在改革大学化学实验教学的过程中,不可避免的出现了一些问题。本文对改革高校化学实验教学的一些措施进行了深入的探讨,希望能对大学化学实验教学改革作出一点贡献。 【关键词】大学化学;教学改革;措施 尽管随着科学技术的发展,我国对高校实验教学也越来越关注,但还有不少高校的改革还停留在纸上,并没有真正的落实下去。这导致实验教学不受重视甚至被忽略。当前社会需要高素质的创新型人才,不重视实验教学势必会造成学生失去动手能力,只会“夸夸其谈”,无法在社会上立足,进一步对高校化学实验进行改革势在必行。 1实验教学的理念 在实验教学的过程中,一定要保证学生处在主体地位,教师只是起到一个辅助的作用,一切改革都是依靠培养学生的兴趣为方法来达到提高学生实践和创新能力的目的,都是为了真正培养出适合当代社会的高素质人才。 2实验教学改革措施 在高校化学实验教学改革的过程中,只有找准方向,才能达到培养适合新社会的高素质人才的目的。对此,笔者提出以下几点建议。 2.1将实验教学改革落实到实践中去受资金、教学水平、设备等多种因素的限制,很多教学在进行实验教学的过程中遇到了很多困难,造成很难真正提高学生的动手能力,高校应在国家的援助下,一方面尽量多的投入资金更新实验器材,另一方面根据自己地区学生的特点,编写新的实验教材,真正把实验的设计和应用融为一体。 2.2创建自主学习平台 借助科技的帮助创建学生自主学习平台,可以缩短教师和学生之间的距离,加强师生之间的交流,让学生无论在何时何地都能对不解的问题进行探讨。内容丰富的教学平台可以在课下为实验教学提供坚实的后盾。 2.3建立完善的奖惩制度 在实验课上,要想令学生认真的完成实验并对其有深层次的了解,奖惩制度是必不可少的。教师可以对学生在课前的预习程度,实验的操作规范程度,实验的结果等多方面进行打分,严格要求学生认真对待每次实验,这样做不仅可以规范实验教学,提高学生的动手能力,还可以培养学生对待事情认真严谨的态度。 2.4开放更多的实验室 要想真正地提升学生的实践能力,就要给学生更多的自由支配时间,尽量让学生养成事事靠自己的习惯,这就要求高校开放更多的实验室,让学生在课余时间也能在实验室探究问题,从而提高学生的创新能力和动手能力。同时也要保证实验室的规范性,学生实验时尽量保证教师在场,避免发生安全问题。 2.5组织更多的实验竞赛 经常举办实验竞赛,有助于加强高校各个部门之间的交流,并且可以很好的调动学生的竞争精神,让学生以极高的热情投入到实验学习中去,经常参加竞赛可以培养学生的团队意识,创新和动手能力。 2.6建立素质过硬的教学队伍 高素质的教学队伍是一切实验教学的基础。教师水平的高低和教学的成果有着密切的联系。高校应采取完善的管理措施,督促教师不断地学习先进知识去提高自身的教学能力,并对表现优秀的教师予以嘉奖,以达到提高教学质量的目的。 2.7在实验教育中加强安全教育 安全是实验的第一要素,保证学生在实验过程中的人身安全是每所高校在实验改革中首先要考虑的,目前我国在实验过程中的安全措施还不够完善,防护器材配备不足,部分高校并不重视安全问题,存在着极大的安全隐患。高校应加强安全教育,保证每个学生在安全的环境下进行实验是每所高校应尽的义务。 2.8坚持创新 我国目前的教学实验大多为从前的经典实验,讲解繁琐,步骤严苛,很难引发学生的兴趣,已经不再适合运用于当代人才的培养。我国应对实验教学中进行创新,对旧的教学实验去其糟粕,取其精华,挑选出学生感兴趣并对学生提高实践能力有帮助的实验内容,从而促进我国实验教学更好更快地发展。 2.9建立教学示范中心 教学示范中心的建立对周边高校实验的改革有着很好的带头模范作用,在建立教学示范中心的过程中,我们应该坚持教学思想的创新,加强和周边高校的交流,形成地区特色,让教学示范中心帮助更多的教师和学生。 3大学化学实验教学改革实例 近年来很多大学对实验教学进行了改革并取得了一定的成果。 3.1改革思路 东北大学在教学改革的过程中,坚持把实验和理论结合起来,运用高素质的人才进行实验教学,如张宝砚教授、方肇伦院士等,增添了一系列符合时代特色的新课程,并采用平时成绩和考试成绩相结合的方式,全方位考核学生的实践能力。在实验中坚持严格管理,培养出了一大批高素质人才,而兰州大学更是自制了化工设备运用到教学当中,在节约资金的同时又维持了实践教学的开展。在实验制度方面,兰州大学建立了一系列完善的管理制度,如《实验室安全管理制度》、《仪器设备管理制度》、《实验员职责》等,很好地保证了实验高效稳定安全地进行。 3.2改革成果 在近年的教学改革中,我国高校的学子和教师们取得了优秀的成绩。如兰州大学的朱建荣在美国Innocentive公司举办的化学竞赛中荣获二等奖,东北大学的徐淑坤教授荣获中科院自然科学二等奖等。 4结论 随着时代的进步,人才的评定标准已经不再依据掌握知识的多少,而是更多的看重人的动手能力和学习能力。这就要求我们对现有的实验教学模式进行改革,提高学生的实践能力,培养出适合时展的高素质复合型人才。只要我们坚持对实验教学进行深化改革,就一定能令我国的教育事业稳定快速地发展。 作者:刘超 单位:邵阳学院生物与化学工程系 大学化学论文:大学化学课堂教学策略分析 摘要:在高等教育课堂工作当中,尤其是大学化学课堂教学中,由于在知识贯穿性方面的要求是非常强的,所以,这就需要教师在传授知识前必须要把以往的知识点进行有效的复习,但是,也就缩短了传授新课程的时间,影响了教学目标。对此,怎样可以充分提高学生的自主学习性以及积极性,并且确保化学课程的有序进行,这就需要教师在课堂教学中应讲究一定的策略方法,不断提高课堂效率,最终达到课堂的教学目标。 关键词:化学课堂;教学;方法 在大学化学课程当中,其特点就是具有现代化,所以它也是一门有着一定前瞻性的学科。而我们的教育目标就是需要对课堂教学进行不断的改革,需要在基础研究以及在实践的过程当中不断的探索,要构建新的知识机制、策略以及有效的途径,培养学习者具有主动求知欲,提高他们的理论思想,培养他们的动手能力,加强提高他们的知识储备能力,对此,在课堂教学当中应用怎样的策略方法就显得尤为重要了。 1课堂教学的方法应用 1.1科教方法 在大学化学教学当中有一项内容是非常重要的,就是科研教学,在这项工作当中,不能仅局限在教师当中,而是应用分配给学生,来加强提高学生在这方面的能力,而科研教学也可以为学生提供一个良好的平台进行自我展示,实现自我突破,不仅让学生掌握了更多的综合知识,同时也提高了他们对化学课堂的学习兴趣。 1.2案例方法 教师在讲课时必须要丰富自己的语言,活跃课堂氛围,从而才能让学生对化学知识产生一定的兴趣,应用案例教学法则是通过在案例分析时让学生产生兴趣引入在课堂教学当中,把理论知识与实践相结合,以便把抽象的、复杂的知识更为生动的进行分析,这种方法让学生对知识更易接受,也就提高了课堂的效率。 1.3实验方法 课堂教学的过程当中,教师可以通过演示实验的方法让学生参与其中,鼓励他们对问题进行大胆的假设,在实验当中找到更为合理的科学性答案,其学习效果也是更为明显的。比如,进行钠的化学性质学习当中,可以让学生自由的讨论,发挥出想象力,探讨钠的主要性质,通过假设,自行设计实验方案,再通过讨论验证实验结果,从而得出答案,对知识掌握的更加牢固。 2策略研究 2.1创造课堂情境 在教学当中,如果没有学生参与的活动,它不是自主的,而是被动的,在其教学活动当中,只有学生亲身去探索,去经历,才能让学生在体验当中找到喜悦感和存在感,也是成功的一堂教学活动。作为教师,一堂成功的课堂教学绝不会是自导自演,他所设计的课堂活动一定是环环相扣的,可以足够吸引学生的,并且会根据实际问题不断的改变教学方法和内容,把课堂活动有效贯穿在教学当中,让学生乐在其中,提高学习兴趣。然而,在进行课堂活动当中,有时也会难以控制学生的心理,一堂良好的课堂学习活动应分为几个步骤进行,而不是盲目的让学生自由去探索。也就是说,教师可以先提出一些问题让学生去思考,再进行分组讨论,当学生议论纷纷后,此时教师可以暂停他们的探讨,再挑选一些学生上台发言,讲出自己的观点,最后教师给出答案,总结归纳,开展有秩序的课堂教学活动。 2.2培养实践能力 通过实践课可以培养学生的兴趣,激发他们的潜在动手能力,作为教师可以很好的利用这种情境,创设氛围,从而来提高学生的素质要求,这是一种不可替代的教学手段。也就是说,在进行一些化学实验时,教师可以有效的引导开发学生的创作思维,逐步的让学生在实践当中找到答案,这不仅活跃了课堂氛围,同时也发展了学生自有的个性,通过在实践的过程当中,让学生对所存在的因素自己去判断对错,不仅锻炼了他们的分析应变能力,也考验了他们主动探索以及思考的能力,这也是一种综合能力的体现。 2.3根据特性掌握方法 化学教学是一门公共课程,它涉及范围广,应用量大,所以在教学过程当中,教师根据学生的不同特点来开展课堂活动进行讨论研究,从而来提高学生的自主学习能力,思维的创新,灵活知识的运用等。此外,也可以根据不同特性把教材的结构进行分块整理,把重点、难点放到基本理论和原理方面,进行着重讲解,树立学生对概念的正确认识,加强他们对科学的思维创新性。 2.4师生关系的教学策略 在以往的课堂教学当中,作为教师他只是教学大纲的一个传授者和执行者,对知识问题的一个解答者。在讲台上,教师是教学的主宰者,而学生的身份只是观众,言听计从,不能自主发挥。如果建立了新型的师生关系在很大程度上可以提高教学效率,让师生之间的关系变为合作者,有着引导力量。而教育的最终目的就是让学生在未来有良好的发展,也是根本。建立了新型的师生关系不仅提高了学生的“地位”,而师生关系也更为平等,二者互相学习,互相提高。然而,如果要完成师生关系的角色转换也不是一朝一夕的,在新时代面前提出新要求,作为高校的教师来讲应积极的面对,并且通过在实践改革当中不断进行探究和学习,从传授者转变为引导者,再从课堂的主宰者转变为学生的合作者。通过这种角色的转变可以在很大程度上提高了课堂效率,实现教学的策略。 3结论 在大学课堂当中,教师作为教学的主体,必须要树立正确的科学观和价值观,更为深入地对大学化学教学进行研究分析其主要的特点以及课堂教学策略,这是基础,也是重点,只有掌握了教学策略,才能达到一个有效的教学,实现大学化学课程教学的一个有效提高,从而来完成课程目标。对此,怎样达到一个有效的教学策略已经成为大学化学课堂的重要课题,在教学目标当中也具有十分重要的意义。 作者:黄卫民 大学化学论文:大学化学仪器分析演示实验开放与管理 摘要:大学仪器分析的教与学离不开实验的支撑,只有合理的安排与科学的实验设计,才能使大学本科生通过实验的操作与观摩达到固化仪器分析的理论教学成果的目的。在实际中简单而短时间的仪器分析实验教学很难保证学生能学会并熟练地掌握多种大型仪器的操作方法,因此,仪器分析的演示实验在大学本科仪器分析实验教学与课程学习中发挥着极其重要的作用。结合多年的仪器分析与仪器分析实验的教学经验,就仪器分析演示实验的开放与管理提出了一系列高效、灵活的教学与管理方法。 关键词:大学化学;仪器分析;演示实验;管理 随着时代的发展,先进的分析仪器与大型仪器逐渐成为大学本科生必须学习的基础知识与必须掌握的基本技能,而大学扩招以后又极大地增加了普通院校的硬件与经费等方面的压力,让每一位大学生都能通过实验操作达到熟练使用大型仪器的目的显然是不切实际的[1]。因此,大型仪器的实验教学更多的是采用演示实验,特别是特大型仪器更是如此。演示实验成为保障仪器分析教学质量的重要手段,演示实验室也是本科生仪器分析学习的重要场所。为了使仪器分析实验室能够有效地发挥功能,作者结合多年仪器分析理论与实验的教学经验,就大学本科生仪器分析实验室的开放与管理以及演示实验教学谈谈自己的看法,希望能为相关工作人员提供一定的借鉴。 1仪器分析实验的分类 仪器分析包含的知识非常多,既有化学知识,又有物理知识;既有光学知识,又有电学与磁学知识[2-3]。此外,仪器的种类也比较繁多,且价格也有很大的差异,有几十万元一套的仪器,也有几百万元一套的仪器。对一般院校来说,在分析仪器的投入与建设上压力都是巨大的。对于一般的仪器,可以有多台套,但是对于超大型仪器一般保有一台。因此,很有必要根据分析仪器的数量来合理地选择教学方法,如对于一般的电化学实验、紫外光谱实验,由于这些仪器一般单台套的价格不超过十万元,大多数院校都会保有多台套,因此这些实验可以采用小循环实验增加本科学生的上机时间与操作次数,以达到熟练掌握的教学目标。而像质谱、扫描电镜等特大型仪器,这些仪器本身价格非常昂贵,运行成本高,只能采用大循环的教学方法,由教师设计演示实验、学生观摩的方式开展比较适合,如针对本人工作单位的仪器分析教学任务重(近400人)的情况,采用分组循环的方式进行演示教学比较合适;对于电化学中的循环伏安法实验,就采用分组小循环方法进行,保证每一位同学都能充分地操作仪器,熟练地掌握循环伏安法。只有在完成仪器分析实验的分类后,才能合理地安排实验教学,并筛选出演示实验的项目与内容。 2仪器分析演示实验的开放 由于演示实验的操作者一般为实验教学人员,所以会因为操作者具备非常熟练的操作技能而大大提高教学效率,从而使演示实验[4]具有高效、安全、直观与顺利等特点,因此可以让演示实验变得更加开放,提高演示实验的次数增加本科生观摩的频次,从而提高教学效果[5-7]。首先,建立一个演示实验的开放系统。系统中要明确开放的对象,如要确定面向全校理工科本科生,还是只限于化学相关专业的本科生。对演示实验的开放时间进行网络公布,方便本科学生们安排观摩时间。充分利用计算机技术与多媒体技术,编制实验导学视频与动画,生动形象地说明仪器原理、操作要点、注意事项,最大限度地调动本科生的主观能动性,提高他们对仪器分析的学习热情[8]。其次,可以组织本科生开展探究性的实验教学活动。由于探究性教学活动形式多样,可以不拘一格地鼓励本科生讨论、改进与制作演示实验。当代大学生身处于信息化时代的大潮流中,他们往往都具有一定的计算机技能水平,而且拍摄视频的工具非常容易获得,手机、相机均可完成,视频制作与处理软件也极易掌握,因此完全可以鼓励他们参与自制演示实验,提高其综合能力,促进演示实验教学的发展。最后,演示实验还应开放于社会、开放于网络和开放于周边院校。只有全面地开放,才能促进交流,才能获得真诚的评价,也将收获有价值的批评与建议,促进演示教学的发展与提高。同时,也能扩大学校的影响,宣传学校的仪器分析硬件设备,使大型仪器更好地融入社会生产之中,并为社会生产服务。 3仪器分析演示实验的管理 首先,根据不同的演示实验项目,编制一个由易到难、由浅到深的顺序表,对仪器分析实验室的全部大型仪器进行编号管理,并建立一个合理的信息库。此外,还应完善管理日志,详细记录有关修改、增减、更新的工作。对演示实验的岗位与人员进行规范化的管理,并定期培训,增加他们的进修机会,提高理论与实践水平,更好地满足仪器分析实验教学。其次,仪器分析演示实验是仪器分析教学的重要组成部分,科学管理是全面提高教学质量的重要保证,因此,必须搞好演示实验的管理工作,并不断完善管理制度。由于演示实验是教学活动,它离不开活动的开展者高校教师与活动对象大学生,因此演示实验的管理还必须遵循操作性强的原则和人性化的原则,操作的管理不能都是无效的管理,非人性化的管理既伤害演示实验教师的积极性,又伤害本科生的学习热情。为了提高仪器分析演示实验的教学质量和建立良好的运行机制,必须先建立科学、有效、合理的管理模式。 4结束语 仪器分析是化学学科的一个重要分支,是利用比较特殊的仪器对物质进行定性、定量与形态分析。分析方法包括十多种,而且每一种方法所依据的原理、测量对象、过程与应用情况各不相同。常见的小型仪器对本科教学来说,可以灵活地采用小循环多次操作使用,使本科生熟练掌握,而大型与特大型仪器往往台套数非常有限,因此,在许多高校中仪器分析演示实验在大学基础教学中发挥着极其重要的作用。高校演示实验的公开更大限度地使大型仪器更好地服务于社会,搞好仪器分析演示实验工作,也能促进高校教育教学水平的提高。 作者:连琰 王欢 郑晓丹 单位:怀化学院 湖南大学化学化工学院 大学化学论文:大学化学实验课程的开放式教学 摘要:分析化学实验对于培养学生的动手能力、科研能力和创新能力起着十分重要的作用.分析化学开放式实验教学是优化分析化学实验教学和提高教学效果的有效途径,针对分析化学实验教学现状,本文对分析化学实验课程开放式教学的优势以及存在的问题进行了探讨. 关键词:开放式;实验教学;分析化学实验 分析化学实验课程是化工、生物等很多学科的基础课程.通过该课程的学习,能够培养学生的动手能力、科学素养,为更好、更深入的学习其他专业课程打下坚实基础.然而,现阶段分析化学实验教学达不到实验教学应有的培养目标,存在一些不容忽视的问题[1-3],这就要求不断对分析化学实验教学进行改革和创新,以便提高分析化学实验课程的教学质量. 1存在的主要问题 分析化学实验课程的学习培养学生严谨求是的科学态度和在学习实践中勇于创新、独立思考的能力.现行分析化学实验教学中制约教学效果的问题主要体现在以下几个方面. 1.1实验课内容单一 目前高校分析化学实验课因为课时的限制,开设的实验课较少且内容较为单一,尤其在化学分析部分的实验多为滴定分析验证性实验,且部分实验与实际生活的紧密性不强.单一的实验教学内容,不能充分调动学生对分析化学实验课程的学习兴趣,束缚了学生的创造性思维,压抑了学生的求知欲望. 1.2缺乏灵活性 分析化学实验对于促进理论知识的理解,培养学生的动手能力、科研能力起到重要的作用.但是长期以来,传统封闭式分析化学实验课教学模式,受经费、设备、师资力量以及落后的教育观念等因素影响,学生只能被动机械地在指定的时间,按照指定的题目和课本限定的方法完成实验.因此,传统模式过于机械化,缺乏灵活性. 1.3学生参与主观能动性不强 充分调动和发挥学生主观能动性是调动学生学习兴趣的前提,是引导学生进行探究性学习的基础.在现行的教学模式中,整个过程教师充当主体角色,学生只是被动地接受知识.这样不能充分地调动学生对学习的积极性.在教学中,应充分考虑学生的学习基础、认知水平和学习兴趣,充分调动学生对实验课程学习的主观能动性,激发学生自主学习的热情,以便达到理想的教学效果. 2开放式分析化学实验教学的探讨 开放式实验教学是以学生为中心科学、新颖的教学模式,是培养学生创新意识和动手能力的有效途径,也是高校实验教学改革的总趋势[4].实践证明,传统的教学模式已经不能满足日常教学需求,而开放式实验教学模式用全新的教学理念为学生营造开放自主的学习环境、为学生提供更宽广的探索和创新空间[5-6]. 2.1鼓励改进和创新 开放式分析化学实验教学不对实验方法和模式进行固定,要求学生参与整个实验研究过程,学生在实验过程中能够灵活调整、修正实验方案的不足,充实实验内容,这样的教学模式不仅能够加深学生对理论知识的理解和掌握,而且还能最大限度的激发学生的实验和科研探索兴趣.另外,在学生掌握了一定的自主实验技能的基础上,鼓励学生参与分析化学教师的项目,与相关人员同时进行科研实验,在实验过程中学习积累经验,并且能得到教师及相关人员的指导,对于开启学生的创新思维、拓展学生的思路,提升学生的科研能力和理论知识的运用能力都大有裨益.除此之外,学生还可以自拟课题,制定实验方案,申请大学生科技创新实验项目,通过这种形式培养学生申请课题能力,让学生成为课题的申报主体、主要负责人和实施人,进一步培养学生的自主学习能力和科研能力,通过多种形式鼓励和激发学生的创新欲、提高学生的科研探索能力.开放式实验教学能够为学生提供了一个开放式的实验研究的环境,学生不再受制于教材、教师等因素的限制,学生的创新意识和创新精神能够得到培养,个性思维能够得到充分展现. 2.2增强学习主动性 学生对所学的内容有兴趣才能够更好的发掘他们的潜能,在此基础上才能够更好的培养学生的创新和探索意识.开放式实验教学由学生自己查阅文献资料、制定方案,准备所需试剂、实施方案和总结结果,因此可充分地调动学习积极性,培养学生分析和解决问题的能力.查阅文献可提高学生对有关文献的阅读和综合能力、自主设计方案可培养学生的设计能力和创新思维、自行配制试剂并完成和实施实验方案可提高学生的动手能力、实验论文的撰写有利于提高科技论文写作能力.开放式实验教学以学生为主体,教师辅助指导,由学生全程参与实验,体验成功中的苦与乐,最大限度的调动了学生学习的积极性. 2.3促进理论课学习 开放式实验教学要求学生结合实验现象、结果等对相关理论知识进行总结,讨论理论与实验相互印证程度,要求学生提出自己的问题或建议,改进实验方法,增强学习的系统性.如果实验失败,要求学生对失败的原因进行分析,重新审查和调整方案,反复探索并总结经验.因此开放式实验教学可加深学生对分析化学理论知识的理解,真正让学生把知识学活、学通. 3开放式分析化学实验教学的渐进推广 开放式教学的实施将是一个艰巨、长远而复杂和不断探索的过程,面临并存在着许多新问题和困难[7-8],这些问题将影响实验教学的实施效果,解决这样的问题就需要积极进行探索. 3.1增加经费的投入 充足的经费是开放式分析化学实验教学推广的重要保障,因为开放式的实验教学对实验教师队伍、试剂、仪器等都提出了更高、更多的要求,为了保证实验课程的教学力度、质量和效果,应设有及时补充开放实验教学所需要的设备等的基金,积极探索多种途径的经费来源,确保开放式分析化学实验教学的顺利实施. 3.2健全实验室管理体制和激励机制 开放式教学需要有严格、细致、科学、规范的教学规章制度.在进行实验前要求学生仔细了解管理制度,保证在有序的情况下进行开放性实验研究.要出台相应的激励措施,通过建立合理有效的激励制度来充分调动实验教师、实验室工作人员的积极性和工作热情,促进开放式分析化学实验教学的顺利开展. 3.3建立多元化、科学的教学评价体系 学生实验成绩的科学评定是实验教学过程不可或缺的环节,客观公正地考核方法是对教学效果和教学质量进行科学评估的有效手段,会直接影响学生学习的积极性,因此,建立多元化科学的分析化学实验成绩考核体系势在必行.在开放性教学过程中,实验方案由学生自主设计,与传统分析化学实验相比具有不固定性,这使得学生之间实验成绩评定的可比性降低,实验成绩评定操作难度增大.目前已有的开放性课程的评价方法还不尽合理、不够完善.为了能够在现实教学中易于操作和把握,还需不断探索,真正建立起多元化、科学的开放式分析化学实验成绩评定体系. 3.4高水平教师队伍的建设 高水平的教师队伍是开展开放式教学的人才保障.开放式实验教学要求教师具有较高的业务水平,教师应不断提升自身的专业水平和自身素质,以适应开放式教学方式带来的各种挑战,达到理想的教学效果.首先,要求教师既细心又要有耐心,对于学生提出的问题进行耐心、细心的解答;其次,要求教师具有较高的知识水平,教师要对学生阅读参考文献后设计的实验方案进行可行性分析,并提出相应的改进方法和建议,使实验的内容更加完善,因此要求授课教师必须更新教学理念,具有丰富的知识储备.在实验教学方面,可考虑与企业建立合作关系,在企业建立实验实训基地,还可聘任企业工程技术人员作为实验指导教师,来弥补教育资源短缺的短板,在现实实验教学中既发挥企业与实际生活不脱节的实践优势、又发挥工程技术人员的经验优势. 4结束语 开放式分析化学实验教学模式是对传统教学方法的改革,更加突出了个性发展和因材施教的教育教学理念.开放式教学能够有效弥补传统教学模式的不足,在培养学生创新精神、创新能力和创新思维上将发挥越来越重要的作用.目前,开放式分析化学实验教学还没有现成的模式可借鉴,在现实教育教学中还存在着一系列的问题需要不断的摸索和解决,它的实施和完善将是一个漫长而艰巨的工作。 作者:乌兰其其格 单位:赤峰学院 化学化工学院 大学化学论文:信息技术与大学化学传统教学的整合分析 【摘要】化学是一门应用性很强的学科,它与人们的生活密切相关。现代信息技术和课程整合就是依据先进的教学理论,将计算机技术和网络技术应用到学生的学习活动当中,创造更加丰富的教学环境,将这些教学资源、教学要素和教学环节全面应用在教学当中,实现整体优化,并出现聚集效应,表现于教学实际当中,取得最好的教学效果。 【关键词】信息技术;大学化学;传统教学 1现代信息技术在大学化学传统教学中的作用分析 1.1信息技术在化学教学中运用是必然趋势 在化学教学中,实验具有非常重要的作用,化学理论一般情况下都要利用实验进行验证,从个别到一般再到个别的过程;也可以依据实验、假设、再实验论证的过程。所以,在学习化学过程中,实验是学生掌握化学知识和技能、培养化学素养最为重要的手段。在化学教学活动中,利用化学实验可以将直观形象的第一手材料展现在学生们面前。但实验现象一般情况不易观察,应用现代信息技术手段,可以反复播放实验过程,可以帮助学生更加细致地研究实验现象。 1.2提高学生学习效率 化学内容主要涉及物质的组成、构造、性质和变化规律,一般情况下,化学概念和原理对于学生来说不易理解,物质的构成也不易观察,化学变化依据原子的重新组合,所以在教学中如果只依靠教师的讲述,学生不能理解。利用计算机软件制作教学动画,可以将分子、原子等粒子运动展现在学生们面前,使教学过程直观形象。这种教学方法,不但可以帮助学生认识物质结构,掌握化学变化原理,同时也大大提高了教学效果,调动了学生的学习积极性,启发学生进行思考。在实际教学中,要将信息技术手段与常规教学方法结合在一起应用,为学生创造适宜的学习氛围,提高学习效果。信息技术虽然对教学有很大的帮助,但必须认识到,它也存在一定的局限性,在学习一些抽象和枯燥的化学内容时,可以借助信息技术的优点,提高教学质量。因此,在实际教学中我们应该大力发挥信息技术优势,以达到最佳应用效果。 1.3激发学生学习的主动性和积极性 因为每个学生的情况都不相同,在实验的学习和掌握方面也会存在很大不同。应用多媒体课件,可以实现人机对话的交互功能,实行个别化教学。学生在学习活动中可以根据自己的实际情况进行学习,有利于调动学生的主动性,激发学生的学习兴趣。在当前实验中,一般应用看做结合的办法,首先让学生了解实验目的、要求、原理和操作步骤等,接着再进入实验室,动手操作实验。这种做法既可以提高实验效率,激发学生的学习兴趣,又可以防止学生在实验中应付了事。如乙酸丁醋的合成实验,首先利用实验课件,展示实验过程中的装置的安装、拆卸,关键步骤如温度计的位置、干燥剂的用量等,都利用特写镜头,让学生反复领会实验,然后学生亲自动手进行实验,就能够顺利完成实验任务,取得较好的实验效果。 1.4提升实验课质量 因为大学阶段的化学课节数是一定的,不可能存在大量的时间做大量的化学实验,所以学生在实验方法和知识结构方面总会存在一定的不足。为了改变这一现状,利用化学实验课多媒体课件,可以让学生在有限的时间内掌握大量的化学实验,增加学生的化学知识,有利于学生以后的继续学习。如多媒体课件内容包括过滤、萃取、溶液的制作、有机合成等,要想全部完成这些内容,只利用极短的18个学时是不能实现的,利用计算机学习,完成这些内容只要4个学时就行。 2现代教育技术在大学化学教学中的应用 2.1多媒体课件的应用是化学抽象概念形象化 大学化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学,对于复杂的微观世界,用传统的教学手段很难使学生理解,一些内容如化学反应机理(反应历程),反应过程中化学键断裂、组合,原子、分子轨道杂化过程,电子云的形态变化等较复杂的问题,学生都不易掌握。在大学分子轨道的教学中,可以充分发挥课件的作用,再次表现双原子分子轨道的形成过程以及分子轨道能级高低的次序;在配位化合物教学中,可依据价键理论制作不同的配合物杂化轨道的形成过程;在晶体场理论教学中,可制作成四面体或八面体场中能级分裂的情况,将教学内容变得直观形象,有利学生掌握和学习。 2.2多媒体及时使得化学微观现象宏观化 大学化学的课程学习本质是借助微观原理来深入的研究物质的化学结构、化学性质以及客观的化学规律的,这种课程的显著特点就是思维方法强调微观和宏观的结合。微粒的构造和运动,如胶粒的布朗运动、粒子有效碰撞、离子的电迁移现象、原电池及电解池两极的离子放电等,这些现象虽然不能观察,但可以利用多媒体课件形象地表现出现,学生一眼就能看懂。如原电池中铜离子和金属锌分别在得到电子和失去电子的过程中发生化学变化而形成金属铜和锌离子,这一过程可以利用多媒体技术将其制成动画的形式加以展示,这样更加客观和形象的向学生解释了这一化学变化,有助于学生进一步的学习和掌握。 2.3模拟化学实验过程 在大学化学学习中,一些实验存在一定的危险,有的实验条件不具备,实验室本身也不能满足要求,但学生又对此存在浓厚兴趣。这时,可以利用虚拟实验室软件———CorelChemLab进行模拟。此软件可以达到完全仿真,模拟过程非常真实,一些仪器碰撞的声音都能听到。利用这一软件进行学习,学生仿佛亲身进入实验室一样,可以激发学生的学习兴趣,对模拟实验室也会印象深刻。但多媒体技术与学生亲自动手做实验相比,毕竟存在较大的区别,为了培养学生的实验操作技能,只依靠计算机是不行的,所以,模拟实验只是辅助教学的一种方法,一定要认清它在化学教学中的地位,在大学化学实验教学中,这种方法不能代替学生亲自动手。 3结语 总之,在大学化学教学中,现代教育技术发挥着举足轻重的作用,现在的主要任务就是将现代教育技术与大学化学教学紧密结合在一起,实现二者的整合。主要是将化学课程中的知识、活动以及现代教育中的技术和理念进行整合,利用信息技术的先进性和工具性,最大化的将现代教育技术应用于化学课程的教学中,提高化学教学的质量和教学效果,进一步的推动教学改革。 作者:祝凤侠 单位:安顺学院电子与信息工程学院 大学化学论文:农科大学化学基础课教学困惑与突破 摘要:农科开设的大学化学课程和学生专业联系紧密,担负着为学生筑牢专业基础的重任。反思总结了教师在教学过程中的教学体会,面对起点不同,不断变化的学生,提出了现实教学的困惑及破解方法。 关键词:农科化学;教学改革;困惑与突破 大学化学是我校设施农业、植物保护、动物科学等十多个专业开设的必修基础课,课程覆盖面广,是学生学好专业以及今后职业发展的重要保障。作为一线教师普遍希望不断改进教学,提高人才培养质量,更好地为专业服务。但是现有的教学模式中仍存在着因教师自身或外界因素带来的种种问题,需要教师清醒认识和分析,提出有效的解决之道。 1农科大学化学教学现状 农科大学化学的开课对象是大一新生,他们既有来自普通高中的普招生,又有来自职业中学的对口生,学生的化学基础具有明显差异。特别是对口学生,高中阶段基本不开设化学课,导致学生缺乏大学化学学习的必备基础,化学学习始终面临非常大的困难。我校该课的授课通常采取3-4个小班上合班课方式。给教师授课和学生学习都带来很大难度,学生的学习情况难以把握,教学目标的实施常常受到制约。随着教学改革的逐步深入,现代教学观越来越倡导课堂要走出“专制”走向民主,走出封闭走向开放,走出学科走向社会、生活。教学过程也不单单只是忠实的执行授课计划的过程,一些根深蒂固的传统教学观念受到挑战。 2课程教学中的困惑分析 2.1教学理念之惑 农科化学基础课由于涉及无机、有机、分析等多个分支内容,知识密集繁杂。很多教师坚持“理论讲得越深,学术水平越高”的固有观念,导致对这些课程的理论涉及太深,而对其社会应用则体现较浅。并且在教师的课程准备中,更多思考的是教学内容本身,学生往往得不到足够关注。 2.2教师、学生地位和心理之惑 在传统的教学观念和教学模式中,教师始终处于主导地位,是教学的组织者和控制者,是学生学习结果的评判者,从而导致“以教定学”的现状,使学生在学习知识和培养能力中处于消极被动。同时,伴随专业教学改革带来的基础课学时的不断压缩,化学教师常常纠结于不愿割舍的教学内容和不断减少的学时间的矛盾中,而使化学课面临“教师忙于讲解、学生难以理解”的局面。对学生而言,刚刚走入大学校园,还不能完全适应与宽松、弹性的教学方式。“一对多”的合班教学模式使部分教师对学生的指导表现出束手无策,埋怨多于引导。 2.3教学方法之惑 化学基础课课堂常见的是平铺直叙的教师“一言堂”讲授法,和学生间的交流欠缺,偶尔的一对一提问对于合班教学的课堂没有引起共鸣,教学的“统一性”掩盖了学生的“差异性”。且教学内容缺乏与社会生活、学生专业间的联系。一些教师的教学工具只有PPT,同时缺乏对学生质疑精神的鼓励,学生在学习中普遍没有养成提问的习惯,沉闷的课堂气氛使学生经常出现缺课、玩手等思想离线状况。 2.4教学评价之惑 如果教学的主体——学生越来越受关注,教学评价的功能就会更加突出。现实的教学评价虽然体现了部分平时作业、考勤等因素,主要采取的还是单纯的硬评价,包括作业和期末的终结性考核。不同的学生,采用统一的评价标准,只体现评价的鉴定功能,忽视、弱化了其更重要的激励和反思功能。 3教学困惑突破探析 3.1顺应课程发展需求,突破固有观念 改革使教学充满活力,助力课程发展。要改变教师“满堂灌”,学生学得难的现状,从合理改进授课计划入手,内容设置加大与学生专业间联系紧密的内容,调整遵循“少而精”的原则,从够用走向应用性、实用性。但要注意并非简单的内容减少,避免学生所学的东西变得浅薄。例如溶液和胶体一章,关于稀溶液依数性的几类具体公式及推导可不再重点讲解,着重分析讲解和学生专业联系密切并且感兴趣的现实应用。又比如无机及有机关于反应历程的内容不再详细介绍,而增加与生命科学联系紧密的糖、蛋白质、核酸及相关实验的学时等等。这样解放了教师,抓住了学生兴趣,也能达到学以致用。面对不断变化的学生,教师在各自常态教学中需要习惯性融入对教与学的思考,既研究教法又要研究学法,注意给学生提供自学、自问、自练的机会。例如,可以每次课后及时总结,写出教学反思,有哪些精彩之处,又有哪些问题有待改进。可以每天课间或课后与学生沟通交流,每天学习阅读等等。教而不研则钝,研而不教则空,要不断为自己的教学注入新的色彩。 3.2转变视角,教师、学生角色新定位 重新审视教师、学生在教学中的作用是教学改革和实践的关键问题,要强调能力培养,就要强化学生的主体作用。教师的职责要从传递知识越来越多地转向激励思考。教师应该更多地扮演“顾问”的角色,是一位积极引导学生发现问题、而不是急于拿出现成答案的人。教师的“教”是为学生的“学”服务,学生不应只作为被动承载知识的储存器,而应该做知识的积极获取者,要落实“以学定教”。教学的目的要着眼于每个学生的发展。依据学情,重新把握教学内容和流程。对口生每年将近三分之二的学生在高中不学化学课,为此,在开始讲授新内容之前最好先补充关于物质的量、物质的量浓度等高中基本知识,这是学生学习新知识的必备基础。此外,选定适合学生实际的、难度恰当的课堂练习,能积极调动学生学习的兴趣和信心,是检验学以致用的标杆。 3.3重在激发,选用灵活教学方法 我们希望化学课堂能够激发学生渴求知识的热情、成为人人都能参与的“肯学、愿学”的课堂,需要突破几个问题:一是加强互动教学。要打破教师唱独角戏的沉闷局面,着力激发学生的质疑精神。在课中设置适当“问题”、“讨论”环节,加强师生、生生之间的交流沟通。教师做学生交流的积极参与者,并提供恰逢其时的点拨引导。欢迎、鼓励学生打断老师随时提问,或者每节课都留下一段时间专门给学生提问等等。讲课是一种交流,要避免单纯依赖PPT的“读课”形式,将走动式教学、精心而恰当的板书、能随时唤起每个学生的姓名、借助直观的实物模型等灵活多样的教学方式融入课堂。同时,教师善于运用表情、眼神和学生进行无声的交流,也会使刻板的教学充满吸引力。二是开展鼓励式教学。每个学生都有闪光点,人人都向往成功。老师要善于捕捉学生每一个好的表现和细微的进步,不吝赞美,特别是对于合班课的教学更显珍贵。学生在回答问题时答得正确,教师给与表扬,答得不正确或不会回答,也没有埋怨指责,而是耐心引导直到回答正确。对于学生作业,书写规范、正确,要及时给与鼓励的评语,而不是全体刻板的对勾和划×,能让学生体会到教师对其点滴进步的关注,一定会对学生产生触动和激励作用,更好的激发学习热情。三是突出分层教学。农科学生化学基础与水平的差异,需要教师在教学中做到高低兼顾。在调查基础上将学生分为高——基础好(具有全部高中化学学习经历)、考研;中——基础较好(有部分高中化学学习经历);低——基础差(仅有初中化学学习经历)三个层次,每堂课精心设置不同的教学模块和目标要求。分层教学合理降低了“学困生”的学习难度,同时也满足了“学优生”扩大知识面的需求,体现因材施教。 3.4改进评价标准,扩展评价功能 改进后的评价标准,一是要针对不同学生突出评价的差异性,二是要注重学习过程,用发展的眼光看待学生。为此在通常硬评价体系中,从不同层次学生的实际出发,安排难易梯度不同的练习或作业,使各层次学生可以选择完成。同时,新的评价方法要纳入平时对学生参与课堂、问题解决等动态指标的软评价,并将这些评价以分数形式体现在最终结业成绩中。这种多元评价体系能够从发展的角度评判学生,合理判断学生的学业状况和发展潜力,更能发挥评价的激励功能。农科化学基础课困惑的突破必定伴随改革的脚步,需要教师有打破多年教学习惯的勇气。作为教师让我们人人都成为一名能对教学不断反思再实践的教师,一名能把学生留在课堂的教师,一名真正因材而施教的教师。
化学工程论文:化学工程领域工程硕士培育 1全日制化学工程工程硕士培养的实践与创新 1.1突出实践能力的培养 研究生的培养是一个系统工程,研究生培养过程的各个环节必须紧密配合,才能培养出合格的、受社会热捧的人才。特别是对于全日制工程硕士的培养来说更是如此。根据全日制工程硕士的特点,把研究生关闭在校园里培养已不能满足社会对人才的要求,异地培养,多地培养成为必然。必须把实践能力的培养作为主线贯穿于全日制工程硕士“培养链”的各个环节。在招生环节,我们对全日制化学工程工程硕士的考生的面试采取了与科学学位考生不同的方式,把对考生的实践经验作为主要的面试内容,让考生感受到实践经验的重要性,许多考生面试后积极主动地到工厂企业锻炼,入学后带着在实践中遇到的问题来学习,增强了解决实际问题的能力。在课程培养环节,我们的课程设置体现理论与实践相结合的原则,分为公共课,专业核心课,专业拓展课,专业实践教学四个模块。我们加大了公共课的比重,利用我校的有效资源,合理整合了专业学位研究生的计算机与管理类课程。无论是公共课还是专业课,都把实践教学内容贯穿其中,理论课中包含实践知识,实践课中包含理论知识。在实践培养环节,我们建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、国家农药创制工程技术研究中心、湖南四达试剂有限公司等多个培养基地,实践条件得到了有力的保证。另外,鼓励研究生在学校组织的集中实践之外增加自主分散实践。在学位论文环节,我们要求化学工程工程硕士研究生在开题前认真查阅文献,尽量了解国内外相关的最新研究成果,选择直接来源于具有实际应用价值的应用技术课题和现实问题的课题。同时,聘请企业的专家、学者参加开题报告会,对选题进行严格审定,多角度考虑选题的合理性、可行性及实用价值。学位论文形式采用产品开发、工程或工艺设计、工程放大及新技术工程应用报告、典型案例分析等多种形式。 1.2突出课程教师和导师的主导地位 应用型人才的培养首先要通过相关课程和案例的学习和研讨来提升其解决实际问题的能力,我们通过聘请企业专家来校担任课程教师,通过改进教学方式方法加强课程教学。如研究生自主参与教学、由多位教师担任一门课程的“拼盘式”教学模式等等。在课程建设方面,学院加大了研究生教师编写适合我院工程硕士实践的教材或讲义的支持力度,加强了研究生精品课程的建设。研究生的培养离不开导师的主导作用,特别是全日制工程硕士的导师最少两位,或多位导师,无论哪个培养环节都需要导师的指导与配合,校企导师分工配合,共同提高研究生的培养质量。在导师的选择上,我们把有横向课题,应用实践经验丰富的教师选作化学工程工程硕士的导师和授课教师,把与培养基地联系较密切的老师选为校内导师,有利地促进了校企导师之间的交流与沟通,也能及时准确掌握论文选题的进展情况等等。 1.3突出工程硕士研究生的主体地位 工程硕士的培养目标是培养具有宽广知识结构的复合型应用型专门技术人才或技术管理人才,能独立从事专业技术工作和技术管理工作。如何实现这个目标,除了学校为研究生营造合理的宽松的环境,搭建良好的学习实践平台外,只能靠研究生自己长期的积累和持续的训练,知识结构的改善,实践能力的提高,学位论文设计都需要独立完成,最终自我实现培养目标。 1.4重视工程硕士培养管理制度和管理机制 尽管化学工程工程硕士培养时间短,但我校研究生教育历史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也较为健全。我校研究生处成立了专业学位培养科,负责工程硕士的宏观管理与控制,学位论文的质量标准由研究生处学位办负责管理与控制,化学化工学院成立了由科研副院长负责的化学工程领域工程硕士培养管理小组以及由院长、教授、领域带头人、企业专家组成的学位分委员会。 2全日制化学工程工程硕士培养的困境 2.1生源问题 就我们这两年的招生情况来看,生源问题非常严重,直接报考化学工程工程硕士的比例相当少,大多是其他专业调剂过来的,与我院同类专业学位教育硕士相比,化学工程工程硕士推免生只占其1/10。 2.2工程硕士学制问题 我校化学工程全日制工程硕士学制为两年至三年的弹性学制,我们目前先按两年的计划安排课程学习、实践和学位论文,然后根据学位论文的进展情况安排论文答辩或适当延长学位论文的时间。普遍存在的问题是,在国家的全日制工程硕士的学位标准还未广泛 宣传执行之前,导师对工程硕士的学位论文还是沿用科学学位研究生的学位标准,而学校研究生处在办理各种证件时(如学生证、毕业证)都只体现两年学制,普遍反映两年的时间培养既要实践能力强保证充足的实践时间又按时完成高质量学位论文的人才导师压力相当大。为了保证全日制工程硕士的培养质量,以免出现矮化工程硕士的现象,现在大多数工科院校都把全日制工程硕士的学制确定到了三年。 2.3课程体系建设问题 课程体系建设是一个长期的开放的系统工程,需要持续不断的更新。课程建设是高校人才培养永恒的主题,目前我们在课程体系建设方面还主要借鉴科学学位的课程体系,需要政府、企业、高校、教师等多方面的热情参与。 3建议 3.1加强宣传力度,改变观念和教育理念 全日制工程硕士教育是为了适应社会经济发展对高水平应用型人才的迫切需要而开设的专业学位研究生教育类型,但无论是导师、研究生本人还是社会,对此都没有足够的认识,在我院关于“科学学位与专业学位的本质内涵与区别”的小型调查中,非常了解的导师只占9%,了解和比较了解的导师各占36%,不太了解的导师还占18%。由于工程硕士的生源大都是调剂生,研究生本人也是不自愿接受工程硕士教育的,重学术轻专业的倾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人单位、宣传媒体等都要发挥其作用。 3.2推进职业资格认证 职业资格认证考试不仅是对从业人员接受职业教育和专业知识水平的考核,也是对行业发展趋势和职业技术要求的导向,是高校调整人才培养方案的依据。是课程体系建设的指挥棒,方向标。推进职业资格认证,是全日制专业学位教育持续发展的得力助手。在这方面,教育硕士就比较规范,工程硕士可以借鉴其他专业学位的经验。 3.3加强师资队伍建设 人才培养离不开教师、导师,要加强专门的工程硕士导师队伍建设,对新导师要及时培训,了解工程硕士的特点和培养目标。要改革教学方式,要大力研究完善与经济社会相适应的课程体系等等都离不开师资队伍建设。师资队伍建设是高校发展的关键。 3.4加强产学研合作,加强高校间实践基地平台共享 随着工程硕士教育的发展,高校的实践基地平台会越来越难以满足人才培养的要求,加强产学研合作,建立更多实践基地势在必行,这是一方面,另一方面,高校间实践基地平台共享,不仅可以缓减实践基地紧张的局面,还可以加强不同培养单位研究生之间交流与合作,取长补短,共同提高研究生培养质量。 化学工程论文:对化学工程毕业生教改分析 1毕业生调查结果 1.1在校期间状况回顾 为了掌握学生在校期间的专业教育及能力培养的效果,重点调查了对专业了解及能力培养的情况,学生回答的结果如下:1)对本专业的了解:了解61.45%,不是很清楚36.46%,不了解2.09%。2)获得的能力培养:各方面都得到培养30.21%,少数几个方面得到培养64.58%,只是专业能力得到培养4.17%,都得不到培养1.04%。3)最大收获:专业能力8.15%,综合能力21.20%,独立工作能力22.83%,动手能力13.04%,组织管理能力8.15%,社交能力15.22%,其他11.41%。 1.2工作后能力自评 学校的专业与素质教育和学生能力的培养锻炼的好坏直接反映在学生工作后的各方面能力上,因此从工作适应能力等11个方面进行了调查。 1.3教学印象 为了解设置的相关教学环节的确切效果,调查了拓宽专业知识等5个方面。 1.4对教育的评价或看法 旨在改革教学体系、教学环节及教学方法等,调整课程设置,使其更适合实际应用需要,调查结果如下:1)课程结构:基础课时多11.72%,专业基础不厚20.69%,专业课太深4.14%,人文课太少26.21%,实践环节弱33.10%,其他4.14%。2)需增加的课程与知识:环保10.37%,安全9.13%,营销9.96%,经济14.94%,企业管理17.01%,公共关系18.26%,人文修养20.33%。3)教学内容和教学方法:应结合学科前沿14.41%,应结合生产实际29.26%,应生动活泼7.42%,应形式多样8.73%,多培养思维与创新能力22.71%,不行、需改进2.18%,还好4.37%,要互动10.92%。4)喜欢的课堂教学手段:采用多媒体课件16.48%,采用黑板板书4.40%,采用多媒体课件与黑板板书相结合79.12%。5)喜欢的课堂教学模式:注重教材内容与顺序5.04%,注重前沿专业知识与实际40.34%,注重思维方式与启发54.62%。6)最关注的教师素质:人格魅力32.24%,对待学生的态度19.13%,教学水平29.51%,学术能力15?30%,其他能力3.82%。 1.5期望对教学方法的改进 1)喜欢的创新能力培养途径:提前进实验室20.00%,开展前沿性讲座22.31%,参加创新活动53?85%,其他3.84%。2)喜欢的毕业环节科研展开方式:围绕导师的方向5.16%,在导师指点下主动、自由发挥71.13%,按照自己的兴趣组合团队23.71%。3)喜欢的毕业环节科研选题:理论性强5.16%,与企业生产结合67.83%,个人兴趣爱好17.35%,与个人就业相关9.66%。 2所在单位调查结果 2.1用人单位对浙科院毕业生的评价和毕业生的自我评价与定位用人单位对毕业生使用后的评价和满意度,是非常有价值的数据,这些数据能够反映毕业生群体各方面情况是否适应用人单位的需要,以及适应程度如何;还能够影响这些单位现在和今后是否继续招聘相关院校的毕业生。用人单位对浙科院毕业生的总体评价:25%非常满意,69.4%比较满意,5.6%不好说;从用人单位层面看浙科院毕业生的自我评价与定位:89.2%准确合适,10.8%偏低,没有出现过高现象。结果说明绝大部分用人单位对浙科院毕业生是比较满意的,大多数毕业生对自己的评价和定位是准确的。 2.2用人单位对浙科院毕业生各方面的评价 表4中的各方面全面体现了用人单位对浙科院毕业生的评价。用人单位比较看重毕业生具有工作负责踏实、敬业精神,合作(团队)意识与奉献精神,竞争意识与挑战意识,创新意识与勇气;对适应、应变能力,人际交往能力,人文素养,社会实践和社会工作经历,专业学习成绩、学习能力等也比较看重;学校声望和户籍等不再成为影响学生就业的主要因素。 2.3对学校教育的建议 表6综合了用人单位对浙科院培养应用型人才的相关建议(在回答者中占的百分率)。 3调查结果的启示与对策思考 调查结果显示,用人单位对学生的思想道德水平评价很高,很多单位对浙科院学生在工作中的朴实和踏实精神给予了肯定。毕业生与单位对“专业素质”和“知识面”认可程度很高,其原因是浙科院通过不断深化教学改革,拓宽专业口径,增加学科交叉,增设不同学科选修课,增强实践实习环节,让学生走出课堂,走进实验室,到单位进行实地实岗的生产实习,充分做到理论与实践相结合,更好地吸收专业知识并灵活运用,较好地提高学生的专业素质和拓宽了知识面,使许多毕业生已成为基层单位的技术骨干和业务能手。随着计算机的普及和相关课程学习,毕业生的计算机应用能力已经不成问题;但外语的实际应用能力仍欠缺,在听、说、写、译上存在着一定差距,因此学校在外语教学上应注重应用能力培养,特别要利用好专业外语与文献检索课程和科研实践及毕业研究,锻炼学生的外文文献查阅、翻译和消化利用能力。整体素质的满意度较高,但某些方面的素质(能力)有待于增强,因此还需强化以下几方面的工作。 3.1加强专业教育 从对专业的了解情况看,有38.5%的学生在学校时对自己所学专业不清楚或不知道,这对学生专业知识的学习掌握有很大影响,没有明确的目标,没有学习的原动力。因此,应该加强学生进校后的专业教育:始业教育进行专业的介绍,让学生了解专业及行业在 国民经济中的地位,毕业后能从事什么工作;了解在学校学些什么,需要注意和掌握什么,通过哪些环节培养哪些技能,学校有什么平台和措施,等等。专业教育要通过始业教育、认识实习、课程教学、技术实习、科研实践、专业技术人员讲座及毕业环节等实现贯穿整个大学学习生涯。 3.2强化教学环节的效果 从教学印象的调查结果看,除计算机能力较好外,其他环节学生印象不深,效果不明显。究其原因,对“拓宽专业知识”宣传不够,重点没有突出,课程的安排反而使学生不知道本专业到底哪些课程是重要的。这就需要从始业教育开始向学生介绍专业的基本情况、基本要求、适应领域、所学的基本课程、专业课程以及为拓宽专业知识而需拓展的相关课程知识。对“社会实践活动”除实践小分队有实效外,大部分学生留于形式,也没有真正的考核;要讲明社会实践活动的意义,是锻炼能力的重要途径,事前要充分发动,事后总结汇报、评比,既要抓好集体小分队,又要抓好个体的活动,千万不要只填个表、找个单位盖个章。对“科研实践活动”还缺乏发动、组织和考核,只是少量学生在协助教师做科研的具体工作;相关人员要早发动、早安排,使学生要有创新的科技意识,通过申报科技项目和参与教师的科研活动来完成该环节,要避免到毕业时发现缺该环节的学分时找教师填个表来充数。对“专业学术讲座”还缺少气氛,学生的理解、沟通与接受能力还欠缺;针对不同年级的学生开展相应的学术讲座,大一大二可以是行业的介绍,大三大四可以是专业的研究领域和发展动态、成功的创新、创业和个人的发展等,千万不能为了营造气氛拉人凑数,学生不知在讲什么,从而就不喜欢。 3.3加强素质教育与能力培养 现代社会需要那种“诚信为本,才智并举,具有一定创新能力”的综合性人才。学生只有全面提高自身的综合素质,才能在激烈的竞争中立于不败之地。目前大部分学生只重专业技术,而轻视文化素质的教育,造成知识面过窄,文史哲、艺术修养不足,思维简单、呆板,应变能力和创新能力较差,这样的学生将难以适应市场对人才的需求。现代企业不仅需要具有良好专业知识的人才,同时要求员工具有较高的文化素养和较为广阔的知识面,具有良好的口头表达能力与社交能力,因此必须加强学生文化素质的培养与提高工作。从在校得到的能力培养与工作后能力自评看,大部分学生在学校时没有得到各方面能力的锻炼,工作后大部分感觉工作适应能力、团队合作能力、解决问题能力较好,动手操作能力基本满意;然而组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力、文字写作能力、竞争创新能力、胜任专业能力还不够。学校要精心组织多种学生活动,如社会调查、社会服务、课外科技活动,以及各类文娱、体育活动,融素质教育于活动之中,并注意与专业培养相结合。要注重发挥学生个体的不同特点,力求做到让学生人人积极参与、人人从中受益。通过班级组织、学生会分团委、学生社团组织等干部的轮训和竞聘等方式,及社会实践、社团活动等,让更多的学生得到领导能力、应变能力、组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力等综合能力的锻炼;重视与创造条件,通过课程实验、设计与综合性实验、开放性实验、科研实践、技术实践、各类学生科技计划与竞赛、参与教师课题等多种途径,锻炼学生的动手能力与专业能力;通过各类报告与论文的撰写锻炼学生的文字表达能力;通过课程、实验与科研的启发式教学与培养,锻炼学生发现问题、思考问题与解决问题的能力。强化以提高学生创新能力为目标的大学生科技活动运行机制,以培养学生的创新意识、创新思维和创新技能。使毕业生不仅有较强的专业知识和业务能力,同时也具备较高的综合素质,能不断适应新环境和新形势的挑战。 3.4加大课程体系改革力度 人才培养要与社会的需求相适应,做到学以致用;合理的课程设置不仅是培养复合型应用人才,改善学生知识结构的重要保证,而且是使学生个性得以充分发展的基本条件。现在的课程体系中,选修课不多,较多注意培养学生的“共性”而忽略了他们的个性发展,因而影响创新能力的培养。学生个人的兴趣爱好是激发学习兴趣的内在动力,现代经济社会更注重人的个性发展,大型企业是按照人的性格特点并结合其专业来定位人才的使用岗位。调查结果显示,有相当部分学生认为基础课时多、但专业基础又不厚实,人文课少,实践环节薄弱;许多学生根据实际工作中的感受,提出应该增加环保、安全、营销、经济、管理、公共关系及人文修养等课程。增开跨学科、跨专业课程,要根据专业培养目标来设置课程内容,增加一些实践性、操作性强的教学环节,培养学生实践动手能力;要适当减少一些理论性课程的课时,以期用来增加实际工作中需要的应用性知识;要适当削减课堂教学时间,增加学生自学时间和社会实践时间,使学生有自我发展的时间和空间。增加实践教学时间,丰富实践教学内容,加强创新开放实践项目与内容,充分利用现代科学技术最新成果和手段,激发学生创新兴趣,发挥学生的聪明才智,提高学生实践能力。同时,加大实践教学经费投入,不断改善办学条件,为学生的创造精神和创造思维培养提供有效保证。 3.5努力改进教学方法 素质教育是一项以知识传授、方法训练、能力培养和精神陶冶为实践内容的综合性系统工程,必须贯穿于专业教育、学科教育[4]。一个学生在学校所学的知识,无论是多么的现代化,都不能应对日新月异的科学技术的发展,学习方法的掌握优于系统知识的掌握。调查结果显示,近35%学生认为教学内容应结合学科前沿、结合生产实际,40.34%喜欢注重前沿专业知识与实际的内容;教学方法上22.71%要求多培养思维与创新能力,79.12%喜欢多媒体课件与黑板板书相结合的课堂教学手段,53.85%喜欢参加创新活动的创新能力培养途径,71.13%喜欢 在导师指点下主动、自由发挥和23.71%按照自己的兴趣组合团队的毕业环节科研展开方式,67.83%喜欢与企业生产结合,和17.35%喜欢个人兴趣爱好的毕业环节科研选题。为此,教学中教师要注意知识的更新,结合学科的发展动态与实际生产应用讲解相关知识,及时更新相关工程应用实例;教学手段上充分利用现代化教学方式,多采用图片、动画等,但要克服只读电脑课件的弊病;教学方法上要改变过去只重知识传授的做法,把发展独立思考和独立判断的能力放在首位,重在激发学生的学习主动性和学习潜能,重点加强与创造性活动有关的方法、能力的教育;教学方式上要多启发、要多互动交流、要给学生有思考的时间与机会,使之真正理解,能举一反三、活学活用;专业类课程教学中教师要始终贯彻工程理念,与实际应用紧密结合。要发挥学生的主体作用,培养学生自主学习意识,传授学生探索性的学习思想和研究思路,培养学生获取知识的能力。要探索产学研相结合的办学模式,以教师的科研带动学生的实践,使之与学生的创新能力培养与毕业环节紧密结合,并逐步引导学生根据企业实际需要与自己的爱好选择课题,使学生所学知识与生产实际相结合,有利于培养学生创造性思维。同时还需要加强各实践环节的指导,使学生真正能通过实践环节得到实践应用能力的锻炼和提高。 3.6培养一支高素质的教师队伍 没有适应现代化需要的教师,就不可能培养出现代化的人才。教师是高校教学活动的主导,教育改革的直接参与者和具体执行者,更是现代化人才的塑造者。在教学中要充分发挥学生的主体作用,教会学生学习的方法,培养学生创造性思维方式,使他们成为“可持续发展”的人才,关键是要建立一支具有现代意识、创新精神、创新能力和良好政治、业务素质的教师队伍[5]。调查结果表明,学生最关注的教师素质:人格魅力32.24%,教学水平29.51%,对待学生的态度19.13%,学术能力15.30%。通过提高学历、交流进修、与企业接轨、科研等多渠道来增强教师的理论与实践能力,特别是创新能力的提高。基于浙科院培养高层次、应用型人才的特点,特别要加强既具备扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又具有与专业有关的实践工作能力的“双师型”师资队伍的建设,引进有企业或科研院所实际工作经历的人才充实教师队伍,但需要提高他们的教学水平;引进高学历的毕业生补充教师队伍,要通过下企业实习、与企业合作、开展各种科研项目等方式强化他们的实践能力,同时也要通过传、帮、带等方式提高他们的课堂讲授水平;对现有的低学历和没有实践经历的教师也要通过进修、下企业锻炼、开展项目研究等来提高其理论水平和实践能力。 3.7应加强全方位的就业指导工作 学校除了深化教学改革,对大学生进行专业知识教育,从入学开始就着力培养学生各方面素质、能力外,还要针对目前的就业压力、毕业生期望值与定位过高等问题,进一步加强对毕业生进行思想教育(含艰苦创业教育)、理想教育、形势教育,开展社会实践活动和心理咨询活动,引导大学生树立正确的择业观,客观地进行自我评价,增强他们的心理素质和在人才市场上的竞争力,培养出适应社会需求的合格人才。学校还应大力加强就业技巧指导,提高服务质量,为毕业生提供更多的就业信息。同时还要充分发挥教师的个体作用,如通过教师的个人关系网络为学生联系、收集和提供人才需求信息,毕业环节的指导教师要在指导论文(设计)的同时多联系多提供就业职位,多关心多指导多促进学生的就业,这样就可以使学生有更多的信息、更强的紧迫感和更大的信心来完成就业。相信只要齐抓共管,一定能将就业率最大化。 4结语 毕业生的跟踪调查和用人单位调查,给学校提供了很多重要的信息,相信这些数据对培养适应市场需求的具有较强综合素质能力的应用型人才,对改革人才培养模式和方法,对提高毕业生的就业能力、真正实现学校的办学目标有所裨益 化学工程论文:生物化学工程环境改造分析 一、我国生态环境现状 目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。 二、现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 三、现代生物技术在环境保护中的应用 (一)污水的生物净化 污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (二)污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。 (三)白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 (四)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果。例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 化学工程论文:绿色科技在化学工程中的应用 1 绿色科技能有效减少温室气体的排放 目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的CO2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。 目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高CO2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将CO2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。 2 海水淡化预处理中绿色科技的应用 水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。 淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。 3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用 香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出口活动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 近年来,随着国民经济的快速发展和科技水平的不断进步,化学工程也得到了前所未有的发展,其目前已经渗透到与人们生活息息相关的各个领域当中。化学及化工虽然促进了我国经济的发展,但是在这一发展的背后,却隐藏着环境的污染、生态平衡的破坏等严重问题,这与我国现阶段提倡的可持续发展的战略目标不符。因此,为了解决化学工程所带来的负面影响,必须合理应用绿色科技。基于此点,本文首先阐述了化学工程中发展绿色科技的必要性,进而分析了化学工程中绿色科技的特点,最后提出了绿色科技在各个领域中的具体应用。 化学工程论文:有关办好化学工程与工艺专业的几点思考 自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。 基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。 1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计 专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。 应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。 2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作 化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。 3 灵活设定培养方向 专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异。 4 优化各级结构,提高培养质量 当前, 大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致。 我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点。 通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。 化学工程论文:基于国内外环境化学工程发展的思考 化学工程随化学工业的发展而发生并演变,反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年,化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展,直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品,是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础,为社会繁荣做出了巨大的贡献。 一、环境化学工程的现状 20世纪60年代和70年代初期,工业发达国家经济发展迅猛,增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理,致使环境污染问题日趋严重,公害事件不断发生,社会反应强烈,引起了各国政府的关注,采取了各种环境保护措施和对策,加强环境管理,制订各种环境保护法规和法律,规定污染物排放标准,增加环境保护投资,以控制污染,改善环境。这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用,但却未从根本上消除或减少污染的增长,不能适应经济发展和人类进步的要求。 1979年在日内瓦召开的“环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议”上,通过了《关于少废无废技术(工艺)和废物利用宣言》,指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺”下的定义为:清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术,同时在生产过程和成品的使用过程中,减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。 化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一,为了从根本上解决环境污染问题,实现化学工业的可持续发展,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手,开辟绿色化工技术,将污染减少或消除在生产工艺过程之中;化学工程进入了环境化学工程时期。 二、环境化学工程的发展 新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱(TOF-MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF-MS)和高分辨质谱(HRMS)等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。 环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。 新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。 三、总结 环境化学仍然处于快速发展中,其学科的理论体系仍有待进一步完善。发展基于机理的可以用于反应性混合化学品环境暴露与联合毒性理论模拟的混合物毒性-构效关系预测方法,建立可用于污染物生物毒性分子机制和复杂环境过程研究的基于量子化学计算、分子力学和蒙特卡罗模拟结合的理论模拟方法,进行以污染物风险评价为目标的环境理论计算方法和模型研究,将是今后理论环境化学研究的重点。 化学工程论文:谈化学工程中的绿色科技 一、绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 二、海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 化学工程论文:分析化学工程与工艺 1 化学工程与工艺概述 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。 化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。 2 化学工程与工艺专业简介 2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。 2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。 合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。 3 化学工程与工艺实验数据处理分析 传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。 MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。 4 结束语 21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。 化学工程论文:虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用 一、虚拟仪器的发展和结构组成 电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。 二、虚拟仪器的技术支撑和特点 硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线GPIB 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于VXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于PXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器I/O 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。 虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。 三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面: 虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。 五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景 虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车ABS 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。 自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容 进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。 结束语: 虚拟仪器的结构具有很强的优越性,发展经历了四个阶段,目前,其相关技术的发展已经越来越成熟,被广泛应用于各个领域中。随着科学技术的不断发展,虚拟仪器的应用将不断扩大。除了上述提到的在化学工程领域中的各种应用,它应用的范围将不断扩展到其他相关领域中。因此,虚拟仪器的市场前景是广阔的。 化学工程论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 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。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学工程论文:化学工程技术及发展动态 一、新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术 超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术 绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包括原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术 研究从广义上说,分离强化首先是对设备的强化,然后是对生产工艺的强化,综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,有利于实现可持续发展,这也是化工分离技术的主要趋势之一。古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,那就是:此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术的不断进步,分离技术也不断得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进有利于新的分离过程的深入,提高工作效率。 二、传热过程的一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展 微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着惟妙惟肖的变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展 这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包括发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展 近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采用机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 2.4 与计算机技术相结合 计算机技术的进步使化学中大量的计算问题和数据采集分析的问题得到了解决,同时解决了人力物力和财力,也增加了数据的准确度与精确度,主要表现在计算机技术对计算流体力学和数值传热学上的主要贡献,其主要的研究方法是数值模拟法。这种方法的特点是需要大量的数据计算,而且需要大量的实验作为补充,采用计算机进行分析和计算,有利于将数据直观的表现出来,方式更加灵活多变,费用更加低廉,并且得出结论的周期比较短,对于应对此类问题计算机技术是最好的选择。 三、化学工程学科未来的发展动态 3.1 将化工过程与系统过程研究相结合 化学变化是一个复杂的过程,这是因为性质决定的,其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维,使其控制因素增多,结构尺度变多,其中结构是对过程工程研究的中心问题,主要解决办法是简化其结构,使复杂的结构变得简单,更具有使用价值;首先研究特殊系统,然后推理出一般性的结论,进而推而广之,这些都为解决结构问题打下了良好的基础,解决了复杂系统不容易被分析的问题,采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向,多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题,对研究化学工程的复杂结构有好处。化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张,更加注重其实用性和价值性,而非学科本身理论的研究。这也在化学课堂上出现了明显的改革,从只有实验和理论两个过程的化学转换成有实验、有计算最后才产生结论的过程,这就需要化学与数学物理等相结合,甚至与计算机技术相结合,进而实现化学过程的更好研究。 3.2 将化学工程与材料科学研究相结合 科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展就此进入老人一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学的发展做了良好的铺垫。 3.3 将化学工程与信息工程研究相结合 化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合,随着信息技术的发展,信息技术已经深入各行各业,通过计算机技术可以收集大量信息,并对此进行精细的计算,随着大量的数据的 统计和分析,可以得出很多重要的规律和结论,这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据,同时可以预见,将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题,必将成为引领化学研究的主要方向。 四、结语 化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题。由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响。未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。 化学工程论文:化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化学工程论文:浅议绿色化学工程和工艺对化学工业节能的促进作用 工业产业的发展,对国民经济的提高具有重要意义,但在工业产业的发展过程中,国家能源及生态环境也面临着越来越严峻的挑战,能源消耗、环境污染越来越受到关注[1]。工业污染物处理、生活废品处理等已经成为一个值得进行深入研究的重要课题。绿色化学工程是一个新型项目,其发展的主要目标为对化学生产过程中产生的资源浪费及环境污染现象进行处理,促进化工环境污染及资源浪费得到改善。 一、绿色化学工程与工艺的开发 在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。 (一)采用绿色化学原料 在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。 (二)提高化学反应的选择性 在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。 (三)使用无毒无害催化原料 随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。 二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用 目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。 (一)清洁生产技术的应用 清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显着提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显着提高。 (二)与生物技术相互结合的应用 在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显着的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。 (三)生产环境友好型产品 绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。 三、结束语 在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。 化学工程论文:化学工程与工艺专业的煤化工特色建设 1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则 1.1以市场为导向 随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。 1.2发扬创新精神 只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。 1.3稳定发展原则 化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。 2建设煤化工特色的对策 2.1创新教育观念 专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。 2.2创新课程体系 煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。 2.3理论与实践相结合 化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。 2.4建立健全质量保障体系 完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。 3结语 化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。 化学工程论文:探讨化学工程中的结构问题 1 结构的定义及其时空多尺度特征 “结构”在《辞源》中有如下定义:1)连接构架;2)物体构造的式样;3)诗文书画各部分的组织与布局。 结构具有多尺度和随时空变化的特征。如太阳系由太阳、地球、月亮等不同尺度的星体构成,它们在万有引力的相互作用下处于有序而不停的运动之中。又如一棵树由不同尺度的树干、树枝和树梢组成,相互依分数维的规律连接形成一个有机整体。化学工程同样具有多层次、多尺度并随时空变化的结构,一般可分为从分子到颗粒的小尺度区、从颗粒到单元设备的中尺度区和从单元设备到系统流程的大尺度区。各区中均有各自不同的结构。小尺度区中的结构,如超分子和离子液体结构。 2 多相流结构的预测 结构需要若干参数来定量表达,以工业快速流化床提升管中的流动结构为例,需要 8 个参数来描述,分别为密相表观气速、密相颗粒表观速度、聚团平均直径、密相空隙率、密相体积分率、稀相表观气速、稀相颗粒表观速度、稀相空隙率。李静海、郭慕孙在研究快速流态化床的局部结构时,提出了能量最小多尺度作用模型。 (Energy-Minimization Multi-Scale Model,EMMS)。该模型认为在快速床中流体用于颗粒的悬浮输送能最小,并以此作为系统的稳定性条件,与稀密两相的动量守恒方程、等压降方程、气固两相的质量守恒方程、聚团尺寸方程一起求解,成功预测了反映快速床局部结构的 8 个参数。借鉴 EMMS 模型的方法,结合研究不同床型、内构件、外力场对多相流动的影响规律,可望建立各种类型流态化床结构参数的预测模型。 3 结构—性能关系 众所周知,物质的分子结构与其热力学特性密切相关;材料的微观结构、介观结构与其宏观的物化和力学性能密切相关,如金刚石与石墨同样都是由碳元素组成的物质,由于碳原子排列的方式不同,金刚石坚硬无比,而石墨则非常柔软。同理,以尺度大小不同、空间分布不均的气泡、液滴、颗粒、聚团组成的化工多相流的局部结构与其流动、传递、反应行为密切相关。 图 1 为离子液体的结构图。各离子之间通过氢键形成网络结构,因此具有较高的黏度。图 2为微乳液中的胶团(水包油)和反胶团(油包水)的结构示意图,虽然其尺度微小,仅 10~100 nm,但结构复杂。以反胶团为例,其核心为自由水,核心周围是结合水层,再往外为表面活性剂和助剂双亲分子层,最外是油相。该结构与微乳液的萃取分离和反应性能密切相关。图 3 是由微观像探头(镜头直径 3 mm)拍摄到的快速循环流化床中的局部结构的照片,从中可见快速流化床中存在颗粒的聚集相(聚团)和颗粒的分散相(稀相)两相结构,聚团的形状不规则,大小不相同,这种结构对快速流化床中的传递与反应具有直接的影响。图 4 是纳微颗粒鼓泡流化床层流化时和断气塌落后的照片。纳微颗粒表面过剩的自由能使其具有聚集成团的特性。从图 4 可见,床下部是大尺度聚团,床中部是中等尺度聚团,床上部是小尺度聚团。颗粒聚团内部的颗粒与气流接触很差,严重影响传递和反应速率。图 5 为气固鼓泡流化床的照片。其中,图 5a 的床中无内构件,床层由气泡相和乳化相组成,气泡尺寸较大;图5b 的床中有多块百叶窗型横向挡板,床层由气泡相和乳化相组成,但气泡尺寸较小且均匀。气泡会形成气体短路,严重降低气固接触效率。图 6为工业流化床中设置的组合式横向斜片挡板,可以有效破碎气泡和颗粒聚团,斜片导向可进一步强化气固接触。图 7 为工业萘氧化制苯酐流化床反应器的内部结构图,床底的气体分布板可使气流均匀分布,床中的垂直换热管内构件可强化气固接触,减少放大效应。由于这种多相流结构的难以预测性和构效关系的复杂性,传统的化学工程采取平均的方法,必然造成预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题。 4 多相流结构的调控——散式化方法过程 工业多相反应和分离设备中局部结构由气泡、液滴、颗粒和聚团等尺度不同的分散相和气、液介质连续相组成。这种分散相的尺寸越小,它们在连续相介质中分散得越均匀,相间接触界面就越大,越有利于传质、传热和化学反应;同时如果相间的滑移速度越高,则相间界面越薄,界面的更新速度越快,同样有利于传质、传热和化学反应。影响结构的最主要因素是系统或设备条件(包括颗粒和流体的性质、设备与内构件的结构与形状、外力场的影响等)和操作条件(包括温度、压力、气液固三相各自的流速与流向、稳态操作与动态操作等)。当前引人注目的微通道与膜反应和分离技术的优势也在于可有效调控结构,得到尺度均匀而微小的气泡或液滴,强化相间接触。 5 多相流结构与计算机模拟 20 世纪 80 年代以来,随着计算机科学和测试技术的飞速发展,计算流体力学和过程的计算机数值模拟应运而生,人们可以通过实验和理论分析建立数学模型,并采用高效计算机对复杂过程进行计算机数值模拟,进一步通过多种实验参数的测量对模拟结果加以验证。这方面的工作已经取得了很大的进展。流化床结构的预测、优化调控以及规模放大的最终解决,无疑应当寄托于计算机的数值模拟和仿真技术。当前用于气固流化床数值模拟的数学模型主要有两流体模型(Two-Fluid Model,TFM)、颗粒轨道模型(ParticulateTrajectory Model,PTM)和流体拟颗粒模型(Pseudo-Particle Model,PPM)。巨大的计算量使 PTM 模型和 PPM 模型的应用受到限制,应用 PTM 模型和 PPM 模型对含有大量颗粒的工业系统的模拟目前还不现实。两流体模型将颗粒也视为流体来处理,由两套分别描述流体和颗粒相的流体动力学方程组来描述,其间通过相间作用项来封闭,两相同在 Euler 坐标系下处理。该模型主要是在微观足够大和宏观足够小的尺度上进行平均化,这使得这些微元适于在衡系统获得简单的本构方程,从而可以通过数值的手段预测系统的时空变换。由于系统的复杂性和局部非均匀结构的存在,真正能满足这种要求的微元尺度与反应器宏观尺度相比往往过于微小,目前的超级计算机速度也很难满足其需要,所以不得不采用加大尺度的微元,其内部含有丰富而显着的非均匀结构,这时现有的本构方程已经不再适用。目前多数具有应用价值的模拟成果都是应用双流体模型得到的。FLUNT、CFX 等以双流体模型为内核的商业软件被广泛采用。 结束语 化工多相流反应与分离设备中存在颗粒、气泡、液滴、聚团,且其尺寸大小不同、空间分布不均匀。该局部不均匀结构与流动、传递、反应行为密切相关。传统的化学工程忽视局部多尺度不均匀结构而采取平均的方法,造成对“三传一反”行为预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题,应引起学术界关注。近年来在结构参数的预测理论研究、结构与传递和反应的关系理论研究、结构的优化调控理论与方法研究以及结构参数与两流体模型相结合的多相流计算机模拟研究等方面已经取得一定进展。但面对复杂得多尺度结构问题,需要付出更多的努力。
虚拟现实技术在医学专业实验教学的应用:虚拟现实技术在医学职业教育实验教学中的应用分析 摘 要:随着科学技术的快速发展,虚拟现实技术作为一种全新的技术也逐渐发展起来。在医学教育领域中,虚拟现实技术在实验教学中的应用范围在不断扩大,为医学教育的教学提供了良好的前提条件。本文对虚拟现实技术在人体解剖实验教学、麻醉实验教学以及针灸实验教学三个方面的应用进行分析研究,以提高虚拟现实技术在医学职业教学中的应用,并且充分发挥出其在医学教育中的作用。 关键词:虚拟现实技术;医学职业教育;实验教学 虚拟现实技术是在近几年中开始发展起来的一项全新的技术,在社会各个领域中均有较广阔的应用,尤其是在医学教学中,应用范围在不断扩大。虚拟现实技术主要是将多媒体技术和仿真技术相结合,从而形成逼真的虚拟环境,可以让使用者以一种自然的方式和虚拟环境的事物进行互动,产生身临其境的感觉,更好地理解所学知识,提高教学效率。 一、虚拟现实技术在人体解剖实验教学中的应用 教学人体解剖实验的时候,可以使用虚拟现实技术进行教学。针对人体解剖实验教学中遇到的难点以及凝点问题,可以通过虚拟现实技术将其直观展示出来,方便学生更好地理解相关知识点。例如:教师在讲授人体解剖学中的消化系统的时候,可以借助虚拟现实技术构建三维立体的假人,并对假人的消化系统进行虚拟构建,从而让学生直观地了解人体消化系统的构造和位置,并且对其功能和作用进行了解,进而有效提高对消化系统的进一步认识,更好地掌握消化系统知识。另外,利用虚拟现实技术将神经冲动的传导过程以三维动画的形式体现出来,也可以将人体肌肉、关节、骨骼的运动变化规律等通过虚拟现实技术直观、形象地展现出来,从而让学生更加直观地了解人体结构,对人体各个系统的运行进行详细的了解,以便提高教学效率。 二、虚拟现实技术在麻醉实验教学中的应用 使用虚拟现实技术,可以将难以进行实际操作的知识和实验通过虚拟现实技术体现出来。尤其是在麻醉实验教学的过程中,通过虚拟现实技术,研究出虚拟麻醉机,并对其进行参数的设定,设计相关的操作练习功能,可以有效地帮助学生进行麻醉实验学习。这样不仅可以有效提高学生学习的积极性,还可以提高学生实践操作能力,确保学生能够积极主动地参与到实验教学中。与传统的实验教学方法相比,虚拟现实技术具有无与伦比的特点和优势。使用虚拟现实技术进行麻醉实验教学,可以有效地打破空间的局限性。 在传统的实验教学中,由于难以观察到分子、原子等微观物质的运动情况,学生无法建立系统的物理表象。运用虚拟现实技术,将微观物质可视化,可以有效地为学生提供感性认识。例如:通过虚拟现实技术,将氧分子进入肺部的过程,以及进入到血液中的过程通过模拟实验体现出来,让学生直观感受到其运行情况,这样在麻醉实验教学的时候,他们就会更加清晰地感受到麻醉的流程。另外,使用虚拟现实技术进行教学,可以有效地解决实验麻醉机使用不足的问题。模拟实验不需要耗费相关的麻醉材料和设备,实验成本比较低,可以有效解决实验中麻醉机设备不足的问题。 三、虚拟现实技术在针灸实验教学中的应用 针灸经络学是中医历代医学家对人体结构研究的结晶。在实验教学中,采用传统的教学方法,存在较多的不足之处,学生无法深入感到人体经络的分布和运行情况。在针灸实验教学过程中,采用虚拟现实技术进行教学,可以建立虚拟针灸系统。相关研究者通过应用虚拟现实技术,采集针灸数据,使用虚拟现实技术在仿真系统上进行人体模型的三维重建,并标记好人体穴位和经络。使用人员只需要带上特制的立体眼镜就可以看见虚拟现实的立体假人,还可以利用仿真系统的特殊设置在三维人体模型上进行针灸实验教学。此外,佩戴特殊配套的立体感官手套,可以体会到针刺入肌体的感觉,并且能够从多角度观察针刺的要点和相邻的结构。例如,在学习十二经脉的时候,运用虚拟现实技术,可以对针灸经络的实验学习提供数字化平台,让学生直观了解人体十二经脉的内涵、特点、分布情况等,为学生实际操作能力的锻炼提供了较好的平台。 四、总结 在医学职业实验教学中,充分利用虚拟现实技术的教学,可以有效解决医学职业实验教学中遇到的难点问题,以及教学资源和设备不足的问题,并且能够将教材中的知识点直观地呈现在学生的眼前,从而使之更加深入地了解知识内容,提高动手操作能力。 虚拟现实技术在医学专业实验教学的应用:虚拟现实技术在心脏医学教学中的应用与实现 摘要:虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统, 人们可在此进行操作或控制,实现特殊的目的。虚拟现实技术在医学领域的应用备受关注。该文主要探讨虚拟现实技术在心脏医学教学中的应用与实现。 关键词:虚拟现实;医学教学;交互性;心脏 1 概述 虚拟现实是指用计算机生成的一种逼真的三维环境,在电脑模拟产生的一个虚拟世界中,用户可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物,它是计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术等许多相关学科领域交叉、集成的产物。虚拟现实系统具有三个基本特征:浸没感(Immersion)――用户在模拟环境中的真实性,交互性(Interactivity)――用户对模拟环境内物体的实时可操控性),构想性(Imagination)――虚拟现实技术具有广阔的可想像空间及环境。虚拟现实强调了在虚拟系统中的人的主导作用,实时交互性是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一,也是虚拟现实技术的精髓。 虚拟现实技术开始于军事领域的需求,现在已开始从高端领域全面走向专业应用领域,在娱乐、教育、艺术方面的应用占主流,发挥的作用也越来越大。 2 虚拟现实技术在医学教育中的应用 虚拟现实技术正在广泛地应用于各个领域,在医学领域的应用备受关注。 国外的起步较早,美国作为虚拟现实的发源地,早在上世纪80年代就进行了人体解剖图像数字化资料研究,90年代末,开展了虚拟解剖学、虚拟放射学、虚拟内窥学等学科的计算机辅助教学。目前,已研制出了人体虚拟解剖,一套完整的人体虚拟解剖系统,学生利用在虚拟的组织和器官问的模拟操作感受触觉反馈,使学生更快地掌握手术要领和技术。从而提高诊断和治疗水平。 我国与国际相比,虽有一定的差距,但目前已引起政府、科技界的高度重视,九五规划、国家自然科学基金委、国家高技术研究发展计划等都把虚拟现实列入了研究项目。目前,已成为当今最有影响力的高新产业技术之一。国内一些重点院校,已积极投入到了这一领域的研究工作。从2004年首届虚拟现实峰会举办以来,中国虚拟现实峰会已成为业内具有重要影响力的业内活动。绿色医疗研究院也在2012年的峰会中正式宣告成立,伴随着我国医疗事业和IT技术的不断发展壮大,虚拟现实在医学课堂教学、实验教学、临床培训等领域得到了广泛应用 。采用虚拟现实系统来辅助医学教学,可以使教师与医学学生以三维的形式看到人体结构的形状、位置及器官间的相互空间关系等,从不同角度,真实模拟及分析,从而获得前所未有的直观感受,不仅降低了成本,而且是传统的文字、二维图像、生物标本所不能达到的学习效果。 3 虚拟现实技术在心脏医学教学中的应用与实现 心脏是人体重要器官之一,是一个结构复杂、快速活动的立体器官,一直都是临床医学研究的重点。心脏病很可怕,它限制人的活动、降低生活质量,甚至威胁人的生命。然而更可怕的是人民缺乏对心脏病的认知。虚拟现实技术的发展使得三维虚拟心脏的教学应用成为可能。不仅可以应用于医学学生的教学中,也可以应用在心脏的科普教育中。 虚拟现实在医学教育的应用与实现需要以下几个步骤:三维虚拟心脏的建模、三维心脏模型的表面纹理贴图处理、虚拟心脏动画及交互功能的仿真。 适当动画可以让画面更生动有趣,便于表述心脏的工作及病变情况。用FFD修改编辑器和动画的设计,可以充分体现心脏的跳动过程。完成了对心脏结构及血管系统的可视化处理后,最后将在3DMAX中完成的模型及刚体、柔体动画导入虚拟现实引擎平台,在后期引擎中调整贴图色彩、优化作品,编写交互脚本及交互界面设计,程序调试正常、作品。 用计算机系统可以帮助医学生试验不同的选择,分析病理问题,操作虚拟的心脏模型,不会危害到患者,对心脏的医学教学、病理分析、科普教育起到了一定的辅助作用。 4 小结 本次设计虽然仅仅涉及了心脏结构及心血管方面的虚拟现实应用,取得了较好的效果。下一步,我们将继续研究技术,并结合硬件,融合较完整的心脏病理知识,向临床实践靠拢。在医疗诊断、手术模拟方面进行实践与应用。随着我国医疗事业和IT事业的不断发展壮大,虚拟现实在医学中的应用将更广泛、深入。 虚拟现实技术在医学专业实验教学的应用:虚拟现实技术在医学生物化学实验教学中的应用策略研究 摘 要 新兴的虚拟现实技术应用于生物化学与分子生物学实验教学,将发挥其优势,解决实验教学过程中存在的不足,完善生化实验教学模式,为更好地教与学提供便利。 关键词 虚拟现实;生物化学与分子生物学;实验教学 虚拟现实(Virtual Reality),简称VR技术,也称灵境技术或人工环境,是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,使其如同身临其境,无限制地观察并感受三度空间内的事物。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术[1]的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。虚拟现实技术具有的沉浸、交互、构想三大特征[2],使得虚拟现实技术在教育领域应用有其独特而明显的优势。 虚拟现实作为一种先进的电子信息技术已经深入各行各业中,如在医学领域,虚拟现实方面的研究正在逐步形成,目前相关的研究主要有医学可视化、医学增强现实、医用机器人、手术模拟、图象引导手术、计算机辅助手术等。虽然国内研究者在虚拟现实应用于医学领域中取得大量的成果,但是现有医学虚拟现实方面的研究重点主要在临床诊断、手术等临床应用方面,而在医学教育方面的应用研究尚属少见,已有的研究也多是基于理论方面的探讨或者是只限于针对视觉教学方面的应用。 近年来,生命科学的发展突飞猛进,而生物化学与分子生物学(简称生化)是生命科学的重要基础学科,是医学教育的主干课程,其理论和技术已渗透至基础医学和临床医学的各个领域,是现代生命科学的共同语言[3]。为了使医学生更好地掌握生化内容,本研究主要针对生物化学与分子生物学实验教学理论与实践,在不断摸索过程中探讨利用虚拟技术解决传统实验教学过程中无法解决的难题,进而完善生化分子实验教学模式,为更好的教与学提供参考。 1 虚拟现实技术应用于生化实验教学的原因 1.1 实验教学场地受限的要求 实验教学需要用到的培养室、无菌工作台等因成本问题无法满足教学需求而影响教学质量,这种高成本的实验场地往往少数的学生才能够进入,比如研究生等;本科生的使用几乎少有,除非是特殊情况。如此使我国的本科生实验教学内容限制在只有普通实验可操作的几项内容,而大大影响了本科教育的发展水平。 1.2 实验教学试剂材料的要求 由于某些实验用品,比如氯仿、异丙醇等易挥发且具有毒性,普通的本科教学实验室设备简陋,通风设施不完善,且使用量巨大,如果每一位学生在做实验的时候都用到这些试剂,将会使实验室形成一个有毒气体存在的半封闭环境。这样的环境不利于身体健康,如果教学人员长期接触这种环境,更是对身体有极大伤害。或者是有些实验用品有辐射致癌等,也不利于实验教学使用等。若开发出虚拟现实教学软件,将能够解决这一问题。 1.3 实验教学仪器受限的要求 部分实验内容需使用的仪器非常昂贵,少数的仪器无法满足多数实验学生都会操作的需求,传统的实验教学也因教学经费的限制而对涉及昂贵实验仪器的内容感到无奈,很多教研室的做法是选择忽略不授,严重影响生化教学的质量。这就使学生的知识面得不到扩大,对新技术新知识无法实践和掌握而只停留在了解的层面,从而严重制约我国学生对生化新知识的掌握。 2 虚拟现实技术应用于生化实验教学的优势 沉浸和实时交互要比文字、模型或效果图更形象、完整和生动,它营造了特殊的自主学习环境,由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过与信息环境的交互以获取知识、技能的学习方式,学习知识的过程变化多端,亲身的体验使学生印象深刻,主动地交互增加了学生的兴趣,使学生能动性提高,容易投入到学习环境中去,并且培养了学生自主探索问题的能力和创新能力。 基于虚拟现实技术的生化实验教学不仅解决了传统实验教学无法满足的场地、实验试剂材料以及仪器等对条件要求高而在现实中做不了的,或是危险性高的难题,发展了课堂教学,弥补了教学中的不足;也为学习主体带来了心理上的愉悦和自我满足,增加了学生学习的信心和动力,与虚拟环境零距离的接触使得学习者能以第一人称方式参与知识的建构。 此外,虚拟现实实验教学拥有传统教学难以比拟的优势――节省成本[4]。 3 虚拟现实技术在生化教学中存在的问题 3.1 专业合作以及技术上的问题 生化实验教学和虚拟现实技术软件开发是两个几乎完全不同的研究方向,如何促进两个不同学科研究与教学人员之间的合作和交流是目前亟需解决的问题。此外,虚拟现实实验教学软件的开发环境和语言没有统一的标准,三维建模软件使用十分复杂,并且它们对运行的计算机性能要求很高等问题也是要解决的。 3.2 生化实验教学虚拟现实系统设计和应用问题 软件设计必须考虑到如何让使用者用起来不迷失方向,让使用者知道如何到达一个特定的位置或角度。同时还要考虑到使用者应用教育软件的能力问题。一方面,从教师的角度看,教师角色已发生转变,教师已不再是传统课堂上的传授知识者,他还必须能够会使用并指导学生去使用实验教学虚拟现实软件;另一方面,从学生的角度看,处在虚拟环境中,他们必须改变学习方式,改变思考问题方式,但是很多学生没找到适合这种环境的学习方式和思维方式,造成学生跟不上教师讲解等问题。 3.3 学生对教学软件的认知问题 当学习主体沉浸在一个高分辨率,全景式的虚拟空间中时,其与虚拟环境的距离感觉就会消失,没有了距离,在虚拟“存在”范围内,人的认知机制受到影响,并导致不可低估的认知问题的出现。因为当一个人长期沉浸在一个虚拟的环境中时,再回到现实中,必然会导致他有种“落差”感觉。 4 虚拟现实生化实验教学应用的对策 4.1 加强学科合作和技术研究 创造多渠道多方式,促进生化与软件开发两个学科之间的合作交流;加强更快更高质量的三维建模语言的研究,同时应该加强价格较低、用户界面良好、对编程依赖少的三维建模软件的研发。综合考虑两个学科的内在联系,建立起一套完整的理论,支持虚拟现实技术教育应用达到理想的效果。 4.2 设计和应用要体现以人为本并加强能力培训 使用者在使用虚拟现实技术开发的生化实验教学软件时要做到适用为先,乐用为上,同时要充分考虑到教师和学生的兴趣。此外,应该加强对使用者的能力培训,以便他们能正确地操作这些软件。 4.3 对学习者进行必要的心理辅导 应该积极引导学生把握虚拟和现实的界限,让他们明白使用这些软件的目的是为了习得知识和建构对知识的理解。 5 结语 生物化学是一门以分子水平和化学变化的深度研究生命的科学,内容比较深奥抽象,是一门比较难学的医学基础课。生物化学这门学科的特点是系统性、抽象性、联系性比较强,难度比较大,发展比较快。基于虚拟现实技术在生化教学领域中的应用必将为学习者提供很多独特的机会,使学习者和授业者都享受到其带来的便利。虚拟现实技术作为新型的教育教学媒体和手段,必将以其强大的优势和潜力受到青睐而发挥其更加重要的作用。
中学化学论文:对中学化学的情感教导分析 汉代蔡伦发明了造纸术;早在三国时,就发明了焰火的制作,之后这些发明相继传入阿拉伯,传入欧洲,走向世界。指南针以及印刷术的发明也同样让世界震惊,四大发明为人类做出了不可磨灭的贡献。我国江西生产的瓷器誉满全球在介绍硅酸盐的知识时,可以向学生交待早在新石器时代,我国许多地区就开始制作陶器。西方把制造瓷器的瓷土叫做“kaolin”(高岭土,是指江西景德镇高岭的瓷土),把瓷器叫做“china”,这充分证明了我们的祖先早就掌握了物质的化学特性。 我国现代资源蕴藏丰富建国后,丰富的资源不断地被科学工作者发现。我国是石油储量较丰富且利用石油最早的国家之一。我国最迟在西汉时,就己经发现石油,并用来作燃料。宋代的沈括研究了石油燃烧的性能,并取它的烟炱(碳黑)做墨。我国的煤储量也极为丰富。2005年我国的煤产量21.1亿吨,居世界首位,储量也居世界第三。我国己探明的稀土元素的储量也位居世界第一。我国建国以来取得的成就举世瞩目结合化学知识的灌输,让学生了解建国以来我国在化学方面所取得的最新成就,从而激发学生热爱社会主义祖国的情感。比如,讲盐的一节时,要重点介绍我国制碱工业的先驱———侯德榜。他成功地摸索和改进了西方的制碱方法,创新出“侯氏制碱法”。讲蛋白质一节时,可向学生介绍我国科学家在1965年9月17日,首次用人工方法合成结晶牛胰岛素获得成功,它是世界上第一个人工合成的蛋白质。讲甲烷的一节时,可向学生讲述近年来我国在沼气的利用上,已居世界首位,因此被国际誉为“沼气之乡”。 化学学科的教学,也有它自身的特点:它是己经具备有一定理解能力的初三学生的启蒙课;它的教与学是一门与操作及实践紧密结合的学科之一,学习中学生亲自动手是本学科的重要特点;随着现代社会的不断进步,五彩缤纷的化学世界离学生越来越近。这些给我们开辟了更多的提高学生学习兴趣的渠道。1.提高学生学习兴趣要让学生深刻领会,化学是一门应用十分广泛的学科。远自卫星上天的各种特殊材料以及高能高效的推进剂的使用等,近至身边每天食用的餐品、穿戴的饰品以及住房用的各种建筑材料等;大自装配成巨大的航空母舰中的各种高质规格的建材以及涉及到防击防腐知识的运用等,小至原子、中子弹裂变的原理以及现行使用的纳米材料结构中的基本微粒等,无一不和化学知识有着密切的关系。2.提高学生学习兴趣还要让学生深刻体会,运用化学知识可以在我们的生活中寻找许多乐趣。带领学生走进工厂,参观工人们怎样把黑褐色的石油变成五彩日常化学用品的过程,然后在他们的脸上反馈惊奇与惊喜;带领学生步入农村,给因缺乏某些元素而焦黄的农作物施加化肥,在农作物慢慢转青的过程中,让学生的成就感在绿叶和花穗中绽放;让学生回到家中,经父母指导,把适量的调料香醋与黄酒相混合,通过化学反应生成美味的酯,在品尝自己做的糖醋鱼的同时,也在品味化学知识给自己带来的饮食乐趣。3.在第二课堂里,引导学生能积极参与举行一次化学实验操作演示活动,让我们的学生“贵在参与”的自我意识在心中澎湃;举办一次化学魔术晚会,让有爱好及特长的学生在晚会上给同伴们展示才能;听一场化学专场报告会,让学生扩大化学知识面;出一期化学知识墙报,把自己所学的化学知识向自己的老师及父母作汇报。 在实验室中,指导学生多动手操作化学实验课,可以让学生在两种无色的液体相混合后产生有色的沉淀中寻求乐趣,在二氧化碳能灭火的实验原理中给自己未来的生活和工作增强安全感,在我们的祖先所取得的伟大成就中感悟自己的责任感,在燃烧各种盐产生五颜六色的焰光中,使其兴趣发扬光大。总之,在化学教学中加强学生化学情感教育是一项长期的、不间断的而又是有效的重要任务。在此过程中,我们要根据课程的需要,掌握学生的实际,有计划、有步骤地进行。作为教师,要不断地收集有关生活化学和化学工业的新成果以及生产发展的焦点数据等资料,用以充实对学生情感教育的有效体材,同时教师更要提高自身的热爱化学素质的觉悟和感情,只有这样,才能保证以饱满的热情去影响学生,才能用有效的技巧去感染、熏陶和引导学生。 中学化学论文:浅谈中学化学教学中的德育教育 一、利用化学史进行优良品质的教育 聪明在于积累,天才出自勤奋。英国化学家原子论的创史人道尔顿,以“午夜方眠,黎明即起”作为治学的座右铭,自学成才。瑞典化学家舍勒原来是一个药店的学徒工,由于他顽强的学习精神,刻苦钻研,结果发现了许多气体并合成了许多有机物。求真理,顽强不屈。如氟单质的制取,从1813年英国化学家戴维开始对氟进行研究到1886年由法国科学家莫瓦桑制得单质氟,其间有不少科学家付出了艰辛的劳动,很多人中毒,有的甚至献出了宝贵的生命。然而科学家们还是前仆后继,毫不退缩。 严肃认真,敢于创新。法国化学家拉瓦锡把天平作为研究化学的工具,全面研究了燃烧现象,彻底推翻了统治化学长达百年之久的“燃素说”。而英国化学家瑞利和拉姆基在测量气体的密度时,发现由亚硝酸铵制得的氮气和由空气分离所得的氮气密度不同,但是仅几毫克的差别。别人是容易忽略的,而他们却认真地分析研究,进一步地分离测量,最后发现了稀有气体。 二、通过中外科学家的感人事迹进行爱国主义教育 中国化工之父侯德榜博士,从小热爱祖国,学习勤奋。留美8年获博士学位后,放弃国外的优越条件,以赤诚的爱国之心回到祖国,建起了具有世界先进水平的永利碱厂。“七·七”事变,天津沦陷,日本鬼子威逼永利合作时,侯德榜态度坚决,断然拒绝,后率众入川,筹建了川厂。在他的努力下,经过多次的摸索和试验,终于发明了“侯氏制碱法”,名震中外,为中华民族争得了荣誉。 丹麦著名物理学家玻尔在二战时期被迫离开被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心,把诺贝尔金质奖章溶于王水隐藏起来。后来纳粹分子窜进玻尔的住宅,而那瓶溶有奖章的王水溶液就在他们的眼皮底下。战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并重新铸成诺贝尔奖章。重新铸成的奖章显得更加灿烂夺目,因为它凝聚着玻尔对祖国的无限热爱。 一生荣获两次诺贝尔奖的居里夫人,把自己的艰辛努力发现的元素命名为“钋”,以纪念她的祖国波兰。 科学家的这些热爱祖国的动人事迹,可以培养学生热爱科学、热爱祖国的优良品质。 三、通过环境保护教学,培养学生的社会责任感 在全球,臭氧层遭受破坏,温室效应使地球温度升高,冰川融化使得海面上涨,这一切已严重威胁着人类的生存。在国外,如英国的烟雾事件,美国的光化学烟雾事件,日本的哮喘并水俣病等,都是由于工业“三废”没有有效处理造成的。在我国,每年废水、废气、废渣的排放量也相当大,而且有增无减。大部分城市出现酸雨,由环境污染引起的事故每年多达数千次。这些触目惊心的事实应当引起我们足够的重视。把环保意识渗透到教学中,培养学生的社会责任感。 中学化学论文:优化教学设计是提高教学质量的重要途径 课堂教学是提高教学质量的关键所在,而课堂教学效果如何,除教师本身的素质外,则取决于教学设计的优劣,即看教师的教学目标、教学方法和手段,教学过程中教与学的双边活动的构思和安排是否达到最优化。下面就我们的教学体会,谈几点看法。 一、坚持教学目标多元化是前提 教学目标是教学双方积极活动的准绳,是衡量教学质量的尺度。明确具体的教学目标对教师的教的方式以及学生学的方式起着决定和制约作用。因此,制订教学目标时要考虑以下问题:(1)使学生学到哪些知识?学到什么程度?(2)巩固哪些知识?为学习哪些知识作准备?(3)要结合哪些生产和生活的实际内容?(4)要培养学生哪方面的技能?并达到什么程度?(5)使学生受到哪些思想教育?纠正哪些错误的观点?(6)要培养学生哪些能力?结合哪些知识、技能的教学来培养?等等。教学目标要定得恰如其分,提法过高、过低或模糊不清,都不便于执行和落实。 当然,并非每节课的教学目标都要包括上述的各个方面,但必须有所依据,例如《卤族元素》这节教材的教学目标可确定为:①在学习氯的性质的基础上,使学生掌握氟、溴、碘的主要性质以及它们一些重要化合物的用途;②使学生初步掌握卤素的原子结构及其性质的关系,并通过卤素性质的比较,初步形成元素自然族的概念,为学习元素周期律和元素周期表作准备;③通过卤素性质的比较,培养学生观察、分析和依据现象作出结论的能力;④对学生进行物质结构决定物质性质的辩证唯物主义教育。 目前,受“应试教育”的影响,许多教师对教学的认知目标突出了,但对教学的非认知目标比较忽视。如在教学的知识运用和发展阶段,把练习内容一步到位与高考“接轨”等,而较少考虑教学内容联系社会和生产生活的实际问题,较少考虑对学生科学态度和科学方法的指导及创造精神的培养等,在应试教育向素质教育转变的今日,我们应该自觉地坚持教学目标的多元化,让化学教学围绕提高公民素质的总体目标运作。 二、坚持教学过程的科学化是根本 教学过程的科学化是指以最少时间和精力,求得课堂教学的最佳效果。达到这一点,要求教师依据教学目标精心搞好以下四个设计。 一是课堂教学结构设计。一般认为,按时间序列把化学课划分为课的开始、课的中心和课的结尾,这样固定的三个部分较为合适,这种划分适合于任何一种课型。课的开始,重要的是应该向学生明确一节课的学习目标和学习要求,使他们做好知识和心理上的准备。课的中心部分是一节课的核心,课的教学目标的完成,教学质量的高低关键在这部分,所以课的开始和课的结尾都要紧密围绕课的中心来进行。在课的结尾部分,要使学生对所学到知识得以归纳、概括,重点强化,加深理解和记忆,便于使本节课和下节课更好地衔接起来。 二是问题设计。一个有意义的问题将对教学效果起到事半功倍的作用。创设多种问题情境,可以极大地调动学生的学习积极性,使课堂教学高潮叠起。如在《盐类的水解》这节课中,首先设疑:“盐溶液是显中性还是显碱性或显酸性?为什么?”接着通过实验演示说明现象,最后师生共同分析得出结论。再如学习《氮气》一节,讲氮气的化学性质时,首先分析分子的键能,提出:氮气在通常情况下化学性质如何?当在高温等条件下,氮气分子获得足够能量后,从氮元素的主要化合价来看,氮气可能发生哪些化学反应?由于学生带着问题去学习,必然对所学内容产生一股强大的吸引力,效果不言而喻。 三是课堂练习和作业设计。《全日制中学化学教学大纲》明确指出:“在教学中,教师要有目的、有计划、有针对性地布置适当数量的考查学生最基本最主要的基础知识和基本技能的各种类型的习题,以便打好基矗还要注意布置综合性和有一定灵活性的习题,并加强解题指导,严格要求学生独立完成。不要布置学习解答过深、过难和过量的习题,以减轻学生负担。”认真实施这一要求,加强化学课堂练习和作业的设计是极为必要的。对于课堂练习的设计,主要是着重考察学生刚学过的化学知识的掌握情况,起到及时反馈,巩固所学知识的作用。所以要紧密配合上课内容,适时地穿插安排,多选用难度不大,全班学生绝大多数都可以答对的习题;对于课外作业的设计,要配合学生已学过的知识,达到加深理解,综合运用,并逐步形成化学知识结构的作用。 因此,课外作业题的综合性、题型的多样性、例题的灵活性及答案的隐蔽性等都要比课堂练习高一些。这样经过相当时间的培养、训练,学生的解题能力就会伴随教学进程的发展得到提高。四是板书设计。课堂教学的板书,是教师教学思维的文字表达形式,它既可以弥补语言难以表达的不足,如化学用语,又可达到形象直观的效果。一份好的化学教学板书,应有科学性、直观性和艺术性。板书设计要体现以下原则:①体现教学目标性,能揭示一堂课的重点、难点和关键,是一堂课的精髓;②体现教授的系统性,能形成完整的知识链;③体现教学的全过程,成为上课的注意中心。 三、坚持教学方法的多样化是关键 教学有法,教无定法,教要得法。目前书刊上介绍的化学教学方法种类繁多,如探索法、自学辅导法、发现法、程序教学法、单元结构教学法、“读读、议议、练练、讲讲”教学法、“边实验、边观察、边讨论”教学法……一堂课究竟采用什么样的教学方法,要视课型、内容及教师、学生的实际而定。只要“省时、启智、轻负、高效”就是好方法。在化学教学实践中要重视掌握好化学教学中的基本方法,如启发性讲授法、演示法、实验法、练习地等,针对高中学生的认识水平,还可着重运用探索法、讨论法、自学法等。应用时要注意多种教学方法的相互配合,保证教学过程的最优化。 特别要注意的是,化学是一门实验科学,“实验在化学教学中的地位无论怎么强调都不会过分。”化学教师必须充分运用化学实验这一重要的教学方法,认真开展实验设计,让学生动手实验,在实验中发展问题、研究问题,这样往往可以达到事半功倍的效果。如《原电池》一节可设计以下实验来突破:①观察锌板和稀硫酸的反应;②在锌板和稀硫酸的反应中用铜板接触锌板,有何现象?③在锌板和铜板在稀硫酸中不接触,用导线在外电路通过电流计连结,观察现象;④将稀硫酸换成蒸馏水重复上述实验,发现什么问题?上述实验问题是按由易到难,循序渐进的原则设计的,学生在完成一系列实验的进程中,经老师点拨,不但掌握了知识, 而且更重要的是学生的操作能力、观察能力、分析能力都得到了训练和提高。由上可知,化学教学设计是一项复杂的工作,其中每一个环节都值得去探讨,教师在这方面下的功夫越多,教学效果就越好。 中学化学论文:中学化学教学中的科学素质教育 中学化学教学应以提高和发展学生的科学素质为中心,这是时代的要求。本文试就中学化学教学中的科学素质教育的内容作一初步探讨。 1.让学生牢固地掌握化学学科的基本知识科学知识在构成科学素质五要素中起着基础作用,它是人类世世代代积累和传递下来的宝贵遗产,它是今后学生从事科学工作和其他工作的基矗因此,在中学阶段通过化学课程的教与学的活动,要让学生牢固地掌握化学的基本知识。 化学知识是发展学生科学素质的基础,但化学知识总量大,应该选择那些对学生认识世界、面向社会以及自身发展来说是必不可少的、最基本的、最典型的关键性知识让学生学习。这些知识主要有:①最基本的化学现象和事实、最普遍的化学常识及科学史知识。②化学计量系统,化学用语,命名法。③最重要的化学概念和最根本的化学原理,包括溶液理论、气体定律、物质结构、元素周期律、化学反应热力学、化学反应动力学。④典型金属、典型非金属、过渡元素、稀有气体以及有关的化合物知识。⑤无机化学、有机化学、核化学、生物化学、环境化学、地球化学、化学分析、化学合成。⑥化学与社会、化学科学新进展、化学的未来发展方向。包括化学在日常生活与生产中的重大应用以及与当前社会发展与生活密切关联的问题。 2.培养、发展学生的科学能力在化学教学过程中,科学素质教育的第二个方面应该强调培养、发展学生的科学能力。科学能力应是科学素质教育的核心。因为,从社会的生存和进步来看,这种能力的重要性远远超过对具体科学概念的掌握,不论这些概念有多么重要。笔者认为,科学能力应是获取科学知识和探索科学新知识的能力,自然科学方法论是培养学生科学能力的依据,科学能力的形成过程是在科学知识的教与学的过程中形成的,教师采用各种不同的教学方式和手段组织学生学习各种科学知识,训练学生的科学能力。 科学能力是一个属于能力范畴的概念,其包括的内容比较广泛,如有观察、思维、想象、实际操作和创造能力等,但在中学化学教学中应着重注意以下五个方面的能力培养。 (1)实验能力(包括观察能力)观察与实验能力是科学能力的基本要素,是一种全面的综合能力,包含相当高的独立探索能力和创造性。在实际教学过程中,可把培养学生的实验能力具体化为以下几个方面:①按一定的认知目的安排观察或实验的活动。②让学生独立地完成观察与实验。③使学生学会如何记录、分析、观察和实验所得的资料及数据,导出正确合理的结论并进行报告。 (2)思维能力思维是智力的核心。思维能力包含的范围很广,化学学科知识的特点非常有利于培养学生分析、综合、抽象概括的能力,也非常有利于培养他们对事物进行对比、类比、逻辑推理的能力。在化学教学过程中,应注意利用有关化学知识的特点,进行相关的思维能力的培养。例如,进行碱金属族元素教学时,利用该族元素具有相同核外电子数的特点,在已知钠元素的性质后,可以演绎推理出其他元素的性质,培养学生演绎思维能力。同时,利用它们具有不同的电子层数,又可以进行各元素性质的对比,找出它们性质的异同点,培养学生的对比能力和分析能力等。 (3)自学能力自学能力是一种较高要求的科学能力,是建立在观察、理解、思维、记忆等能力基础上的一种比较综合的独立学习的能力,它是多方面能力的综合。使学生具有自学能力,能独立地获得和探求新知识,这是教育的最终目标之一。在化学教学中培养学生自学能力,可以具体化为以下两个方面:①重视学生阅读能力的培养,教给学生掌握科学的阅读方法。②着重对学生进行学习方法训练。 (4)理解能力理解能力能反映学生科学能力好坏的一个重要方面是学生学习、消化知识,不断扩大知识范围和增大知识深度,以及提高自学能力所必不可少的能力。在中学化学的教学实际中,培养学生的理解能力,应帮助学生和要求学生在学习化学知识时能做到:①掌握所学化学概念和规律产生的背景或实验条件和现象。②掌握所学化学概念和规律的确切含义,会分析物质发生变化时的原因。③掌握所学的化学知识和其他化学知识的联系、区别。④掌握所学的化学概念和规律的成立条件和应用范围,且会依据对基本概念和规律的解释作出正确的推断。 (5)创造能力培养学生创造力也是教育的主要目标之一,未来社会需要更多的创造型人才。人人都具有创造能力,只是程度高低不同而已,创造能力能通过教育和训练予以提高。创造性的思维能力是创造能力的核心,在化学教学中,培养创造性思维能力应注意以下几个方面:①在教学实践中,应该有意识地使用创造教育的教学模式,组织学生进行学习活动,从而培养创造性的思维能力。②注意创造性思维的发散性特点,培养学生善于对已知事物进行怀疑和再思考,能够打破习惯性思路,提出几种另外的解决问题的办法。③注意联想能力的培养。由于化学学科知识的特点,有利于培养学生类似联想、对比联想、因果联想等能力。④注意利用课外活动培养学生的创造能力,在丰富多彩的兴趣小组活动中,让他们有机会充分施展才能和创造性。 中学化学论文:中学化学实验教学中的思维训练 广东省顺德市第一中学特级教师 李开祥 中学化学教学大纲强调指出:“化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,培养学生能观察现象、分析问题、解决问题,初步掌握一些常用的化学实验技能,培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。因此,加强实验教学是提高化学教学质量的重要一环,也是评价教学质量的一个重要方面。” 近几年来,提高化学实验教学质量越来越受到人们的重视,但实验教学仍然是化学教育中薄弱的一环。究其原因,除了部分学校和教师对实验教学不够重视和实验条件缺乏之外,实验教学过程中忽视必要的严格的思维训练,也是重要的因素。笔者认为:在具备必需的实验设备和条件之后,提高化学实验教学质量的关键在于—— 必须强化实验教学中的思维训练 为什么应当在化学实验教学中强化思维训练呢? 第一,这是掌握化学科学知识的需要。 化学实验既是化学学科的基础,又是掌握化学知识规律的入门的向导和手段。学生从实验事实出发,形成化学概念,上升为化学规律,进而编织知识网络,建筑知识架构,非经过由表及里、由此及彼、去粗取精、去伪存真的思维过程,由感性上升至理性不可。因此,教师在化学实验教学中,应当适时引导学生结合实验观察过程,激发思维活动,实现感性阶段向理性阶段的飞跃。 第二,这是学习活动的需要。 化学实验活动是学生学习活动的重要组成部分。学习活动的核心成分是思维。中学基础教育阶段思维训练的重点应放在思维品质──独立性、整体性、逻辑性、精密性、发散性和敏捷性等的形成与锻炼上。而化学实验活动的过程,自始至终都充满着培养和锻炼学生上述多种思维品质的契机。化学教师如果没有引导学生在实验教学中有效地把握这些契机,是教学的严重失职。 第三,这是素质教育的需要。 化学实验教学是化学科学素质教育的有机组成部分,正如著名化学家戴安邦先生指出的:“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式”。培养化学科学素质应把着力点放在实验功能的开发上。笔者十分赞赏重庆市知名化学特级教师王作民先生把化学实验功能凝炼成“获知、激趣、求真、循理、育德”的十字概括,因为通过化学实验教学,应当也可能使学生在知识、能力、品格各方面得到综合提高,而它们的获取与提高,离不开思维的训练。 事实是,由于“应试教育”飓风的吹袭,也由于不少师生对实验活动里思维训练的忽视,国内不少中学的化学实验教学出现许多大家司空见惯却又不能容忍的现象:有的教师指导学生观察或动手实验,只求机械记忆仪器名称、实验步骤、现象要点之1、2、3、4……,把生动活泼的实验活动,变成僵死呆板的条条,而忽略了诱导学生把在实验观察时激发起来的兴奋中心,及时转移到透过现象认识变化的原理和实质上来;有的学生对于课堂曾观察过乃至自己动手做过的化学实验,在脑海里留下的仅是一片空白,毫无印象;有的学生靠死记硬背对付实验问题,往往“张冠李戴”;有的学生做实验时求应付,走过场,未曾动手,就已经按课本所述,先填好实验报告的“正确结论”……。凡此种种,不正说明了实验教学欠缺思维训练的严重性么! 应当怎样克服上述不良现象,切实加强实验教学的思维训练呢? 这先得全面了解一下化学实验思维训练的基本内容。笔者认为,重点是—— 围绕实验的“三大原理”引导学生展开思维活动 化学实验理论的主体内容,可概括为⑴实验原理;⑵装置原理;⑶操作原理。教师应当在具体的化学实验教学过程中,引导学生围绕对上述“三大原理”的探索、理解和辨析,自始至终渗透着思维训练活动。 首先,是实验原理的思维训练。 “实验原理”即反应原理,指的是每个具体的化学实验,反映了或说明了或推断了什么样的物质发生何种变化的理论。可以围绕如下的角度引发学生思考: 1.变化实质──什么化学物质(有时还应进一步分析为什么要选用这些物质)? 发生什么特征、属何类型的变化?得到什么结果?为何会得到此结果? 2.定量关系──反应物之间采用怎样的物质的量(或质量、或体积、或微粒数目)的关系?为什么要采取此种定量或过量关系? 3.反应条件──实验时应选择怎样的物质状态、变化温度、压强或催化剂条件? 为何要选择这样的条件? 其次,是装置原理的思维训练。 “装置原理”指的是为了达到某个具体实验的目的,应当选用何种仪器、设备,采用何种组合、联接方式的道理。可以围绕如下角度引发学生思考: 1.仪器选用──根据实验原理,对特定的反应物或生成物,应选用哪种量取、混合、反应、加热、除杂、干燥、检验、收集、吸收、分离、缓冲(安全)的仪器?为何选用这些仪器更适宜? 2.配套组合──根据实验需要,选用的仪器之间,大小、规格应怎样协调、搭配?如若不这样组合会出现什么弊端?能否作某种调换或代用? 3.连接顺序──为达到良好效果,选用的仪器应采取怎样连接的位置顺序和安装与拆除的先后顺序?为什么要安排这种顺序?不遵循此顺序会带来什么不良后果? 再次,是操作原理的思维训练。 “操作原理”指的是根据具体的实验目的和仪器,进行实验操作活动的理由。可以围绕如下角度引发学生思考: 1.操作步骤──为达某一实验目的,应当经过哪些操作步骤?这些步骤先后顺序如何确定?为什么要经过这些步骤?为什么要安排这种顺序?省略或调动某些步骤会有什么影响? 2.注意事项──实施某个实验步骤时应注意做什么或不能做什么?原因何在? 3.安全措施──实验过程可能会出现什么不安全的事故?如何防范?万一出现事故应如何处置?依据何在? 应当说明的是:上列种种围绕“三大原理”引发学生展开思维活动的角度,是从化学实验教学的整体来阐述的,实际上,对于某一具体的化学实验活动,既没有必要也不可能面面俱到,而只需从教学内容和学生水准的实际出发,抓住某些侧重点展开思维训练,引导学生从某些典型的实验探索入手,上升到一般性、规律性的认识,逐步提高学生思维品质的层次。 那么,怎样围绕上述“三大原理”的教与学,来强化学生的思维品质呢?笔者提出如下思维训练引导过程—— 值得注意的问题 其一,挖掘启发思维的因素。 现行化学教材对每个具体的化学实验,一般都是采用操作步骤介绍性的叙述,缺乏对学生思考的激发和引导。因此,教师备课时要善于透过课本里叙述性的文字,将隐含在其中的“三大原理”的因素挖掘出来,设计层层激发学生思考的问题,诱导他们研讨探究。例如,即使象初中化学“用简易装置制氢气”这样的简单实验,也可以设计出系列启发学生分析原理的思考题,请看下表: 其二,养成细心观察的习惯。 一般说来,学生对化学实验都颇有兴趣,但往往只是好奇心驱使所致,由于观察实验时目的性不明确,不善于集中注意力于那些关键设备的主要现象,加之演示实验时仪器小而教室范围宽、学生多,所以他们观察实验并不准确。为此,在可能条件下,教师宜改演示实验成并进实验,或借助CAI软件或VCD光盘、录相带等播放实验录像,尽可能结合并进实验或录像播放,穿插围绕“三大原理”的系列思考题,引导学生有针对性地思考,展开思维训练活动。 其三,坚持实事求是的态度。 教师在组织学生进行化学实验活动中,为了避免学生先入为主,想当然,走过场,要提倡学生养成据实完成实验报告的良好习惯,即使实验失败或出现异常,也要按的观察的实情填报实验现象和结果,然后及时分析失败或异常的原因,从分析原因的过程中锻炼思维。例如,学生做“乙醛滴进新制氢氧化铜悬浊液加热”的实验,按理应当出现美丽的桔黄色最后呈砖红色沉淀,但有的学生却得到深棕色乃至黑色的沉淀。在这种情况下,教师应强调学生据实填答沉淀颜色,并通过讨论分析原因:有的是滴加乙醛用量不足,有的是加乙醛没有摇匀,加热过猛造成乙醛挥发,结果氢氧化铜过量,稍高温度时便分解成黑色氧化铜,混杂在其中,掩盖了氧化亚铜的砖红色。于是学生从分析原因中得到了思维训练,也提高了对反应物适当用量和控制条件对实验成败影响的认识。 其四,运用典型实验导思。 为了提高化学实验教学中思维训练的效能,教师应当借助典型的化学实验来诱导、激发学生的思维活动,这主要从三个方面着手:一是教师宏观地把握大纲、教材的整体,作出不同年级将通过哪些典型实验对学生进行哪些方面思维训练的规划,分阶段、分层次实施;二是激发学习者的主观能动作用,将教材规定的某些演示实验或学生实验,改为实验设计或实验习题,让学生根据实验要求自己提出实施方案,以提高其创造性思维的能力;三是选用一些“高考”或“中考”试卷的典型综合实验题,指导学生解题,乃至跟动手实验结合起来训练,中学教材和历届高、中考试题,不乏优秀的典型化学实验题型,如氢气、氯气、硫化氢、二氧化硫、氨气、乙烯等的制取与系列性质实验,对于培养学生的思维能力颇有作用。就以1997年全国高考化学试卷里制取二溴乙烷的28题来说,其实验、装置、操作原理,早在高二《化学(必修本)》第四章“乙烯”一节中就应当得到充分的学习和训练,通过制取乙烯及其性质检验,教师可引导学生思考讨论如下问题: ⑴实验室制乙烯用什么试剂?通过什么类型的反应制得乙烯? ⑵实验室用制氯气的装置改为制乙烯气,有什么变动?为什么制乙烯气不需用分液漏斗而改用温度计?为什么反应器内要放一些碎瓷片或玻片? ⑶为什么反应要迅速升至170℃左右?加热一定时间后,反应液为何会变黑? ⑷将产生的气体经过装有氢氧化钠溶液的洗气瓶洗涤,除去什么杂质气?这些杂质气是如何产生的? ⑸将乙烯分别通过高锰酸钾溶液和溴水都会褪色,两者原理有何不同? ⑹如果原料气产生乙烯通入溴水是为了制得二溴乙烷,结果发现所消耗原料试剂的用量大大超过所得产物,可能是哪些原因造成的? ⑺空气里点燃产生的乙烯气体与点燃甲烷气体,它们火焰的现象不同,原因何在? 如果上述问题早在进行乙烯的实验教学过程中就已通过思维训练逐步解决,那么,解答1997年高考化学试卷28题,应当是水到渠成的事情。 其五,联系社会生活的实际。 中学生学习各门学科的根本目的,是提高素质、改造自然、服务社会,作为化学学科的基础和重要组成部分的实验活动也不例外。因此,除了课堂实验教学要重视学生的思维训练,以提高实验教学质量外,还要倡导学生配合课内学习,在课外日常生活中,开展力所能及的化学小实验和解释社会生产、生活中的某些化学现象,例如对土壤成分的检测,对大气、水质成分的分析及污染、防治的调查,对钢铁锈蚀及保护的认识;对建筑、合成材料的性能和应用的了解……。通过这些实验和调查活动,运用化学原理积极展开思维,逐步提高分析问题和解决问题的能力。 综上所述,结论十分明显:化学实验教学中的思维训练不容忽视,化学实验活动中的思维训练前景广阔,大有可为。 中学化学论文:在化学教学中运用实验手段培养学生的能力 化学是一门以实验为基础的学科。它通过教师演示实验或组织学生亲手实验操作,能把书本知识由微观变为宏观,把抽象变成具体,变无形为有形,使学生易于获取多方面知识,巩固学习成果,培养学生的各种能力。 一、创设趣味实验,培养注意能力 注意是人人都熟悉的一种心理现象。学生注意听课,他们的心理活动就指向和集中于教师的讲述;学生注意观察实验,他们的心理活动就指向和集中于教师的示范操作上。学生能专心致致地获取知识,引起注意,学习兴趣盎然,产生探求知识的强大动力。在教学过程中,教师善于培养学生的注意力,是使教学取得良好效果的重要条件。 以往有学生反映,学习化学难,对教材内容不理解,记不祝他们在完成作业时屡见错误,常常是由于不注意或没有留心引起的,而创设趣味实验进行教学,效果就很理想。如在讲授酒精性质时,用一块棉手帕,在盛有70%酒精的烧杯中浸泡,待均匀湿透后取出。展开手帕,用镊子夹住两角,在火焰上点燃,当火焰熄灭后,手帕完好无损。奇妙的实验表演,一片哗然欣喜,学生注意力集中,大大地激发了学生探索科学、揭示奥秘的兴趣。学生进入了学习心理的最佳状态。 二、投影演示实验,培养观察能力 在化学教学过程中,教师注意对学生观察力的培养,不断用实验启发学生积极感觉、知觉事物的变化,自觉地进行观察实验中表现出来的现象,在大脑中留下深刻印象,并透过现象,抓住事物的本质。借助摄影演示实验,即能放大实验现象,增强实验的可见度,更易于学生认真、细腻有序的观察。例如,教学《分子运动》时,把一培养皿放在投影器承物玻璃面上,在培养皿中加入约2/3体积水,然后用药匙取一小粒品红,放入到培养皿中。品红是一种红色染料,最初在水中缓缓溶解,渐渐地明显分成两支,待片刻后,扩散完成。此时,分子运动的全过程通过光学投影到银幕上,学生都真实清楚地观察到,并透过观察到的现象,认识分子是处在不停地运动状态中。这就避免了以往教师枯燥无味的说教,又把微观物质运动状态,通过投影产生清晰的表象,展现在学生眼前,直接激发起学生的学习热情,从而加深对分子概念、性质、结构的理解。实践证明,借助投影演示实验,能强化实验演示效果和实验的直观性,有利于培养学生的观察能力。 三、组织分组实验,培养动手能力 分组实验,是培养学生动手能力的重要手段。学生通过亲自实验,熟练掌握操作技能、技巧;而后巩固验证,加深和扩大他们所学得的理论知识。做实验的过程就是理论联系实际的过程。因此,要认真组织好每一次的学生分组实验。对每一章每一节实验做到实验目的明确,要求具体,计划周密,要使学生学会,掌握操作技术。如,使用试管的操作方法,要求他们能正确地拿试管,夹持试管,洗刷试管等。在进行碱和酸的反应实验中,要求他们会振荡试管,用试管加热物质,注意试管的倾斜方向等。要使学生掌握操作要领,培养动手能力。 学生动手实验时,教师必须及时防止和纠正在实验操作上的错误,训练学生正确地进行实验。例如:学生做粗盐提纯的实验时,常因仪器不干净,过滤时漏斗里的液面高于滤纸边缘,做不出理想的实验效果,教师就应及时引导学生分析原因,找出操作上的错误后,重新操作,保证实验现象明显,效果良好。学生动手操作,掌握了一定的实验基本技能后,坚持经常练习,久之就会熟能生巧。事实证明,通过组织分组实验,不仅培养了学生的动手能力,还培养了实事求是的科学态度和严肃认真的工作作风。 四、利用选做实验,培养思维能力 通过选做实验,可以培养和诱导学生运用已掌握的基础知识和基本概念,在对某些化学反应进行观察、分析、综合、抽象、概括等思维过程中,认识物质变化的规律和实质。这样不仅能提高学生的观察和分析能力,而且还能使他们逐步学会从事物的本质看问题的思维方法。 现行初中化学教材中,选做的实验内容有九个。根据教学进度,有目的地选做实验,应用实验课题,启发学生积极思维。例如,学生学完酸、碱、盐知识后,选做鉴别氯化铵、硫酸铵、碳酸铵、硝酸铵等四种盐的实验。教师要求学生自己设计实验方案,让他们动脑思考,想出解决问题的办法。实验过程中许多学生都能主动、认真地联想以前学得的知识,专心研究和组织实验程序,找出“鉴别”、“区别”或“分别”认识的几种不同的物质解题答案。然后他们根据四种铵盐各自的特性,通过一定的实验操作、将其一一区分开来,并说明实验的根据,解释所出现的特殊现象。在物质的鉴别过程中,学生开动脑筋,想办法,通过实验、分析、鉴别,推断出所鉴别的某种物质。这种实验过程,就是学生积极思维的过程。可见利用选做实验,不仅达到完成大纲所规定的教学任务的目的,而且学生的思维能力,分析和解决问题的能力都得到培养。 五、布置实验作业,培养理解能力 化学实验作业,是学生综合运用基础知识和实验技能的一种多边活动。它包括书面练习、学做实验、观察操作等多种形式。学生通过完成实验作业,将进一步加深理解和消化知识,是又一次灵活运用知识的再实践。又如,在进行中和反应的实验时,碱中滴入石蕊试液变蓝色,酸中滴入石蕊试液变红色,学生用已学过有关酸碱的性质来理解实验现象,因而对中和反应的实质获得本质上的理解。总之,布置实验作业,不仅能使学得的理论知识系统化,更有助于理解能力的培养。正如同志所说:“感觉到了的东西,我们不能立刻理解它,只有理解了的东西才更深刻地感觉它。” 六、做家庭小实验,培养创造能力 学生在做家庭小实验时,需要独立思考,去想象、去钻研问题,在不同程度上创造性地运用知识,这就有助于学生智力与创造才能的发展。如,要求学生自己动手,设计一个家庭小实验,证明蜡烛的成分里含有氢。他们会积极动脑思考,联想过去学得的知识,并认真加工整理,发现解决问题的办法,根据实验原理,设计优良的实验方案,达到实验成功的目的。又如,根据木炭具有吸附能力和性质,让学生制作一个简单的家庭小净水器等实验。这些小小的制作,小小的发明,为将来学生成为科学的创造者奠定了良好的基础。 以上所述,只是从学生学习的角度来阐述实验手段可以培养学生的六种能力,其实在每种能力的培养中,又都包含着其它能力的发展。它们是相互联系密不可分的,教师如何真正运用好实验这个教学手段,直接关系到教育效果好坏和学习效率的高低。我们国家由于经济条件有限,城乡发展不平衡,各地区、各学校的教学条件也有差别,许多仪器设施还不具备,这就要求我们依据当地学校的实际情况,增加实验投入,自购、自制一部分教具,尽可能给学生创造实验条件,让学生在较好的学习环境里掌握更多的知识,具备更多的能力,为二十一世纪的祖国建设输送合格人才。 中学化学论文:学生的兴趣与实验课教学 化学是一门以实验为基础的学科。在实验教学中如何将教学过程设计成为一个愉快学习的过程,使学生通过观察绚丽多彩的化学现象,积极探索化学奥秘,发展智慧和创造能力,形成稳定的学习动机,是我们化学教师应该研究的课题。 一、妨碍学生实验兴趣发展的原因分析 1.实验课的内容与形式不能很好地调动学生的积极性。学生最感兴趣的是那些有所了解却又非完全已知、能够引起思考的东西,而现行教材中的实验大多具有已知操作过程、已知实验结果的特点,有些还是教师曾演示过的,很容易流于重复与枯燥。此外,实验课也大都是“填鸭式”的,即教师与教材设计好了一切,为保证实验正常进行,教师准备得较多较细,学生只管“照方抓药”,根本谈不上独立思考。实验室开放时间有限,实验内容多而时间少,没有给学生留下实验失败后重做的时间。 2.考试作为一种外部激励手段是有一定作用的。虽然近年来一再强调重视并加强实验教学改革,但从考核学生成绩、评价学生素质的标准与方法上仍反映出偏重理论课、轻视实验课的倾向。在这种情况下,学生不得不将大部分精力与时间用于理论课学习。上实验时,心中无数,只求机械地模仿教师的操作过程完成实验,很少考虑实验原理、实验中出现的各种问题、实验结果的处理等。长此以往,化学实验也就失去了培养学生能力的意义。 3.教师重视实验,严格要求学生是十分必要的,但教师的教育、教学思想和策略不当,也是妨碍学生兴趣发展的主要因素。过分强调实验仪器珍贵的做法,会给学生增加心理负担,使不少学生做实验时小心翼翼、缩手缩脚,不敢大胆实验。还有的教师过分强调试剂药品的毒害作用,使学生产生恐惧心理,实验时采取避而远之的态度。教师在实验中应以身示范,培养学生的自信心和勇于探索的精神,不应人为增添实验的“紧张”气氛。教师在提示过药品用量、实验操作规范以后,就应该放手让学生去做,同时加强巡视指导,给学生带来鼓励和安全感。总之,实验教学和其它课堂教学一样,如何从情感陶冶、示范引导等方面给学生创造良好的学习氛围,减轻或消除学生实验时的心理障碍,是教师应认真重视的。 二、激发实验兴趣和学习动机 实验教学中,教师要积极引导,使学生从内心体验到他们亲自动手实践而带来的喜悦、惊讶和满足感,有意识地把实验所带来的直觉兴趣引导到化学变化的因果关系或对实验本质的研究上来,有目的地激发和培养学生持久的认知兴趣,使之不仅成为做好化学实验的动力,也成为促进学生心理品质良好发展的重要因素。 1.化学实验的中心任务就是培养学生的科学素质及实验工作能力。在实验教学中要引导学生有目标、有重点地进行训练,既重视操作技能的培养,又注意科学思维方法的养成,还要锻炼其从事实验教学的能力。同时,也可增加一些实验在技巧上的难度,除做好规定实验外,还可增加探索性实验,开放实验室,增加实验考核的权重,设计含有新信息的综合实验等,以多种方式来培养学生的实验兴趣。 2.化学实验是由实验准备、实验过程、实验结果等构成的一个统一体,学生实验能力的大小不仅表现在实验结果的准确率上,而且更多地体现在实验过程中。由于诸多原因,学生在实验中也许没有获得预期的结果,实验不会次次成功,但应引导学生如实分析失败原因并安排重做,以培养学生实事求是的学习态度。 3.若能设立一些内容不很确定,无现成教材,学生有充分自由来组织和发挥的实验,并在考核中注意衡量学生实验设计的逻辑性和创造性、实验总结与讨论中的知识性和探索性、以及表达方式的科学性,使学生能较多地以科学的思维方式来观察和分析实验问题,则有利于激发学生的学习兴趣。 学生强烈的成就动机,浓厚的兴趣,热烈的情感所形成的非智力心理优势,会使智力上的某些欠缺得到一定程度的弥补,使智力发展达到更高水平。在诸多非智力因素中兴趣是最现实、最活跃的心理因素。化学实验能同时以声、光、色等多种渠道,大容量地提供生动的信息,易于激发学生的学习兴趣,由兴趣而产生探究的欲望…… 在实验教学中只要我们教师怀着强烈的责任感,注意探索实验教学的规律,启迪学生的学习兴趣,营造一种轻松、和谐的教育氛围,便能为学生的动手能力、想象力、创造力、思维能力的全面提高创造有利的条件,从而使知识与能力同步增长,把素质教育落在实处。 中学化学论文:中学化学探究性学习模式 一、提出问题,激发学生探索的欲望 化学教学中教师要努力创设最优化的问题情境,使问题突出鲜明,具有目标性。具体的实施策略如下: (1)揭题提问。即揭示课题后,让学生根据课题提出问题。这样的提问,第一能使学生从上课开始就明确本课的目标,第二能激发学生的探究欲望。 (2)自学提问。学生的自学应由学、思、疑、问四个相互联系的学习要素组成。教师只要相信学生,给学生以充分的自学时间和空间,学生的自学能力肯定会迅速提高。 (3)尝试提问。在延伸知识或难度不大的例题教学时,我们直接让学生尝试,使其在尝试过程中发现问题,提出问题。 二、提供给学生充分的探究时间和探索空间,引导学生探究性学习 1.根据需要选用恰当的探究形式。组织探究活动的形式主要有三种。一是独立探究,即让每个学生根据自己的经验,用自己的思维方式自由地、开放地去探究、去发现。独立探究能使学生学到科学探究的方法,从而增加学生的自主意识,培养学生的探索精神和创新能力。二是小组合作探究,合作探究能使学生集思广益、思维互补、思路开阔,使获得的概念更清晰、结论更准确。三是班级集体探究,班级集体探究主要是抓住中心议题或关键性问题,让学生自由发表意见,集中解决难点。我们在组织探究活动时,对学生独立探究能解决的问题,就组织独立探究;对独立探究不能解决的问题,就组织合作探究;小组合作探究还不能解决的问题,就组织全班集中讨论。 2.根据教学内容的不同特点,选择合理的探究方法。组织探究活动,除了选用恰当的探究形式外,还应根据教学内容的不同特点,选择合理的探究方法,同时使学生熟悉并掌握这些科学的探究方法。我们经常让学生用下列方法进行探究: (1)操作——发现。即让学生通过自己动手操作,发现规律,得出结论。 (2)猜想——验证。即让学生根据已有的知识、经验和方法,对化学问题大胆猜想,寻找规律,合理论证,这是创造性思维活动的重要途径。 (3)观察——归纳。即让学生通过大量具体事例,归纳发现事物的一般规律。问题的归纳过程,实质就是观察、思考、发现的过程,也是从中总结规律的过程。在归纳探究过程中,培养了学生对问题的抽象概括能力。 (4)类比——联想。即让学生通过类比的思维方法以及联想的思维方法,沟通新旧知识的联系,发现化学原理、方法、推出结论。虽然类比推出的结论必须经过验证,但类比、联想在培养学生丰富的想象力和知识迁移能力方面有着不可替代的作用。 (5)引导——探索。即在强调学生自主学习,关注学生个体发展的同时强调教师在教学中以导促学、以情激趣,以疑引思,多方调控,要充分发挥教师个人的特质和潜能。学生在自主参与、情感体验、思维升华的过程中达到学会学习、学会操作、学会探究、学会创新,从而形成了师生平等互动、灵活开放的双方不可或缺的教学模式。 三、探究过程中要防止以下几个不良倾向的发生 1.防止教学过程窄化探究性学习的功能。探究性学习必须能留给学生自主探索的时间和空间,尊重学生自主选择的权力,引导学生在合作中探究,在交流中发现,在过程中领悟探究的真谛。 2.防止教师作用的边缘化和空洞化。教师和学生都应是教学过程的主体,在探究性学习中,师生间通过广泛的信息交流,就形成了教师与学生相互沟通、相互影响、相互补充的“学习共同体”,从中也体现出教师在其中应发挥的作用。 3.防止教师过度干预学生的探索过程。教师是学生学习的引导者、促进者和参与者,而不是学生学习的领导者、驱赶者和搀扶者,这个“度”的把握在让学生探究的过程中就显得尤为重要了。 总之,我们在课堂教学中要让学生的探索活动贯穿始终,让学生学会在复杂的环境中运用探究科学的态度去认识、发现、创造,以适应未来终身学习的需要,实现学习的可持续发展。 中学化学论文:浅论中学化学课堂中的情景引入方法 “情景引入”是指在教学过程的开始阶段,教师有目的引入和创设一定的教学场景,以引起学生一定的情感体验,发展学生学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,达到调动学生的学习情绪、学习兴趣和学习的积极性、主动性的目的。化学情景的引入时应遵循科学性、相关性、启发性、趣味性、简明性等原则,在新课程的化学课堂教学中,努力创设化学课堂的情景,使教育教学成为学生的主观需求,使学生从一开始就能拥有最佳的学习心境,直接影响到课堂教学效果和学生掌握知识的牢固程度。因此,导入新课讲究方法和技巧尤为重要,下面结合本人教学实际,浅谈八种化学课堂中的情景引入方法。 一、直观(图片)引入 如环境保护中的水污染教学中,可以展示无锡太湖的水污染图片。再如《二氧化硫》的教学中,通过展示酸雨对环境污染的图片、工业制硫酸的图片、二氧化硫漂白过的银耳图片等,从二氧化硫的用途及危害等不同角度引起学生对二氧化硫的兴趣,从而促使其主动学氧化硫的性质。 二、文字(名句)引入 生石灰、熟石灰和石灰石的转化关系可以运用“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。”明代于谦的这首《石灰吟》之所以传唱千古,在于作者巧妙地以石灰作比喻,表达自己为国尽忠和坚守高洁情操的决心。再如讲授《乙醇》时,引入中国诗歌里有许多跟酒有关的名句,“劝君更进一杯酒,西出阳关无故人“、“人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。”实际生活中,少量饮酒可以活血,有解除疲劳和振作精神之效,而过量饮酒会刺激人的神经系统,使人酒精中毒。 三、故事引入 化学小故事能抓住学生的心理,从一开始就吸引住学生的求知欲,燃起学生智慧的火花,使课堂气氛很快进入活跃期。在理解硝酸的强氧化性时,通过玻尔保护诺贝尔金质奖章的故事,引发学生对这位伟大的科学家不仅用他的知识和智慧保住了奖章,还用他那蔑视敌人、热爱祖国的精神鼓舞着后人。再如在讲《甲烷》时可以用“东陵大盗”的故事引入新课。又如“燃烧和缓慢氧化”这一部分内容时,可以引用英国战舰“欧罗巴”号失火事件,采取边讲故事边传授知识的方法进行趣味教学。 四、影视引入 铁与铁的化合物教学中,通过播放一段关于铁在生产生活中的应用及我国钢铁发展情况的视听录像,来激发学生学习的兴趣,引起学生主动学习的愿望。再如氮族元素中砷的毒性可以播放《水浒传》18集里西门庆、潘金莲和老大娘的对话,既观看了古典名着中的内容,又引发学生产生好奇心。 五、重大发现引入 在硫酸盐的教学时,可以采用波尔多液的发现过程引入。再如氮肥的作用时,可以举出与雷雨发庄稼的原理相似的发生在新疆与青海交界处有一山谷,化学论文人称“魔鬼谷”,经常电闪雷鸣,狂风暴雨,把人畜击毙,然而谷内却是牧草茂盛,四季常青的奇怪现象。 六、实验引入 化学是一门以实验为基础的自然科学。通过实验,学生可以观察到大量生动、有趣的化学现象,加深对所学知识的理解。通过实验,还可以培养和提高学生动脑、动手的能力,培养实事求是的科学态度和严肃认真的工作作风。因此,实验不仅有教学意义,而且还有教育意义。教师应通过精心设计的演示试验和学生实验,创设有利于学生学习的情景。如在讲解“过氧化钠的性质”之前,可以让学生做“滴水生火”和“吹气生火”的实验,这样便把学生引入到一个非常好奇的意境中来了。再如在讲碳酸钙的化学性质时,可以在烧杯中放一个生鸡蛋,然后加入稀盐酸,浸没,学生观察演示实验过程。 七、问题引入 美国教育家杜威说过:“我们主张必须有一个实际的经验情景,作为思维阶段的开始,思维起于疑问。”在课堂中建构问题情景,让学生在自己的认知矛盾运动中学习知识和技能。如在讲酯的内容时,首先提出问题①为什么老陈酒有一股醉人的香味?②厨师做菜时经常用白酒和食醋混合作调味剂,为什么?问题轻松,涉及生活,学生兴趣非常高,之后演示乙酸乙酯的制取实验,学生亲眼观察到在Na2CO3溶液中凝结一层油状液体,亲自闻到了它的特殊香味。结合前面所提的问题,使学生进入积极的思维情境后,再讲解相关知识。需要注意的是提出的问题应略高于学生现有的认知水平,不能过高或过低。 八、模拟情景引入 如原电池的学习中,原电池的原理比较难理解,通过动画模拟原电池中微观粒子的实际变化情况,有助于学生理解原电池原理。再如在乙烯的教学中,学生对加成反应、加聚反应的原理往往不大理解,不能深入进行运用;这时可以用动画模拟加成反应、加聚反应的断键过程,让学生深入理解反应中键的变化过程。又如在电子云的学习中,电子云的概念比较抽象,学生难以理解,这时可以通过动画模拟电子云的形成过程,有助于学生理解电子云的概念。此外,在一些工业生产的流程学习中,为了让学生更容易理解工业生产中的问题,也可以通过动画模拟生产中物质的流程图,像硫酸工业中的流程图模拟,有利于学生对热交换原理、物质变化过程的理解。 总之,在高中化学新课程的课堂教学中,教师要努力构建富有针对性、合理性和普遍性的教学情景,引入良好的教学情境,无疑可以增强学生的学习兴趣。 中学化学论文:提高学生实验课质量的几点作法 在中学化学实验教学中,学生实验课存在的最显著的问题往往是课堂纪律不好,直接影响教学效果,分析出现纪律不好的原因,常常是由于教师未使学生充分认识实验课的意义,忽视学生实验课的准备和组织指导工作等因素而造成的。 例如,教师忽略了指导和严格要求学生认真预习实验教材,以致不少学生对实验目的、内容、操作步骤不甚明确。有的学生只是抱着“好玩”的态度来实验。到实际操作时,就形成盲目混乱。又如教师在课前没有准备好实验用的仪器和药品,到实验开始时,学生发现没有某种仪器或药品,或仪器已有破损,就会围住教师要这要那,造成混乱局面。再如,教师没有根据实验目的要求和学生实际,作好周密的指导计划上课时,往往顾此失彼,陷于被动、忙乱。有困难的学生常因得不到及时指点而呼喊教师;实验技能比较好的学生,又因提前完成了实验而未得到很好安排,就无事可作,互相谈论,甚至来回走动,影响别人操作等等。因此要上好学生实验课,提高学生实验课的质量,应当注意以下几个方面: 一、作好课前准备工作。 首先要求教师做好实验的预试。与演示实验,边讲边实验的预试相比,对学生实验课的预试实验的要求应更高一些。除掌握实验成败的条件和关键外,还要估计学生独立进行实验时可能发生的困难,拟出上课时向学生交待的注意事项,并作好课中巡视指导计划。指导计划应包括重点指导实验内容和操作技能,重点指导的学生以及巡视指导的路线等。 其次,应充分准备好仪器、药品和器材,并将仪器,药品等放置有序,保持实验室的清洁、整齐。 最后按实验内容的多少和难易程度,以及实验室的设备情况将全班学生合理分组。尽量照顾人人都有动手的机会,防止造成某些同学只能作“观察员”或“记录员”的机会,还要拟订实验思考题,指导学生课前预习实验教材和学习有关章节内容,要求学生在预习中作到明确实验目的,搞清实验内容,并理解基本原理,操作步骤,实验装置和注意事项(包括操作、仪器的使用和安装、药品用量、观察现象、废物处理,安全防护等各方面的注意事项),扼要地作好笔记,为能自觉地、‘有目的地、独立地进行实验打好基础。 二、加强上课时的组织指导。 实验课开始时先要提问检查学生预习情况,有时还要进行课前讨论和个别操作示范,然后挂出事先写好了实验项目以及重点内容与安全注意事项的小黑板,待学生检查实验用品齐全后,再允许学生动手实验,检查时间不宜过长,以保证学生有足够的时间进行操作和思考。在学生进行实验的过程中,通常采用重点深入与普遍照顾相结合的方式巡视指导,即在重点指导的学生中发现问题,立即普遍巡视,如发现某个问题具有共同性,则立刻在全班作必要的提示。一般应着重从下面两个方面巡视指导。 一是指导学生严格遵守化学实验操作规程。在中学里,学生违反操作的情况是存在的。例:未垫上石棉网,就用酒精灯直接加热烧杯,不按需要量取药品,常将剩余的药品倒回原瓶,不是用手腕而是用整个胳膊的活动来振荡试管;手握试剂瓶倾倒液体药品时,瓶上的标签不是向着手心,而是向着下方,面部靠近瓶口去闻气体,用同一支滴管吸取一种液体试剂后,未经冲洗清洁,又去吸另一种液体药品等。指导学生遵守操作规程是一项必须坚持不懈进行的重要工作,指导中既应重视使学生明确每一个正确操作所依据的原理,认识错误操作可能发生的危害,更要多给学生练习的机会,严格要求学生养成正确操作的习惯和熟练的技巧。”不能代替学生操作如需教师示范,示范后也要求学生重做,在纠正错误中向学生分析说明原理。 二是通过答疑与质疑,指导学生认真观察和积极思维。教师在巡视指导中,要善于根据实验内容和学生情况给学生恰当地揭示观察要点。例如,观察反应物和生成物的某些特征性质,反应中发生的某些特殊现象等。要善于对学生恰当地启发提问。例如在讲氢气还原氧化铜实验时,引导学生观察黑色粉未逐渐变为亮红色,证明有铜生成,同时试管口有水珠,证明反应后有水生成,概括出发生的现象,以及化学反应方程式等;要善于及时启发学生解决实验失败的问题。例如,当学生观察到反常现象或实验失败而不知如何解决时,教师必须及时地给予提示,或从理论方面,或从仪器装置方面,或从操作方面去仔细检查,找出原因,使之重新做实验并获得成功。这样,既保证了实验进度,又培养了学生分析和解决问题的能力,有利于提高实验课的质量。 三是指导学生作好实验记录。记录的主要内容是实验题目,所用仪器、药品、操作步骤,观察到的现象和实验数据,对现象的分析解释和结论。四是指导学生养成良好的科学实验习惯。教师在巡视指导中,应随时记下学生在以上各方面的具体表现并作为小结中讲评的依据。 三、实验结束后要认真总结。 在学生实验结束后,教师要作好小结,要求学生认真写好实验报告,并布置学生洗涤仪器和整理实验用品,做好整洁工作。小结时既可补足重点指导中未能----解决的问题,又能全面巩固和发展实验的成果。小结要全面地指出学生实验中的优缺点,并分析原因。应以学生是否能自觉地、熟练地把理论运用于实际作为小结的主要内容。此外,对实验效果方面;哪些实验做得好,哪些实验做得不好;实验操作技能方面,哪些操作有错误,哪些试剂用得不适当等等。每次实验都应结合当时具体情况,对以上各方面有所侧重地进行小结,同时予以表扬和批评,使学生取得经验教训,明确努力方向。 以上是笔者在学生实验课教学方面的一些粗浅作法。实践证明,这样做有利于提高学生实验课的质量,又可培养学生分析和解决问题的能力。 中学化学论文:漫议中学化学实验的设计能力 一、化学实验设计对学生的基础知识和实验技能的要求 1.深刻理解化学基本理论的实验基础 化学学科中,任何理论(或假设)的提出、发展和完善,都有一定的实验事实作根据,如:原子结构理论中核外电子分层排布的实验根据是电离能的测定;原电池原理的实验根据是铜—锌原电池实验;某些有机物之间反应机理的确定是在实验中利用了示踪原子等。许多类似的实例道出了以下规律:实验事实理论的建立(或假设的提出)再实验理论的发展和完善。这是人类在自然科学中发现真理、认识真理的过程。要让学生明白:化学家就是这样去认识化学世界的。 2.熟练掌握常见元素及其化合物的物理性质、化学性质的实验事实以及单质、化合物的制备原理和方法 化学实验是证实某物质是否具有某种性质的唯一手段。中学阶段的大部分化学实验都是定性实验,这些实验虽然简单,但确实可以培养学生透过实验现象(或实验数据)看清反应实质,进而推断物质的微观组成、结构与实验结果的相互关系。物质的制备原理是以物质的性质为基础的,某一物质的制备方法不止一种,但教材上采用的方法则是实验室中最常见的最好方法,熟悉了这些实验,在设计实验时就能够灵活选择实验原理。 3.能查阅、运用有关图表、数据和其它资料。 4.掌握中学化学常规实验手段,熟悉常见仪器的规格、用途及使用注意事项 常规实验手段是化学实验的基础,综合实验是常规实验的综合运用,即使那些高、精、尖的实验也离不开常规实验,因而教材中所有实验(包括教师的演示实验)都要尽可能地让学生在课内或课外一丝不苟地完成。通过动手,一方面达到对常规实验操作(加热、蒸发、过滤、分液、称量、滴定、仪器的组装等)的熟练掌握,同时熟悉常见仪器的应用范围和使用注意事项。 二、设计实验必须有化学实验总体观 任何一个化学实验都包含以下内容:(1)实验目的(2)实验原理(3)实验设计(4)实验药品、仪器、装置(5)实验操作及操作规程(6)实验结果的处理,这六个方面的内容可称为化学实验的六要素。实验目的是核心;实验原理是达到实验目的的理论根据;实验程序是能否完成实验的关键,它的设计以实验原理为基础;药品、仪器、装置是物质保证,这些物质条件的选择是由实验原理和实验程序决定的,同时对实验程序也起着制约作用;实验操作及注意事项是实验得以顺利、安全进行的保证,它的制定要由实验程序和实验用品来决定;实验结果的处理是对实验是否达到预期目的所进行的检验,在解释实验现象、处理所测得的数据、分析实验误差等项工作中必须对各要素进行综合分析。 三、思维能力是化学实验设计的核心 学生的一切学习活动都离不开思维。化学实验的设计过程实质上是一个探索、创造的过程,对学生思维能力的要求层次较高,而中学生的思维活动还处于从经验型向抽象型过渡的阶段,这就要求教师设法加速这一转化,使学生的思维活动尽快趋于成熟,尽早地具备辩证思维的能力,同时培养出较好的思维品质。 四、创造性是实验设计的灵魂 学生在设计时,首先是通过模仿、移植现有的实验方案,然后通过独立思考、探索逐渐在设计中体现自己的个性,具有一定的创造性。教师在组织学生开展课外活动时,可引导学生阅读、查找一些实验小窍门、实验药品及仪器的代用品、实验装置的改进等有关资料,以开阔学生的视野,启迪学生进行创造性思维。同时也应经常提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题,尽量给学生一些动手的机会,让学生在手脑并用的活动中迸发出创造的火花。 中学化学论文:中学化学创新教育的初探 21世纪是创新知识的世纪, 教育 、特别中学教育是培养创新人才,建立创新思维的关键。中学阶段是学生思维能力与思维品质形成的关键阶段,因此中学教学、素质教育中创新意识的建立显得尤为重要。培养创新人才是学校教育的目标,各科教学都要贯穿创新人才的培养,都要开展创新教育。为此,我对化学创新教育进行了积极的探索。 一、培养创新意识 创新意识是指一种发现问题,并努力探求解决途径和方法的心理取向,是创新的动力源泉。 1、为了培养学生的创新意识,应当努力营造一个宽松的教学氛围,即创造一个 自然 、和谐、平等的教学环境。在这个环境里,不是单向交流,而是允许学生提出自己的不同见解,这样就有利于消除上课过于拘谨的场面,有利于缩短师生之间的感情距离。在这个氛围里,学生才会勇于发现问题,敢于提出问题,渴求解决问题,他们的创新意识,就自然而然地得到培养和发挥。 2、好奇是创造行为的开始,是学生探索心理的推动力,在创造性思维中具有触发催化的作用,从而成为学生行为的内在动力之一。在人类认识史上,正是个别人对事物或某种现象产生了好奇感、惊奇感,从而导致了重大的发明创造。瓦特对蒸汽冲动壶盖好奇发明了蒸汽机,巴甫洛夫对司空见惯的狗流唾液的现象感到好奇,通过探索,终于创造了高级神经活动心理学 。 例如,学习“盐类水解”时,首先提出酸溶液pH7,那么HaCl、NH4Cl、CH3COONa水溶液的pH是多少呢?也许学生马上会回答,但通过实验后,学生感到很诧异,为什么结论与自己不一样,为什么这些盐溶液会呈不同的酸碱性?于是促进了学生积极思维,探索新知。 二、培养创新思维 创造思维是创造力的核心,在创造活动中往往具有主导和决定性的作用。而思维的“发散”是创造思维的基础,训练学生的发散思维,可以采用以下方法: 1、实验教学要创设开放式的创新环境。 学生学习不仅要用自己的脑子去想,而且要用眼睛看,用耳朵听,用嘴说话,用手操作,即用自己的身体去亲身经历,用自己的心灵去感悟。这不仅是理解知识的需要,更是激发学生生命活力、促进学生成长的需要。从化学自身特点来看,化学实验的丰富多彩、生动活泼使理性的化学充满乐趣,这是许多学生对化学产生兴趣的直接原因。但是不少学生往往停留在对实验现象的感知兴趣上,老师特别要注意在保护这种兴趣的同时,把学生看热闹的好奇心引入分析现象本质,结合启迪思维,理解概念,掌握 规律 ,产生更高层次的兴趣。在开放式的实验环境中,学生可以按自己的课程和兴趣,在实验室找到所需的器材,制作、拼装和研究一些课题,如学生在研究生锈的铁钉放入稀硫酸中的实验中发现,刚开始生成的溶液变为黄色,但放置一段时间后,颜色发生了改变,然后在溶液中加入氢氧化钠溶液,沉淀的颜色也并非红褐色,学生大为不解,老师在这种时候启发学生一步步的分析原因,分析与课本上的现象不同的根本原因,最终找到了问题的关键所在。 2、创设情景。 创设情景的目的是让学生进入教师创设的一种激情情境状态,充分调动学生的学习积极性。分设情境的途径可以是提问、展示事实、播放录像、演示实验、学生实验等。 演示一个趣味实验来创设情景(边讲边操作):在烧杯中放入适量蔗糖,加入少量水润湿,倒入一种无色透明油状液体,搅拌。让学生观察现象并用大屏幕示文字表述:①看:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀(为什么);②摸:烧杯壁发热;③闻:有刺激略带酸味的气体(什么气体)。(问)这种无色透明的油状液体是什么呢? 利用学生进入教师精心设计的情境之中并积极思考的有利时机,教师及时展示教学目标,学生充分感知教材,有利于学生将已经激发起的学习热情、定向思维与所要完成的教学目标之间建立起有机联系,从而保证教与学双方在情感上和目标上的一致。 三、培养创新技能 观察是一切知识的门户,周密精确的观察是一切 科学 实验、科学新发现的基础。实践能力是将创意付之实现的精心设计和勇于实践的能力的总和,是创意和创新的桥梁。培养实验观察能力,要加强和补充课堂演示实验,最好是增加学生实验,要求学生从实验观察、实验操作不同视角去仔细观察,善于发现共同现象和不同现象,形成良好的观察习惯。如上述AlCl3溶液和NaOH溶液的反应,可以让学生自己动手,得出结论。这样,一方面提高了学生的实验观察能力,另一方面也让学生亲自动手,亲自实践,领“创新”成功的滋味。 四、培养创新情感和创新人格 中学生抱有“学好数理化,走遍天下都不怕”重理轻文态度的人很多,事实上,据国内外研究,人文科学有着培养人的创造力、开阔视野、活跃思维、激发灵感的作用,而如果局限于某一专业领域,往往会形成模式化的思维定势,难有创新。另外,消极和错误的人文精神也会阻碍、压抑创新活动,略举几例:牛顿晚年相信上帝而无所作为;近代化学之父道尔顿在荣誉和成就面前失去了冷静和谦逊,最终 发展 成为思想僵化,固步自封的人等。所以要摒弃“枪打出头鸟”的儒家中庸之道,“天不变,道亦不变”的保守意识,听天由命的宿命论,“顺者昌,逆者亡”的权威心理,与世无争的无为思想等。 美能激发创新意识。爱因斯坦说:“我的许多发明创造,都来源于 音乐 的启发。”所以要注意培养学生的审美能力。化学中美育主要有化学物质美(如五颜六色的化学物质)、化学结构美(如金刚石、石墨、硫酸铜晶体)、化学变化美(如指示剂变色,沉淀生成等)、化学实验美(如各种精美化学仪器等)、化学用语美(具有简洁准确特点)等。 综上所述,创新实践能力的培养是非常重要的。在化学实验教学中,引导学生大胆改进实验以增强可视效果、简化操作或消除环境污染等,可将某些验证性实验改为探索性实验,通过学生对实验的设计、修改、完善,不但加深学生对化学原理的理解,熟练基本的实验操作,掌握科学态度和科学方法,而且有助于培养创新意识、创新思维和创新实践能力。化学教师应努力学习 现代 教育 教学理论和有关创新教育学说,使之与化学教学有机结合,并创造条件,扬已之长,充分发挥本学科优势,通过多种途径开发实验,找出其能力培养的生长点,为培养学生创新能力作出不懈的探索。 中学化学论文:谈谈中学化学实验的改进和创新 提起实验改进、实验创新,一些教师不知从何下手,我认为:对于农村及老、少、边、穷等经济欠发达地区的中学来说,由于学校实验条件简陋、实验经费紧张,教师更多地应该关注的是如何用一些替代品来完成本来无条件完成的实验,如微型试验、用矿泉水瓶以及经过消毒处理的一次性注射器等来完成的某些实验,这些地区的教师们要尽量地想办法创造条件开足开全实验;对于实验条件较好的中学教师来说,可从多媒体技术与化学实验的整合、教材中现有的某些实验的改进、培养学生创新思维的探究性实验等方面出发,进一步开发和完善化学实验的教育功能。 在初中化学评优课会议上,有一位老师在讲《燃烧的条件》时,当她按教材中的设计进行白磷在水下(热水)燃烧的演示实验时,第一次没做成功,我想她之所以没做成功是因为在水下气流吹的白磷到处移动,氧气与白磷无法充分接触的缘故,她若把通气的导管改成倒扣的小漏斗罩在白磷上,然后再通氧气,实验就能很容易成功。我认为中学化学实验改进、实验创新就应该从这些教学中遇到的实际问题入手。 在第九届十省市中学化学实验教学创新研讨会上,有很多省市的作品很有创意,我认为这些好的作品对中学化学一线教师进行实验改进、实验创新有很大的启示,下面把我认为有创意并且比较实用的作品分类整理如下: 1.技术含量比较高的原创性的作品。如河北邯郸永年二中(乡镇中学)曹治淮老师的《安全环保型气体发生器》,该作品已获国家专利。此装置是曹老师使用优质透明的PVC塑料薄膜、气门、接口热合而成。该装置能用于中学化学实验的十多种气体的快速制取、储存并能进行一些性质的实验,该装置价格低廉,操作简便,安全环保,便于携带,很适合农村及老、少、边、穷等经济欠发达地区的中学使用。 2.为了节约药品的微型试验。如云南省富源县一中的汤学周老师多年来研制、使用的《中学微型化学实验仪器》,该套装置比较好地解决了富源县一中的实验教学问题,。 3.利用废旧物品的实验。如云南省建水县建民中学的祁有金老师的《用矿泉水瓶解决西部贫困地区开展实验教学的探索与创新》,就是为了解决西部贫困地区的初中化学实验能够正常开展而想出的办法。据祁老师展示、介绍,用无毒、无害而生活中到处都有的塑料矿泉水瓶可代替化学实验中的好多仪器,如水槽、试管、烧杯、集气瓶、漏斗等,把大的矿泉水瓶从下半部剪开即是水槽,把小的矿泉水瓶剪开,下半部分即可作烧杯,上半部分可作漏斗,想往矿泉水瓶上安一个支管,利用塑料的热塑性,把一根玻璃管的一端在酒精灯上加热后往矿泉水瓶上一插即可,非常方便。祁老师介绍说:“用此办法可解决初中化学教材中85%的实验。他在大会上用矿泉水瓶制品演示的《二氧化碳的制取及性质实验》非常成功,赢得了与会专家和参会教师的尊敬和好评。 4.现代多媒体技术与化学实验的整合。如上海市风华中学陆惠莲等老师的《DIS数字化信息系统在化学中的应用——测定冰醋酸加水稀释过程中导电率的变化》,以前在中学讲这一部分内容时只是从理论上分析、推导得出结论。而陈老师等通过实验直接得出结论,使原来枯燥的理论变得有趣生动,我认为这对中学化学理论知识的教学是一种尝试和突破。 5.对教材中现有实验的改进。如天津市扶轮中学的梁天真老师的《铝在氧气中的燃烧》。高中化学第二册原有实验中“把薄铝箔卷成筒状,内部裹一纸片,点燃纸片立即伸到盛有氧气的集气瓶中”,这样做有时纸片引燃不了薄铝箔,为了提高实验的成功率,梁老师改进如下:先将滤纸剪成条状后用水浸湿,然后在滤纸上沾满铝粉,最后把粘好铝粉的滤纸在阳光下晾干,引燃粘好铝粉的滤纸立即深入到盛有氧气的集气瓶中,滤纸上的铝粉剧烈燃烧,火星飞溅,发出耀眼的白光;再如天津市静海一中的张希彬、李东平老师的《用滤纸做半透膜渗析实验》,他们首先是对半透膜本身加以改进,将胶水均匀涂布在玻璃片上,晾干揭下即可。其次他们对实验装置与程序加以改进,在半透膜两面各放一张滤纸,在一张滤纸上滴加淀粉溶液,在另一张滤纸上滴加碘水,然后用玻璃片夹住,一分钟后将两张滤纸揭开,可以看到:滴加淀粉的滤纸变蓝色,另一张不变色,证明:半透膜准许小分子(碘分子)通过,而拒绝高分子(淀粉分子)通过;再如上海市闵行中学张顺鏕老师的《氢气在氯气中燃烧的实验改进》,由于原实验反应剧烈,苍白色火焰不便于观察,张老师则用一个针管抽取一管氯气,在氢气燃烧的火焰内缓缓推出注射器中的氯气,这样可明显地长时间观察到火焰的苍白色;还有重庆市巴蜀中学钱胜老师的《木炭还原氧化铜实验的改进》,原来实验是用木炭粉,实验现象有时不太明显,钱老师把木炭粉改成了激光打印机用的墨粉(粉末极细,价格便宜),实验现象变得非常明显;另外,北京市密云县教研中心任连俊老师的《氯水见光分解实验改进》,就是为了克服教材上的氯水见光分解实验用时很长,一节课的时间根本无法看到明显现象的缺点,而自制了一个强光光源,把盛装氯水的平底烧瓶放到该光源上,反应变得非常迅速,几分钟即可完成此试验,并且实验现象明显,分解后的氧气检验科学合理;还有辽宁省调兵山市第三中学的张艳萍、王崇庆老师的《石蜡蒸汽点燃改进》,教材中采用的是直接点火的方式,由于白烟(石蜡蒸汽与固体的混合态)容易散失,因此,点火时要求火柴离烛芯很近才能成功,这样学生会认为是烛芯被点燃,说服力不强,针对这一问题,张、王老师设计了一个螺旋铜丝圈,当蜡烛熄灭后,马上在其上方罩上这个螺旋铜丝圈,白烟顺着该圈上升,这时在圈的上方点燃白烟,现象明显,说服力很强。 6.改进、创新最基本的实验仪器。如四川省达州市万源中学的王兴中、王伟老师的《复式试管夹》,就是为了克服现有的试管夹一个只能夹一个试管的不足而发明的,他们发明制作的复式试管夹既能夹一个试管,同时又能夹两个或三个粗细一样或粗细不等的试管,这就为中学 化学某些对比实验的演示提供了很大的方便。 7.课本实验的延伸。如天津市杨村第二中学的任培文、杨士祥老师的《氢气验纯后试管中余焰的检验》。氢气验纯后试管内应有余焰,但是试管内的余焰却很难观察到,任、杨老师为了让学生确信试管中有余焰,他们设计了如下操作:验纯后立即把试管口朝上、微倾斜浸没在水槽中,水进入试管,氢气被排出,在试管口则可以看到剩余氢气继续燃烧的火焰,现象特别明显,该实验赢得了在场教师们的一致好评。 8.为了提高课堂教学效果,增加一些探究性的实验。如北京市牛栏山一中姜璐璐老师的《氯气与乙炔反应的探究实验》。乙炔能使溴水褪色,有的学生提出:“乙炔和氯气发生什么样的反应呢?”姜老师设计的这个实验是用两个针筒分别抽取一定量的乙炔和氯气,针头用胶管连接分别深入到水下,慢慢推动两针管,当两气体在水面下相遇时,立即发生爆炸,有明亮的火球和大量的浓黑烟絮上升,反应原理为:C2H2+Cl2=2HCl+2C+Q;再如北京市昌平区南口学校谷永起老师的《用于演示臭氧的制取及其化学性质的简易实验装置》。氧气不能使品红溶液、碘化钾淀粉溶液褪色,臭氧能使他们褪色吗?谷老师自制了一个简易臭氧发生器,让氧气通过该装置,在放电的情况下使氧气转变成臭氧,再使生成的该气体通过品红溶液、碘化钾淀粉溶液,溶液均褪色;还有四川省江油市第一中学的刘忠心老师的《过氧化钠与二氧化碳反应的实验探究》。有学生问:“过氧化钠与二氧化碳能迅速反应吗?”刘老师设计了如下实验:用一小团脱脂棉包上少量的过氧化钠粉末,迅速投到事先准备好的瓶底铺满一层细砂的二氧化碳集气瓶中,再迅速盖好玻璃片,在投入的同时即可看到棉花迅速燃烧起来,我认为此设计很成功,它操作简单,现象明显,安全环保。 以上这些作品我认为是比较成功的,有意义的,对中学化学实验教学的改进和创新是具有积极推动作用的,对其他教师以后的实验改进、实验创新也是有一定启示的。 我认为实验改进、实验创新要遵循科学性、实用性、简约性、安全性、环保性和创新性的原则。 教师实验探究、实验改进、实验创新的精神潜移默化地影响着自己的学生,对学生的成长大有益处。不过,我认为,中学化学实验改进、实验创新不能只是教师的事,要把它变成学生的事,要通过教师积极引导,有计划地来培养学生的问题意识,激发学生的创新思维。这一点我在河北保定满城中学听刘永胜老师的课时已经深切地感受到了。刘永胜老师在讲《硝酸》这节内容时,认为现行高中化学第二册(人教版)中铜与稀硝酸的反应的演示实验,存在反应器试管中的空气无法除去,生成的NO马上和试管中的氧气反应生成红棕色的NO2,使学生无法很清楚地观察到无色的NO的问题,另外,NO还可能造成环境污染。针对这一情况,刘老师组织了一次探究性的实验教学活动,他把教材中的实验装置展示给学生,请学生自己分析此装置有何不足,并让学生设计改进的方案,学生通过观察、分析、思考、交流等过程,设计出了很多种方案,刘老师先让学生小组研讨,相互评判,再让学生把他们小组选出的比较理想的方案在全班学生面前展示,师生共同分享创新的成果,最后师生综合考虑共同选出了一套比较理想的设计方案。该过程中,通过学生一系列的活动,使学生真切地感受和体验到了科学探究的过程,培养了学生的创新思维和科学精神,我认为这样的探究性的实验改进是值得提倡的。 中学化学论文:中学化学复习课创新学习模式的探索 摘要:教学是有目标、有计划的活动,教学的运行也需要一定的程序。教学模式作为教学活动的基本结构,是客观存在的,一种教学模式只能体现一定的教学思想,解决一类的教学实际问题。复习课是中学化学课堂中一类重要的课型,如何在复习课中培养学生创新学习能力,是广大教师亟待解决的重要问题。笔者通过《中学化学创新学习研究与实验》课题五年以来的理论研究与实践探索,构建了中学化学复习课创新学习模式,该模式注重从学生学习的角度出发,将课堂教学程序分解为激发兴趣、明确目标、分析类比和运用创新四个步骤,突出了学生在学习上的主体地位,形成学生主动参与、积极协作、自主构建知识网络浓厚的创新学习气氛,凸现了新课程改革理念,使课堂复习教学丰富多彩、高质高效。 关键词:复习课 创新 学习模式 复习课,是中小学各学科重要的教学课型,这种课型能加深学生对知识的理解,加强知识的纵横联系,提升知识综合运用的能力。好的复习方法,可使学生在认知和掌握知识水平上,产生质的飞跃。 复习课中的内容,是学生已学过的知识,不少学生觉得什么都会,但应用起来却不能得心应手,知识网络化和可具体化水平较低。如果教师在引导学生复习时,采取简单的知识重复和题海战术的方法,知识点机械罗列、知识网包揽构建,则无益于提升学生知识的运用水平。 学生是学习的中心,是信息加工的主体,教师复习课教学活动的组织应从学生学习的角度出发,善于促进、启发、引导和激励学生,形成主动参与、积极协作、自主构建知识网络的学习方式,千方百计地开发学生学习上的主动性,让学生在理解中有创新、在旧知上有发展,在归纳知识中善于梳理和对比,在运用知识水平上得到完善和升华。这种引导学生主动参与、创新学习的模式可表现为: 激发兴趣:创造始于问题,问题激发兴趣,兴趣是创新学习的原动力。当学生对一个事物充满兴趣时,他的感觉会变得敏锐,想象会变得自由,思维会变得活跃,构成了自由创新的心境,学习就有了自觉性,主动性,创造力。不少教师的复习课常常是炒现饭,把知识要点重复一次,一点也不考虑学生的学习兴趣,复习效果差,更谈不上创新能力、创新学习方法的培养。因此,在复习课的教学中,教师必须独出心裁,创设情境,根据那些和学生知识经验有一定联系,但又不能完全解决的问题,在知识的结合点上巧妙设疑,以激发学生学习兴趣为前提,引导学生自主探究,了解解决新的问题的知识要求和能力要求,把学生的思维活动引入到复习的氛围之中。如复习烃的衍生物知识时,可采用通过设计实验的方式来证明乙酸、苯酚和碳酸的酸性强弱;复习电解质概念时,可采用创设问题情境的方式(1)判断新物质是否电解质?(2)氯化氢的四氯化碳溶液能否导电?(3)氯化钠晶体不导电,晶体中是否存在离子?(4)氧化钠、三氧化硫的水溶液能导电,它们是否是电解质?灵活地设置不同的情境,在于持续不断地激发学生认知冲突,养成学生分析、探索、猜想、体验的习惯,把握问题的本质,培养创新思维。因此,创设情境要注意有趣性原则,如对一个知识点的复习,可向学生换角度提问,换形式(实验、实例)呈现,换方式思考(一题多变)。 明确目标:教师应根据情境创设的气氛和复习的内容,恰当的引入复习目标,复习目标一要抓住并列与相关的知识间的横向联系,进行横向整合。二要抓住知识的上、下位关系,构建起按包摄性由大到小排列的层次性知识结构来组织教学,深入挖掘教材中所蕴涵的能力价值和情感价值,设计出难易程度、思维强度、思维容量、提出时机适中的高质量问题。对于实验内容的复习,应积极引导学生探索实验中的规律,加强对实验原理的理解和运用,明确专题实验中观察到的现象,并能进行表述和记忆。简明扼要的点拨,是使学生明确本堂课复习的知识目标、要求和复习的重点,让学生自主地进行复习、小结,并用自己所总结的知识去解决目标所要解决的问题。 分析类比:教师应根据本堂课设定的知识目标,开放学生的思维,及时点拨学生的学习方法,引导学生自主进行知识归纳整理、分析类比,使零散知识条理化、网络化、系统化。对于实验的装置、操作方法、原理都相似的实验,如实验室制氧气和氨气等,复习时应从反应原理入手,将反应装置、试剂、条件、气体的收集、验满、尾气的处理等进行比较,让学生辨别异同,对比归纳,发现和揭示事物的内在联系与本质,有利于提高学生综合设计实验的能力。化学中许多概念和原理相似或相关,许多物质的结构、性质、制法也相似或相关,引导学生进行比较、归纳,在比较中区别出它们的个性,在归纳中提炼出它们的共性,这样他们对知识的理解和掌握会更准确、更全面。如氯气和氯化氢、二氧化硫和三氧化硫、氧化钠和过氧化钠、氧化剂和还原剂、金属性和非金属性等等,它们有某种联系,学习时容易混淆,只有加以比较才能准确掌握它们的特性。教师在学生自主提炼时,必须巡回辅导,收集学生信息,把握学生的疑点、难点、心理动态,讨论学生提出的问题。学生归纳得法或偶有所得时,要真心欣赏他们的独特发现,注意展示学生的学习成果,回放他们思维上的闪光点,提供每一个学生表现的机会,让他们获得成就感,做学生能力培养、思维发展的促进者。 运用创新:在夯实知识、方法内化的基础上,教师要注意引导学生运用所归纳的知识去解决新的问题,在新问题解决的过程中进行科学方法的训练。如在《碱金属》一章中,当分析了钠与水的反应后,提出将金属钠放入到硫酸铜溶液中,会出现什么现象?在《原电池》一节中,讨论了铜锌原电池的形成条件后,提出“形成原电池”的一般条件是什么?让旧知萌发“新意”,让老题再生“新知”,将知识纵横联系,融会贯通。引导学生对所学知识迁移再加工,将原来死知识加工成规律性好、条理性强的活知识。在复习过程中,教师着重要注重学生学习方法的养成,特别要注意引导探索适合学生自己个性特色的学习方法,并能在不同的问题情境中运用自如、得心应手,将各类学习方法内化成自己的学习素质,以降低学生对教师的依赖性。 运用创新能力的养成与学生能否自觉、主动、顺利地进行“知识迁移”有着必然的联系,运用创新能力愈强,学习效率愈高,学习方法也随之形成。教师在教学过程中要注意营造宽松的教学环境,师生平等,民主和谐,才能造成生动活泼的学习气氛,最大限度的调动学生学习的主动性和创造性。 因此,复习课的教学,并不是新瓶装旧酒,只要注意方法同样能够激发和培养学生的创新能力。在复习课中,通过教师展示学习目标,让学生自学生疑、合作质疑、归纳释疑、分析类比,融会贯通、运用创新,可以使学生思维活跃,进而迸发出创新思维的火花。 中学化学论文:中学化学素质教育探讨 怎样在中学化学教学中贯彻实施素质教育,这是当前化学教师都在认真思考的问题。本人想在这里谈几点粗浅看法,与大家共同研究。 一、教好学好化学基础知识和基本技能,使学生具备初步的化学科学素养 素质教育的一个重要内容是提高受教育者的文化科学素质。 初中和高中化学教学大纲都明确要求:要以化学基础知识教育学生,培养学生的基本技能和能力,为学生参加社会主义建设和进一步学习打好基础。 教好学好化学基础知识和基本技能,有两个观念需要更新: 其一,强调化学“双基”教学,不只是为了升学需要,不只是为学生考进高一级学校进一步学习化学打好基础,还要考虑到学生毕业后未能升学(事实上大多数学生是不能升学的),参加社会主义建设和作为一个现代社会公民所应具备的化学基本知识和初步的化学科学素养;另外,“大纲”提出的“进一步学习”也不单指“升学”,还包括在实际工作需要时,以中学化学知识为基础,对化学知识的进一步学习,如自学或业余进修等。 其二,“大纲”在提出要重视“双基”教学的要求之后,紧接着就强调化学“双基”教学必须同社会、生活、生产、科学技术等密切联系,要使学生了解化学知识的重要应用。要“教育学生关心环境、能源、卫生、健康等与现代社会有关的化学问题”。中学是基础教育,是“不定向”教育,它的根本宗旨是为青少年学生的成长和发展打好德、智、体等方面的素质基矗中学开设的课程是一般的、通用的文化课程,目的是要使学生掌握较为宽厚的文化、科学、技术的基础知识和基本技能。因此,中学化学教学必须改变那种以应考、升学为目的,从课本到课本、从理论到理论的脱离实际的倾向。 将新编义务教育初中化学教学大纲和即将投入实验的新编高中化学教学大纲与过去的旧大纲相比较,我们会发现明显的区别是:新大纲都一致强调:在化学教学中要对学生进行辩证唯物主义教育和爱国主义教育;要培养学生的能力和创新精神;培养他们的科学态度,训练他们的科学方法;培养他们关心社会、关心自然的情感。就是说,化学教学的任务是,既要用化学基本知识武装学生,也要使他们在思想、品德、能力、情感、意志等方面得到发展。这些教学目的,是主张“分数至上”、“片面追求升学率”、迫使学生埋头于应考练习的“应试教育”所不能达到的。 二、设计好“教”与“学”的两种过程,使学生生动活泼地、主动地学习 “应试教育”偏面强调灌输,在课堂教学中,只重视教的过程,不重视学的过程。教师习惯于把课本上的知识原原本本地呈现在学生面前,滴水不漏地讲给学生听,唯恐因某一点没讲到而造成考场上的失分。学生的学习被老师包办代替,处于被动地接受知识的地位;素质教育强调发展功能,实施发展性教育行为。在课堂教学中,遵循青少年的身心发展规律,让学生主动地参与,主动地获取知识。注意引导和鼓励学生去发现问题和解决问题,使教的过程与学的过程紧密结合起来,这是现代教学论的根本观点。 科学发展的基本过程是:明确问题——收集资料——分析资料——得出结论。化学是一门以实验为基础的自然科学,实验在教学中的地位和作用无论怎样强调都不过分。化学教学应充分利用和发挥化学实验的优势,使教的过程与学的过程相辅相成,和谐统一。例如: 第一步:提出问题,创设情景,激发学习动机,引导学生参与; 第二步:观察实验(教师演示或学生亲自动手),使学生获得丰富的感性认识; 第三步:启发学生思考,把生动的直观引向抽象思维; 第四步:通过教师讲解和学生讨论,相互启发,得出结论; 第五步:组织课堂练习,达到学以致用。 这种教学方法,有利于调动学生学习的主动性和积极性,培养和发展他们的观察、实验、思维、自学以及分析问题和解决问题的能力。 三、改变只有必修课的单一模式和课堂教学的封闭格局,开展多种形式的教育教学活动,拓宽学生的成才渠道 “应试教育”的弊端之一是只设置单一的必修课程,只有课堂教学,教学内容、教学活动强调跟应考指挥棒对口接轨。教学视野封闭、狭隘。对全体学生不加区别的统一要求,忽视学生的个性和特长,其结果是扭曲和束缚了人才发展;素质教育则以现代课程理论为指导,构建必修课、选修课和活动课的课程结构。重视因材施教,重视学生的个性和特长发展,主张人才资源的多样化、多层次。 课堂教学是素质教育的主渠道,但不是唯一的渠道,化学教师应充分利用课堂教学形式,教好化学教学大纲中所规定的教学内容。同时,要为学生的健康成长创造相对宽松的环境,提供必要的时间和空间条件保证。积极组织学有余力的学生参加选修课的学习,参加丰富多彩的课外活动,如参观、讲座、兴趣小组、社会调查、阅读科普读物等。使课内外、校内外的教育教学活动相结合,全面发展教育与个性发展教育相结合,从多方面、多渠道开发学生潜能。 教育者必先受教育,提高教师自身的素质是实施素质教育的重要课题。我们要努力学习党和国家关于教育改革的方针政策,学习有关素质教育的理论,转变教育 观念,坚定改革步伐,以提高全民素质,振兴中华为己任,在工作实践中,逐步开创出一条新路。 中学化学论文:浅谈中学化学教学中的德育教育 一、利用化学史进行优良品质的教育 聪明在于积累,天才出自勤奋。英国化学家原子论的创史人道尔顿,以“午夜方眠,黎明即起”作为治学的座右铭,自学成才。瑞典化学家舍勒原来是一个药店的学徒工,由于他顽强的学习精神,刻苦钻研,结果发现了许多气体并合成了许多有机物。求真理,顽强不屈。如氟单质的制取,从1813年英国化学家戴维开始对氟进行研究到1886年由法国科学家莫瓦桑制得单质氟,其间有不少科学家付出了艰辛的劳动,很多人中毒,有的甚至献出了宝贵的生命。然而科学家们还是前仆后继,毫不退缩。严肃认真,敢于创新。法国化学家拉瓦锡把天平作为研究化学的工具,全面研究了燃烧现象,彻底推翻了统治化学长达百年之久的“燃素说”。而英国化学家瑞利和拉姆基在测量气体的密度时,发现由亚硝酸铵制得的氮气和由空气分离所得的氮气密度不同,但是仅几毫克的差别。别人是容易忽略的,而他们却认真地分析研究,进一步地分离测量,最后发现了稀有气体。 二、通过中外科学家的感人事迹进行爱国主义教育 中国化工之父侯德榜博士,从小热爱祖国,学习勤奋。留美8年获博士学位后,放弃国外的优越条件,以赤诚的爱国之心回到祖国,建起了具有世界先进水平的永利碱厂。“七·七”事变,天津沦陷,日本鬼子威逼永利合作时,侯德榜态度坚决,断然拒绝,后率众入川,筹建了川厂。在他的努力下,经过多次的摸索和试验,终于发明了“侯氏制碱法”,名震中外,为中华民族争得了荣誉。 丹麦著名物理学家玻尔在二战时期被迫离开被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心,把诺贝尔金质奖章溶于王水隐藏起来。后来纳粹分子窜进玻尔的住宅,而那瓶溶有奖章的王水溶液就在他们的眼皮底下。战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并重新铸成诺贝尔奖章。重新铸成的奖章显得更加灿烂夺目,因为它凝聚着玻尔对祖国的无限热爱。 一生荣获两次诺贝尔奖的居里夫人,把自己的艰辛努力发现的元素命名为“钋”,以纪念她的祖国波兰。 科学家的这些热爱祖国的动人事迹,可以培养学生热爱科学、热爱祖国的优良品质。 三、通过环境保护教学,培养学生的社会责任感 在全球,臭氧层遭受破坏,温室效应使地球温度升高,冰川融化使得海面上涨,这一切已严重威胁着人类的生存。在国外,如英国的烟雾事件,美国的光化学烟雾事件,日本的哮喘并水俣病等,都是由于工业“三废”没有有效处理造成的。在我国,每年废水、废气、废渣的排放量也相当大,而且有增无减。大部分城市出现酸雨,由环境污染引起的事故每年多达数千次。这些触目惊心的事实应当引起我们足够的重视。把环保意识渗透到教学中,培养学生的社会责任感。
初中化学教师论文:初中化学课堂教学中教师的角色转换 【摘要】初中化学教学是化学教育的启蒙阶段。要贯彻全面发展的方针,着眼于提高全民族的素质,要以化学基础知识教育学生,培养学生的基本技能和能力,为学生参加社会主义建设和进一步学习打好基础,化学与社会生活、生产有着广泛的联系,对于我国实现工业、农业、国防和科学技术现代化具有重要的作用。而在课堂教学得到较大幅度改革的今天,教师角色的转换决定着教学质量及学生学习的兴趣。 【关键词】化学教学教师角色的转换 教师是学生学习的合作者、引导者和参与者,教学过程是师生交往、共同发展的互动过程。交往意味着人人参与,意味着平等对话,教师将由以前课堂的主导转向“互动式课堂中的引导者”。传统意义上的教师的教、学生的学,将让位于师生互教互学,彼此形成一个真正的“学习共同体”。而在这个共同体中,教师应该是学生学习的帮助者、促进者,而如何做好学生学习的促进者,真正参与到学生学习过程之中,这就要求我们扮演好“学生”的角色,以学生的年龄特点、心理特点、知识现状为前提,以学生的眼光去审视要学习的新内容,和学生一道成为新知识、新技能的探索者。也就是我们要做好心理换位,在课堂教学中时时处处从学生角度去考虑问题,设计教案、设计学案,故我认为要做到以下几点: 1.想学生所想 课堂上学生在想什么?这是我们作为教师应时刻关心的问题,学生们未表露出自己的想法时,在洞察他们的心理,及时巧妙地点出其想法,更好地实现与他们心理上的沟通。初中学生特别喜欢实验,那么我就在教学过程中努力多安排一些实验和视频,激发学生的学习兴趣,提高学习效率。 2.想学生所难 有些教学内容在教师看来似乎很容易,三言两语就可以说清楚,但站在学生的角度上来接受这一知识,学习这一内容就有相当大的困难,我们要深入学生角色,成为学生的化身,体察他们的困难,努力用通俗易懂的话语和生活中的实例搭建沟通的桥梁,然后帮助他们实现由难到易的转化。 3.想学生所疑 我在课堂上讲述时,常会碰到这样的情况,突然发现某些学生表情凝重,脸色不悦,显然是学生思维出现了“结”。此时,若对学生思维中出现的“疑惑”不及时排除,长期积累必然会对学生造成心理上的压力,影响他们学习化学的兴趣,成为学生继续思维、继续学习的障碍,使得思维中断。这时我认为我们应该重新站到学生的角度来思考,找出产生障碍的原因和应采取的措施。 同时能起到加深对定义的理解和帮助记忆的作用。 4.想学生所错 我在批阅作业,试卷和个别辅导时,常发现学生这样那样的错误。给学生指正后,为了巩固,在以后的教学中或者是在复习时,我会在课堂上故意再错一次,错给学生看,错给学生思考,使学生引以为戒。 5.想学生所乐 课堂是师生共同表演的舞台,必须引导学生情不自禁地加入到这种表演中来。高明的教师必须想到学生的爱好、兴趣和渴望成功的心理,想学生之所乐。实验是化学学科的基础,我认为教学中应充分利用实验手段,最大限度地激发学生的兴趣。凡是可以做的实验尽量做,实在做不了的我会下载视频让他们观看。可以让学生动手做的实验尽量让学生动手。积极鼓励学生完成课外实验和家庭实验。学生在实验中亲眼观察到色彩斑澜的化学现象,好奇心得到满足,求知欲望更烈。会透过现象去认识物质变化的本质,去探索物质变化的规律。 初三学生学习化学的兴趣都是从化学实验中产生的,有化学实验,就高兴,就想动手,就愿意问老师这个实验我们在家里能做吗?等等。我就找资料给他们介绍与每节课内容有关的家庭小实验,学生做了以后,第二天来学校后,给我汇报,不足之处,我会给以指点,学生非常高兴。 6.想学生所忘 有人说化学知识一学就懂,一丢就忘。化学学科确有许多内容要强化记忆。比较成熟的教师常有这样一种心理体验,即在用到某知识点时,忽然间明明熟悉的知识好像变得模糊进来,此时,教师则马上意识到学生对这一知识也容易遗忘,这是典型的心理换位现象。遇到这种现象,我们必须以学生的身份出现,和他们一起回忆、识记、联想、推导、验证,一起分析、比较、归纳、总结,从而战胜遗忘,达到巩固知识的目的。 总之课堂教学是师生共同进行的双边活动,教师在课堂上扮演着双重角色, 既要做好教师的角色,成为学生的领路人;还要扮演学生的角色,和学生一道成为新知识、新技能的共同探索者。教师要将这两种角色集于一身,且进出自如,变换灵活,才能真正驾驭课堂,才能求得与学生思维上的同步和心理上的共鸣,使教学过程得到优化、教学效率得到提高。 初中化学教师论文:初中化学教师自我评价中的反思初探 【摘 要】本文对初中化学教学中教师的自我评价中的反思进行了论述,总结了新课程下教师自我评价的意义;提出了化学教师自我评价中的反思策略。 【关键词】新课程;初中化学教师;自我评价;反思 传统的课堂教学评价有种种不足之处,缺少发展,无法适应时代对教师的要求,所以要促进教师专业发展和成长,就要不断完善教师课堂教学评价体系,要强调教师对自己教学行为的分析与反思,提出建立以教师自评为主,与其他评价方式相结合的评价制度。本文在新课程改革的前提下,对初中化学教学中教师的自我评价进行初步研究。 一、问题的提出 新的化学课程需要新的评价体系,其中包含了对学生学的结果的评价和对老师的教学评价。从各种文献资料介绍的研究成果来看,这些年对学生的评价体系已经逐渐完善;而对教师的评价还很不完善。实际上,对教师的评价应包括教师的自我评价、学生评价、同行评价、领导和专家评价、家长评价等。 在实际的评价过程中,对教师的评价主要集中在同行、领导和专家评价,重点是在课堂评价。而教师自我评价并没有得到应有的重视。因此,有必要在这方面进行研究,以便在新的课程改革进程中,促进化学课程改革的顺利开展。 二、新课程下教师自我评价的意义 1.自我评价是促进教师成长的必要条件。教师只有对自己的教学经常进行有意识的积累,才能较快地提高本身的教学水平和能力。一个教师教学能力的提高,就是一个教学经验累积和总结的过程。而对教学的自我评价是教师积累教学经验、提高教学素养的有效方法。很多优秀教师都有一个共同的体会,即没有反思的教学经验是狭隘的、肤浅的认识,这些认识难以上升到理论的高度。因此,教师只有对获得的经验进行深入思考、总结和提炼,才能促进他的发展。 2.课程改革需要教师进行自我评价。新的课程改革,强调教师要从以上各个方面进行创新,这就要求教师要善于自我评价,不断总结、不断积累、不断完善,最终形成有自己特色的、个性化的教学风格。这就要求教师成为一个教育或教学规律的研究者,而不只是一个教书匠。 新形势下的新课程改革已经为教师创造了实施更多创新形式、创新内容的空间。教师可以在教学过程中,进行对教材的个性化处理,注入新的教育理念,提出自己的、独特的教学思路,因材施教,形成符合学生实际的、有成效的教学方法。教师只有成为研究者,以研究者的思维方式审视和分析自己遇到的各种问题,才能不断对自己的教学得失进行评价和反思,总结和提炼出一般规律。由此可以看出,教师在新的课程改革中具备自我评价和反思的能力,是新课改不可或缺的基本要求,也是教师专业发展和自我成长的基本要素。 三、新课程下化学教师的自我评价中的反思策略 教师在自我评价中,要对自己的教育教学行为和全面发展状况进行系统的自我反思,要充分认识自己的优势和不足。评价的目的不在于评优评劣,而在于由此形成改进的计划,促进教师自身的提高。自评是促进教师反思能力的最佳途径。教师在自我评价中的反思可以围绕以下内容进行。 1.思所得,发扬长处,发挥优势。作为教师,每一堂课总有自己满意的地方,也就是成功之处。无论是哪一方面有益的收获,课后及时反思,这样日积月累、持之以恒,并把它们归类整理,提升形成一些带有规律性的东西,供以后教学时参考使用,并在此基础上不断地改进、完善、推陈出新。这样对提高教师的课堂教学能力,探索课堂教学改革的思路,形成自己独特的教学风格,会大有好处。 2.思所失,汲取教训,弥补不足。众所周知,任何一节课,即使教师的备课十分细密,慎之又慎,也不可能十全十美。如:对教材处理不当;对教学中偶发事件估计不足;对某个问题阐述有失偏颇;或者感到对某个问题的处理力不从心等。对它们进行回顾、梳理,并对其作深刻的反思、探究,使之成为引以为戒的教训。只有敢于正视自己的不足,汲取教训,及时弥补不足,才能不断走向成功。因此,反思是教师对学生高度负责的表现,也是不断提高自身教学水平的客观需要。 3.思所疑,加深研究,明白透彻。这里的“疑”包括两个方面:一方面是学生的疑点。每节课下来,学生或多或少会存在某些疑问,有时课堂上无法及时解决,教师把从学生方面反馈过来的疑点记录下来,细加琢磨,有利于今后的教学和复习,更具针对性。另一方面是教师方面的疑点,教师对教材中的问题并非一下子就可以理解得十分透彻,有时甚至是似是而非。教师把它们记下来,促使自己今后对这一方面的问题加深研究,使之明白透彻。 4.思所难,化难为易,水到渠成。在课堂教学中,对教材难点的突破事关整个教学的成败。所谓教材的难点,是指教师难讲、学生难懂的知识点。如果我们每一轮都把教材难点的处理方法、教学的信息反馈或效果,今后改进的教学设想等写下来,并且进行深入细致的分析、比较、研究,长期坚持,必将极大地提高教师处理教材难点的能力,化难为易,再帮助学生突破难点,使其加深对教材的理解。 5.思创新,扬长避短,精益求精。一节课下来,教师应静心沉思:摸索出了哪些教学规律,教法上有哪些创新,知识上有什么发现,组织教学方面有何新招……及时记下这些得失,并进行必要的归类与取舍,考虑一下再教这部分内容时应如何改进,写出新教学设计,这样教师就可以做到扬长避短,精益求精。 初中化学教师论文:初中化学教师要加强对学生解题思路的指导 实施新课改后,初中化学教学大纲不仅注重让学生获得基本的化学知识,更关注学生自主学习能力的培养和提高.这导致部分化学教师曲解了大纲的要求,片面地追求学生主体地位的确立,而忽视了教师的主导作用,即教师完全放手,让学生自己学习知识,解决问题,以为这样就能培养学生的自主学习能力.事实上,学生面对陌生的学科,尚未了解其主要包含了什么内容,就更谈不上通过自己的学习来解决课后问题了,其实这就是因为教师忽视了自己的主导作用,没有及时对学生的解题思路和方法进行指导,进而导致学生的化学解题能力不强.针对以上问题,笔者认为,我们初中化学教师应当在体现学生主体地位的基础上,充分发挥自己的主导作用,教给学生解题方法,对他们的解题思路给予必要的指导,这样学生才能够运用所学知识解决实际生活中的化学问题,真正做到学以致用. 一、让学生认识到解题思路的重要性 初中化学课本的内容基本上是本学科的基础知识,相对来说比较简单,很多学生认为只要按照课本中的例题,或者老师的讲解就能解决练习册或者试卷中的问题,因而就懒得整理解题思路,归纳和总结解题方法.他们认为常规的解题方法思路简单,虽然计算的过程可能会比较复杂,但是不用动脑筋.而使用一些解题方法和技巧,虽然能够使解题过程变得简单,但是需要深入思考和分析,因此他们不愿意对解题思路进行整理,对解题方法进行归纳和总结.殊不知,虽然常规的解题方法和技巧性的解题方法在解决同一道题时花费的精力差不多,但是针对同一类型的问题,技巧性的解题方法则可以起到举一反三的作用.因此,作为初中化学教师,要让学生认识到解题思路的重要性,让他们在具体的实践中体会理清解题思路的好处和作用,进而自觉地归纳和总结解题方法和技巧.比如,教师在讲解某一解题技巧之前,先让学生用自己的思路和方法去解决问题,他们会感觉到自己的方法太消耗精力和时间,影响答题的速度,这时教师可以通过讲解解题思路和巧解方法来解答问题,学生通过体验和比较自然会认识到理清解题思路,找准解题方法的重要性. 二、引导学生分层次做题 多做练习题固然有助于学生巩固和复习所学知识,但是初中生面对众多学科,各科的学习时间已经不够分配了,也就更没办法将更多的时间和精力投入到题海中了.因此,化学教师要让引导学生有目的练习题,不能盲目地看到什么题就做什么题,要对习题进行层次划分,基本上可以分为三个层次,第一层为基础题,一般是学生在学完某一部分知识后,教师顺势为学生布置的一些练习题,这类习题比较简单和专一,是为了让学生理解、记忆、应用刚学过的知识.第二层为重点题,基本上是考试的主要内容.一般来说这类习题具有一定的综合性和灵活性,常常会包括多个知识点,比如学完某一部分的内容后课本中出现的练习题或者教师布置的作业等,因此,对于这些题型比较复杂的练习题,教师要提醒学生多思考、多总结、多归纳,要善于从中寻找解题规律,研究不同的解题思路和方法,这样才能够使他们逐步做到举一反三.第三层是难点题,也可以称作能力拓展题,这类题一般是试卷的压轴题,综合性很强,甚至要用到所有的学习内容来解决,因此这类问题的解决方法常常是将各种解题思路和方式混杂在一起,让学生理不出头绪.遇到这类问题时,教师要告诉学生不要着急解题,在没有解题头绪的 情况下可以先看看答案,找出自己解题思路的障碍点,之后进行深入的分析和综合,寻找各部分知识间的相互联系,充分发挥知识的整体性,最终总结出自己解决这类问题的方 初中化学教师论文:初中化学教师实验技能的现状及改进措施 为提高中山市初中化学教师的业务素质和业务能力,培养教师实验操作技能和动手实践能力,激发创新思维和创新意识,推动初中化学实验教学改革与创新,2013年中山市教育局决定举办中山市初中教师化学实验操作与创新技能竞赛活动。我有幸参加这次竞赛,通过比赛,我从中发现了一些亮点和问题,并受到了一些启发。 一、中山市首届初中化学教师实验操作技能竞赛 1.竞赛内容:竞赛分为“常规实验操作技能竞赛”和“实验方法创新竞赛”两个项目。 (1)常规实验操作技能竞赛。参赛选手现场规范、熟练完成初中化学新课程的一个实验。竞赛的形式为:抽签选一个30分钟内利用常规实验仪器完成的初中化学实验,包含对实验仪器进行组装或对某个不合理装置进行正确装配或对某个不合理试剂配置进行调整后方可继续实验。 (2)实验方法创新竞赛。参赛选手演示并解说本人创新的适用于初中化学新课程的演示实验、探究实验或课外实践等实验方法。竞赛的形式为:30分钟演示并解说本人创新的适用于初中化学新课改的演示实验、探究实验或课外实践等实验方法(简要说明原实验方法的不足及改进的方法、创新点和特色、使用的好处),并且附上文字说明。 (3)器材和耗材准备。常规实验器材及相关耗材,由主办单位准备;创新实验器材及相关耗材由参赛选手自备。 2.奖项设置及评选办法。竞赛评分采用百分制,满分100分,其中“常规实验操作技能竞赛”占40分,“实验方法创新竞赛”占60分。组委会将聘请市内外专家组成评委会,对每位参赛选手的各个参赛项目进行量化评分,经评委会综合评议后确定获奖人员和等次,并择优确定参加省竞赛人员。 二、取得的成绩与存在的问题 1.取得的成绩。多数参赛教师实验操作规范,具有较强的示范性。在抽到题后,能够立即进行实验设计、准备器材,并且及时整理好器材,表现出了较高的实验素养。实验过程中思路清晰、准确,能够注重实验教学中重点的强化,难点的突破;注重使学生通过实践操作和观察,培养学生动手、动脑的能力。创新实验是这次竞赛的一个重要内容,初中化学大部分实验设计并不完美,因此实验创新还留下很大的空间。大部分教师设计的创新实验都有明显的亮点,有针对教师演示成功率方面的改进,也有针对环境污染方面的改进,还有面向学生实验的创新。有部分教师在实验创新方面表现得比较突出。 2.存在的问题 (1)平时很少参与实验准备。在基础实验操作竞赛部分,有相当一部分参赛教师进入比赛实验室后没有清点实验仪器和器材后就直接进行实验,在实验过程中才发现缺少某种仪器。而本次竞赛活动中,为了观察老师们的实验习惯,评委会研究决定,赛前将仪器作了处理,比如过滤中选用了下端较尖的漏斗。这一处理让一些优秀选手在基础实验操作中因为不会根据漏斗的形状适当改进折叠漏纸的形状,从而造成过滤太慢而没有完成实验。还有竞赛实验中设计了让天平指针都不为零。一些选手因为称量前没有调平天平就开始称量,从而造成竞赛失分严重。从这一结果可以看出,我们的教师在平时实验教学中,往往依懒实验教师,很少自己独立地准备实验器材,还可能实验前都懒得去预做一次。在此有必要提醒并建议化学教师们尽量养成参与实验准备的习惯。 (2)基本技能退化,实验操作素养有待提升。在本次竞赛中所暴露出的最突出问题是,我们很多老师无论是实验的基本操作、实验的逻辑顺序,还是数据的处理都不清晰和严谨。比如:用托盘天平测质量,很多老师是直接用手来移动游码的,配一定质量分数的氯化钠溶液时直接将氯化钠放入细口瓶中溶解,在计算9克氯化钠加入21克水中所得溶液的溶质质量分数时直接用9除以30来计算等。 (3)本次创新操作技能竞赛中,也存在不少无新意的设计。例如,有选手直接将启普发生器搬来制取氢气并演示氢气爆炸实验,从而可以看出参赛选手信息闭塞,平时很少去学习交流。这样的教师的实验观念可能还停留在十几年前的水平。参赛的创新实验方案,其要义就在于新,至少是有改进并且是有实用意义。若你将别人十多年前的设计方案原版拿来参加现在的比赛,还说是自己在教学实践中的提炼和总结,那只能说明你缺少交流和学习的激情和实际行动。 三、竞赛后的反思 初中化学教师在繁重教学任务的驱使下,经常以信息技术等媒体代替实验,自身实验经历少,更无时间去研究,教学中重实验结论、轻实验现象,很少分析总结过程,甚至有教师以讲实验来代替演示实验和学生做实验。常年如此,不仅学生,连老师们的化学实验基本功也将会变差,实验素养将会降低。 四、改进措施 1.加强实验操作训练,规范操作技能。学校内同科组的老师平时应该积极探讨各个实验的操作方法,倡导教师参与课前实验准备与课前预先试做一次实验。 2.加强实验教研,提高化学教师实验创新能力。不同范围区域或全市应该多组织一些实验创新竞赛活动,促进交流与学习。 3.加强创新教具的研制,促进化学实验教学的开展。特别是针对学生实验的创新教具,充分利用生活中的废旧物品来激发学生动手来参与和设计实验,以提高他们学习化学的兴趣。 初中化学教师论文:试论在初中化学教学中教师如何培养学生学习化学的兴趣 化学科学素质是科学文化素质构成因素之一。学生的化学科学素质包括学生的化学科学的知识水平、能力、思想水平和品质。在初中化学教学中,教师应注意从这四个方面着手,培养和全面提高学生的化学科学素质。 一、化学科学知识水平 九年义务教育初中化学教学大纲,对初中化学教学的四大知识板块分别提出了不同层次的教学要求,以确保学生在毕业时达到素质教育所要求的知识水平。一是对化学基本概念和原理、元素化合物这两大知识内容,按照学生的认知水平以及在初中化学中的重要性,教学要求分为常识性介绍了解、理解、掌握四个不同层次;二是对化学基本计算教学要求的层次是掌握。要求学生熟练掌握有关化学式、化学方程。三是对化学实验的教学要求分为练习初步学会两个层次。在教学中,教师应按要求认真做好每个演示实验。对于学生实验,要积极创造条件,力争使每个学生都有动手做的机会。新教材在编排上遵循大纲规定“初级中学的化学教学是化学教育的启蒙阶段”的原则,适当降低理论要求和精减了一些次要概念,为了配合素质教育,培养学生面向未来的适应力,增加了一些金属、有机物(包括高分子化合物)以及保护生态环境,“温室效应”。硬水,氢能源、水和人类的关系、金属和人体的关系、化肥、农药等内容,体现了化学与生活,化学习社会,化学与生产。科技的紧密联系,为学生达到规定的化学科学知识水平创造厂条件。应该明确,在构成化学科学素质的诸多要素中,化学科学知识水平始终处于基础和核心的地位。 二、化学科学能力 化学科学能力是指学生在学习化学知识,应用化学知识解决实际问题的过程中,表现出的心理与个性特征。它包括对物质形态与变化的观察和感知;化学知识的记忆和想象,对微观世界和化学现象的理解。概括的能力,对于处在化学教育启蒙阶段的初中学生,应从观察能力、实验能力、思维能力、自学能力等方面,培养和提高他们的化学科学能力。一是观察能力。观察能力是知觉的特殊形式,是一种有目的、有计划。是智力三要素(观察、思维、创造)之一,是一门以实验为基础的学科,观察和实验是化学最基本的研究方法。通过能动的、客观的、定性、定量的综合观察,从实验的宏观现象人手,揭示和认识微观变化的本质。观察能力不是单一的知觉感知,而是诸多因素综合性的智力过程。新教材增加多幅彩图、插图、章头图和多项演示实验在学生实验前增设了思考题,启发学生养成自觉观察的良好习惯。教师除应做好每一演示实验外,还应在课堂教学、课外活动中,激发学生的观察兴趣,教会他们如何观察。通过学生动手动脑,由表及里,去粗取精,去伪存真的观察和思考,不断提高他们的观察能力。二是实验能力,实验能力是有目的地在人为控制条件下进行化学反应,认识和发现化学变化规律的能力,实验能力既包括实验操作能力,又包括推理、计算,对数据分析处理以及对实验结论归纳总结、准确表述的能力。三是思维能力。思维是人类在事物表象。概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。其中分析的最基本的过程,新教材正确处理了知识的逻辑顺序和学生生理、心理发展顺序的关系,在叙述方法和行义方面,注意调动学生学习、思考的积极性,以提高他们的抽象思维能力和自学能力,例如,在介绍物质结构的初步知识时,通过实验和类比,引导学生从宏观现象深人到微观结构的本质,通过提出问题,引发思考,然后再概括出结论或概念,使学生从感性认识上升到理性认识。四是自学能力,自学能力就是在已有知识水平和技能的基础上,不断获取新知识并运用这些知识的能力。化学教学的重要目的之一不仅是使学生“学会”,更重要是使学生“会学”。现代科学技术发展迅速,知识更新周期缩短,如果不“会学”,就无法适应日新月异的社会发展需要。因此,现代教育的一个重要特点,就是培养学生不断摄取新知识的自学能力,使学生受益终身。 三、化学科学思想水平 学生的化学科学思想水平包括以下几个方面:一是辩证唯物主义思想水平。在化学教学中进行辩证唯物主义观点的教育,应结合教学内容,通过有机渗透,使学生逐步树立起辩证唯物主义的世界观和方法论,用对立统一、事物发展的矛盾性和统一性、量变到质变等观点学习和认识化学问题,提高学生应用辩证唯物主义观点观察问题和认识问题的能力。二是实事求是的科学态度。初中化学启蒙教育阶段,应结合教学内容、化学史教学,对学生进行坚忍不拔的精神。实事求是的态度、严肃认真的作风等方面的教育。三是环境保护意识水平,人类赖以生存的水圈、大气圈、生物圈、岩石圈的物质在不断运动变化,并按一定程序循环着,组成了环境物质的平衡体系。 四、化学科学品质 化学科学品质指学生学习化学的动机,兴趣、情感和意志等化学科学品质是一种非智力因素,在一定条件下对学生的学习水平起看十分重要的作用。一是化学学习动机。学习动机是指引起和维持学生进行学习活动,达到预定目的的意念。使学生学习动机的最有效的方法,化学是一门非常重要的自然科学,现代社会,不管是高科技或日常生活,都与化学科学息息相关,学化学是科学发展和人类进步的需要,在教学中应始终贯穿理想教育这主线,通过具体的实例,生动有趣的教学,使学生明确学生目的,强化学生的学习动机。二是化学学习兴趣兴化,化学学习兴趣是指学生对化学力求认识、趋近的一种心理倾向兴趣是学生学习的主要动力,学习兴趣使学生始终对学习保持良好的心理状态,并在其中得到乐趣和满足化学教学中丰富多彩的实验为培养学生的学习兴趣创造了得天独厚的教学情境,此外,使学生明确学习目的,采取有效的教学方法教师渊博的知识等,都是激发和培养学生学习兴趣的有效因素。三是情感。情感是人们在认识客观世界时所表现出的不同的心理反应和态度,学生在学习过程中的愉快、热情的良好情感,可使学生产生积极向上的心理状态。悲伤、灰心、冷漠、烦躁等不良情感可给学生的学习带来消极的影响,因此,在教学中对学生(尤其对差生)的热爱、信任和尊重,教师高尚的人格,以及生动有趣、形式多样的教学方法,都是培养学生良好情感的重要因素。四是意志。意志是人们在有意识、有目的的行动中表现出的一种锲而不舍、克服困难的心理过程。任何学习过程都是复杂而艰辛的。学生在学习中会遇到不少困难与挫折,如深奥的原理难以理解,习题难懂难做,不良情绪的于扰等,如果没有坚强的学习意志是可能长期坚持单调学习并取得优秀成绩的。在化学教学中,教师应通过多种方法和途径培养和锻炼学生的意志。如设计一项对环境污染进行监测的任务,让学生长期坚持去故。还可结合化学史教学,介绍有关科学研究工作者为人类进步不畏艰险、奋勇登攀的优秀品质。 学生的化学科学素质的“四要素”既有区别,又相互影响和促进。在教学中,教师要处理好知识、技能和能力的关系。知识和技能是学生形成能力的基础,而能力是学生掌握知识和技能的必要条件,是促进他们提高学习水平的重要因素。学生掌握知识、技能和形成能力,是一个循序渐进、由低级向高级发展的过程。教师要根据化学学科的特点,结合学生的实际,有目的、有计划地组织指导学生的学习活动,采取多种方式激励他们学习的主动性和积极性,培养和发展他们的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力等。同时,要重视对学生进行志趣、情感、意志、态度等方面的培养、教育,从而达到全面提高学生化学科学素质的目的。 初中化学教师论文:初中化学教师应具备的实验素养 新课标强化了对实验的要求,对科学探究主题的内容和学习目标从四个方面提出具体要求:“增进对科学探究的理解”“发展科学探究能力”“学习基本的实验技能”“完成基础的学生实验”。由此可见,化学实验对培养学生良好的科学探究能力、基本实验操作技能等具有重要的意义。这对教师的实验教学能力也提出了更高的要求,那么,教师应具备哪些实验素养呢? 1 丰富的实验基础知识 丰富的实验知识是做好实验的前提。首先,要认真学习新课标,了解其中实验的变化情况,深刻领会新课标的实验内容要求和变化的核心思想,不断提高新课标的实施能力。其次,要深入钻研教材。教师一定要熟悉教材内容,了解实验背景,明确实验目的,掌握实验原理和方法,清楚实验仪器、药品及实验细节。尤其是对实验的关键步骤、安全隐患、注意事项等必须了如指掌。 2 正确的实验基本操作 正确的实验操作是实验成功的保证。首先,教师的实验操作必须正确、规范、熟练,以起到示范作用。其次要会连接仪器装置。如组装加热高锰酸钾制氧气的装置、并会使用打孔器对橡皮塞打孔、对玻璃管进行加工处理等。最后,要会熟练取用化学药品和使用常见仪器。如粉末状或细颗状药品取用:一斜二送三直立;块状或大颗粒药品取用:一横二放三慢竖;液体药品的取用:倒放瓶塞握标签,两口紧挨倾斜慢,倒完盖塞原处放;使用测量仪器托盘天平、电子天平前要校零、调整等初始准备;使用量筒读数时,视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,并有估计值等。 3 熟练的实验方法技能 熟练的实验方法技能是获得准确结果的前提条件。首先,要按实验操作步骤进行实验,对每一操作步骤都要能明确其中的道理,了解它的作用和可能结果。如量筒只能用于量取一定体积液体,而不能充当反应容器(如溶解、稀释等)等。其次要按实验动作规范操作,不得违反操作禁令。如使用研钵研碎固体物质时只能研碎不舂碎等。最后,要善于以精练的语言总结实验方法。如电解水的实验“正氧体小能助燃,负氢体大能燃烧”;二氧化碳的实验室制取“炼迷药,顾及脸”(即:连接仪器检查气密性装入药品固定装置收集气体验满气体)。 4 强大的实验研究能力 新课标鼓励实验教学创新,因此,教师要在研究化学教材实验的基础上,改进和创新实验方法,不断挖掘贴近社会和学生生活实际的实验素材,通过反思和研究来改进实验教学。一是可改进具体实验。出于实验安全、操作方便、节约试剂、减少污染的考虑,可改进教材中分别存在现象不明显、污染严重、试剂用量大、操作麻烦的实验。①增强实验现象的改进研究,如演示实验【实验6―3】倾倒二氧化碳、 【实验7―2】粉尘爆炸实验、探究实验“电解水的实验”等;②减少污染的实验改进研究,如演示实验【实验2―3】硫分别在空气和氧气里燃烧、【实验7―1】燃烧条件的实验,探究实验“分子运动现象”等; ③减少实验结果误差的改进研究,如演示实验【实验2―1】测定空气里氧气的含量等。二是有条件的学校尽可能多地为学生提供动手做实验的机会,可研究改进、创新教师演示实验和学生实验活动。①将演示实验改为边讲边实验,如【实验11―1】碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应等;②将验证性实验改为探究性实验,如【实验11―2】碳酸钠溶液与澄清石灰水的反应等;③将传统实验改为开放性设计实验,如探究实验“某些酸、碱、盐之间是否能发生反应”,让学生设计实验证明他的判断;④将学生实验活动改为探究性实验,如实验活动3燃烧的条件;⑤根据需要补充实验,如二氧化碳和氢氧化钠溶液反应的实验等。三是条件有限的学校,可采取教师演示实验或利用替代品进行实验,研究开展微型实验、家庭小实验等。如指导学生利用生活中的废弃物(饮料瓶和小药瓶)制成简易的实验仪器,从日常生活用品中寻找可替代的化学试剂(鸡蛋壳和贝壳代替碳酸钠、食用碱代替碳酸钠)进行实验等。四是结合日常生活和生产实际,可设计适合学生动手操作的课外实验,如除去水壶或热水瓶胆内的水垢;测定当地厂矿排放的酸性或碱性污水、田间地头土壤的pH等。 5 良好的实验习惯养成 良好的实验习惯,是化学实验素养的“健美”过程,它是化学实验素养内在美的外在表现。良好实验习惯养成,应做到“装置归整齐全”“用具排列有序”“节约蔚然成风”“记录科学规范”,为学生的实验起好示范作用。一是教师必须养成试剂、仪器使用有条不紊,摆放整齐,仪器、试剂使用后立即复原,实验台整洁干净。二是要养成正确使用试剂、仪器,重视实验安全和环境保护意识,形成良好的实验习惯。如配置硫酸溶液时,应注意将浓硫酸缓慢加入蒸馏水中并不断搅拌,以防止浓硫酸溅出而可能导致实验安全问题;废酸、废碱和实验后的残渣、残液或所得化学产品要倒入指定的回收缸内,按照绿色化学原则进行回收、重复使用和再生。三是要实事求是,认真、细致、严谨,养成诚实记录实验现象、结果,注意有效数字正确使用的习惯。四是要节约水、电、燃料和试剂,实验中的废纸、火柴梗、碎玻璃等不乱扔,更不能投入水槽中,应放入废品桶中等,养成节约、环保的习惯。 6 科学的实验评价能力 新课标注重对学生在化学实验活动中的表现进行评价。一是要对学生观察、描述和分析实验现象的能力以及实验习惯和科学态度的养成进行评价;二是要对学生设计实验方案的科学性与合理性、实验方法选择的有效性、实验操作的规范性、实验结果的准确性以及实验中合作与交流等给予科学正确的评价。 初中化学教师论文:新疆农村初中化学教师信息素养现状调查 摘 要:中小学教师是基础教育工作的主体,其信息素养水平将直接影响到基础教育信息化的水平。文章对新疆农村中学化学教师的信息素养现状进行调查分析,为新疆农村中学化学教师信息素养培养模式的研究和培训课程的设置提供参考。 关键词:国培计划;信息素养 中小学教师是基础教育工作的主体,教师的信息素养水平将会直接影响到基础教育信息化的水平。为了使教师的信息素养不再成为制约基础教育信息化进程的瓶颈,国家加大了对西部地区中小学教师信息素养的培训力度。为在“国培计划”培训中制定有效的培训计划,因人制宜地开展培训工作,对新疆地区教师的信息素养状况进行调查与评估就显得尤为重要。本研究旨在了解新疆农村初中化学教师的信息素养状况,为新疆中学化学教师信息素养培养模式的研究和培训课程的设置提供有价值的资料和参考性的意见。 一、研究方法与过程 1.研究对象 本研究以新疆师范大学承担的2012年“国培计划”新疆农村中小学骨干教师培训的初中化学部分参训教师(以下简称教师)为对象进行问卷调查。调查采用无记名的问卷形式,共发放问卷47份,回收有效问卷46份,有效率为98%。 2.研究工具 本研究采用的是问卷调查、访谈等多种形式相结合的方法,自行设计了新疆农村中学化学教师信息素养状况调查问卷,问卷共有28题,以封闭型问题为主,兼有少量开放型问题。按照信息素养的构成要素即信息意识、信息能力和信息伦理三方面,将整套问卷设计为五部分:个人基本情况(5道题),教师信息意识(8道题),教师信息能力(8道题),教师信息伦理(6道题),教师信息技术培训(6道题)。 二、新疆农村初中化学教师信息素养分析 1.信息意识的分析 信息意识指教师对教育教学信息价值有敏感性,有寻求信息的兴趣、需求信息的意念和利用信息为教学服务的愿望。随着信息技术的深入发展,教师要意识到信息技术在当今社会的重大作用,了解对信息资源的需求,还要善于发现信息资源在教育教学中的价值,同时注重培养自身将信息技术与学科教学整合的意识。 通过表1可以看出,95.7%的教师表示信息和信息技术在工作和生活中所起的作用非常大或较大,而且100%的教师非常愿意学习现代信息技术,这说明绝大多数化学教师已经意识到信息技术对教育、教学改革产生的巨大影响,也愿意在实际工作中不断接受信息技术的新知识,不断提高自身信息素养的意识。但是在日常教学中,经常使用网络下载学科资料了解学科研究动态的教师占有43.5%。而且在教师“使用电脑或网络的目的”的数据统计情况表明,37%的教师利用网络浏览新闻和收发邮件,游戏聊天的人数占30%,利用网络查阅资料仅为22%。从以上调查数据可以看出,大部分教师使用网络主要为生活娱乐服务,使用网络与同行交流及获取优质教育资源的意识并不高。 2.信息能力的分析 信息能力是指教师能够有效地获取、加工和利用教育教学信息的能力,包括操纵信息工具的能力、检索获取信息的能力、加工提炼信息的能力、整合创建信息的能力、交流传播信息的能力等。教师作为信息的吸收者、生产者和传播者,其信息素养的核心即信息能力的高低将直接关系到教学效果和科研成果的好坏。结合新疆农村教育信息化的现状,调查农村教师信息能力的结果如表2所示。 信息时代的化学教师应使用有效的筛选方式,检索出与化学、化学教育和教育教学实践相关的网站,不断获取新的信息充实自己,提高化学教学水平。通过表2统计结果发现,73.9%的教师能比较熟练的浏览、查找、下载网上与化学教学相关的资料,但能有效使用关键词和逻辑词进行检索信息的教师占30.5%,经常访问化学网站的教师占34.8%和已建立化学教学资料库的教师占30.4%,这表明大部分教师并不熟练利用网络查阅与化学相关的资料,并且不能对从网络中获取与学科相关的信息及时进行加工、整合和存储。这将会极大地影响教师对教学信息的有效利用,不利于教师广泛吸收与化学教育教学有关的信息资源,难以生动有效地传授知识,为课堂教学提供实践辅助作用,切实帮助学生全面发展,也不利于提高教师教学实践能力和教育科研水平,进而阻碍其专业发展。 3.信息伦理的分析 信息伦理是指教师在教科研活动中的信息道德情操,能够合情、合理、合法地利用信息解决教育教学中的问题,使信息产生合理的价值。对新疆农村初中化学教师的信息伦理状况调查情况如表3所示。 通过数据统计结果可知,仅有26.1%的教师在撰写科研论文时能够全部注明信息资料的出处,仍有大部分教师不知道注明信息的出处,表明教师信息安全意识不强。与此同时,仅有13.0%的教师非常了解与使用计算机相关的法律、伦理问题,进一步说明了教师信息伦理意识缺乏,这将会在使用信息资源时产生不当的信息行为。由于教师自身信息伦理意识淡薄,就更谈不上对学生进行信息伦理道德的教育。因此,应不断加强教师信息伦理道德的教育,教师在自身信息伦理道德不断提高后,才能在教学过程中引导学生形成正确的信息伦理道德观。 4.信息技术培训的分析 为适应信息社会发展的需要,教师参与信息技术培训是必然的趋势。了解教师信息技术培训的机会和方式,为设置合理有效的培训模式奠定基础,以便于有效提升教师信息素养。对教师信息技术培训状况的调查结果如表4所示。 通过数据显示,近五年来,有47.8%的教师参加过2-3次教师信息技术能力培训,仍有部分教师没有机会参加信息技术培训,这是阻碍其信息技术能力提升的因素之一。目前关于信息技术的培训方式多样化,43.5%的教师认为专家进驻学校,在教师的实际教学中予以指导培训比较适宜,而且有34.8%的教师比较认可短期集中、定点培训的学习方式。这说明教师较倾向于专家面对面指导教师学习信息技术,这样能有效地针对实际教学中存在的问题向专家请教。同时,问卷中也反映出教师认为影响信息技术培训的因素有培训时间短、学科针对性不强、讲授多、操作少、学校硬件设施差等。信息技术发展迅速,这就要求教师要不断学习,提高自身的信息素养,利用合理有效的方式找寻化学教育科研信息,满足自身专业发展的需求。 三、加强新疆农村教师信息素养培训的建议 当前教师的信息素养水平不高,仍存在很多问题需要改善,如教师的信息意识与信息伦理道德有待加强,教师信息检索获取及整合创建能力还需提升等,这些都制约着教师信息素养整体水平的提高。为有效快速提升新疆农村初中化学教师信息素养,应探索有效的培训模式。因此,本研究提出以下对策: 1.优化承训院校信息环境以提高学员信息意识与信息伦理 (1)加强硬、软件建设,为教师信息素养水平的提高提供物质保障。在培训中,为实现教师信息素养水平的提升,需要承训院校具备一定数量的基础设施和设备作为基础,给教师尽可能地创造提高信息技术水平的机会,同时保证信息获取渠道的畅通。因此要在经费、人力、物力等方面加大投资力度。 (2)激发学员信息意识,形成提高教师信息素养的良好氛围。在加强软硬件建设的同时,承训院校还应充分重视信息氛围的营造。来自南疆偏远地区的年长学员因其计算机操作水平低,对掌握网络信息资源检索兴趣不大或有畏难情绪,这就需要承训院校激发学员信息获取的积极性。在培训中利用学校数据库资源为学员演示利用关键词、主题、篇名与作者等方式检索文献、期刊和报纸等的方法,让学员感受利用网络资源了解学术动态,使学员认识到信息技术在教学中的重要性,激发学员应用信息技术开展教科研的意识,促进学员快速掌握信息检索整合的方法,从而提升其信息素养。 (3)倡导高尚的信息伦理道德,促进信息素养的形成与发展。在信息化时代的教育教学中,教师作为学生品德形成的促进者和指导者,应具备高尚的信息伦理道德,合理科学地使用信息,具有较强的知识产权意识,成为学生树立信息伦理道德的典范。所以,教师在引用他人的知识劳动成果时,应注明出处,维护他人知识产权;利用信息技术进行传播时要对自己发表成果的科学性负责,做到言之有据。因此,在培训中应加强信息伦理道德教育的专题讲座及开展活动如教学课件制作大赛等培养教师的信息伦理道德观。 2.掌握信息检索利用与管理技能以提高教师信息能力水平 (1)掌握获取信息的途径。获取信息可以利用搜索引擎,查询和整合网络环境中优质的教育教学资源。常用的搜索引擎有搜狐、雅虎、百度等,也可利用各种类型网站,包括各类教育网站、专业网站、数据库等,其中教育网站有中国教育网和人民教育出版社等,专业网站如中国化学会、中学化学网和化学学科网等,数据库有万方数据库、维普数据库等。 (2)管理信息素材。将查找到的信息和素材可以作为网页存储到硬盘上,需要时,可以利用网络使用浏览器打开查看。也可建立一系列的文件夹,信息与素材分类进行储存,便于查找和使用。 (3)掌握常用化学教学软件。在实际教学中,教师需要对有些素材进行创造,因此,要求部分化学教师掌握化学式、化学方程式的书写软件“超级化学助手”、“化学金排”,化学计算和作图软件“ChemExcel”、“ChemDraw”,化学类数据库“Chemfinder”,掌握这些专业软件的操作方法,可以更好地利用和表达化学信息。 四、结束语 新疆农村初中化学教师信息素养仍存在诸多问题,为提升教师信息素养,需要针对学科教师设置合理有效的培训模式,构建多层次的教师培训网络。通过不断提升教师培训的层次和水平,优化教师结构,培养优秀的教师团队,促进新疆教育教学改革。 初中化学教师论文:浅谈初中化学教师学习高中化学之必要性 摘要:中学化学是一个完整的体系,初高中化学老师都有义务做好初高中衔接工作。初中化学老师关注、学习高中化学,不仅可以充实自我,还有利于培养学生终身学习的意识和能力。 关键词:辩证观点;化学教学;应用 我们知道:做先生的,应该一面教一面学,并不是贩买些知识来,就可以终身卖不尽的。[1]每位教师都应认识到,学校不仅是学生学习的场所,也是教师学习和发展的基地。然而现实生活中笔者看到很多初中化学老师加强自身学习的紧迫感和动机水平在逐渐降低,能力发展进入高原阶段,教学方法的固化和教学内容的窄化使他们早早进入教育生命的“倦怠期”。 最近观摩了一次化学评优课,课题是《金属的化学性质》。评比中,有位老师表现非常突出,但最终没能拔得头筹,只因为授课过程中他指着铁和稀盐酸反应一段时间后的试管中的液体强调氯化亚铁溶液是浅绿色的,但事实上,由于氯化亚铁容易被氧化,此时试管中液体的颜色已不是浅绿色了。科学性的错误导致了该参赛老师的失利,正所谓细节决定成败。如果我们初中老师关注高中化学,在必修1的专题3的第二单元《铁、铜的获取与应用》中就能找到正解。 此课令笔者感触颇深,在近几年的教学中、听课中,愈发觉得初中化学老师有必要学习一些高中化学知识,以下与化学同行做点交流。 一、 学高为师,身正为范——教师专业成长之必要 “为师之道,端品为先,学高为师,身正为范”。作为一名教师,基础知识扎实,熟悉课本,掌握重难点,这是最基本的要求。身为教师,要使学生信服你,你必须具备本学科坚实的知识基础和扎实的教学基本功,这样的教师才能博得学生的敬重和爱戴。如果一位化学教师在课堂上尽只讲些物质性质,写些化学方程式,然后就是无休止的做练习题,那么学生就会觉得学化学枯燥无味,从而失去了学习化学的兴趣。反之,要是一位化学老师在课堂上谈笑风生,幽默有趣;课后对学生问的各种问题能快速、准确地回答,那么这个教师肯定会吸引学生的注意力。在共同生活中,教师必须力求长进。好的学生在学问和修养上,每每喜欢和教师赛跑。后生可畏,正是此意。我们极愿意学生能有一天跑在我们前头,这是我们对于后辈应有之希望。学术的进化在此。但我们确不能懈怠,不能放松,一定要鞭策自己努力跑在学生前头引导学生,这是我们应有的责任。师道之可敬在此。所以我们要一面教,一面学。[2] 有些初中化学老师常常自诩选对了专业,认为比起语数外等主课老师,年年都在初三教化学是信手拈来,毫不费力。然这样的老师充其量只是一个教书匠,他会和学生强调明矾的净水原理是利用明矾溶于水后生成的胶状物吸附杂质,使之沉降,至于这胶状物其实是明矾溶于水后发生电离,电离出的Al3+与水反应生成的Al(OH)3胶体,也许很多初中化学老师并不知晓,因为只要让学生背熟书上的原话,应对中考是没有问题的。诚然,中考是不会考查胶状物,但我们常说的,要给学生一滴水,自己要有一桶水,如此如何践行?再如,化学教学要使用规范的化学术语,但是一些初中化学老师为了逼迫学生、诱导学生背诵化学式,教学生用读“元素符号”的方式读化合物,碳酸钙称之为“CaCO3”,氢氧化钙称之为“Ca(OH)2”,化学式是背下来了,用化学式来读物质名称也顺嘴了,坏习惯也就养成了。在高中听课的时候,学生也就会对规范的化学用语有一个较长的排斥过程。我们的教育是为学生的终身发展而奠基,教师在新课程实施过程中,必须有明确的课程意识,要站在整个中学化学课程系统的高度去审视课程模块。不仅要考虑“怎么教”的问题,还要考虑“为什么教”、“为什么要这样教”、“教到什么程度”等问题,这就要求教师对化学课程模块的地位和功能、目标和要求有正确的认识。随着课程改革的深入,老师拥有一桶水已是远远不够了,正所谓“腹有诗书气自华,胸无点墨心常怯”。初中化学老师学习高中化学知识,可以充实自我,而这只是教师专业成长的第一步,教师应当确立自己的成长规划,应该有自身独特的成长个性,自始至终把读书、育人、求索作为自己成长的三大基石。 二、不当蜡烛,学做太阳——教师角色调整之必要 中国的传统文化是把教师比作“蜡烛”,蜡烛总是照亮别人的同时毁灭自己。然而,“取法乎上,得乎其中;取法乎中,仅得其下”,教师理想的高低往往影响着学生的成材高度。新时期的教师不能再作“蜡烛”而应该学做太阳,新课改下的教师应当是一个具有完善人格的人,自身生命的觉醒者。只有生命澄明,浑然自觉,具有了太阳的光辉,才能以己之美造他人之美。 初中化学教育是粗浅的化学常识与化学基本观念的教育。初中化学新课程表明初中化学教育是提高公民科学素养的化学启蒙教育。它没有以高中或大学化学专业教育的预备教育为目标来选取教学内容。教学的知识内容大都贴近学生日常生活实际,遵循从感性认识上升到理性认识的规律,容易理解、接受和掌握。于是相当一部分老师认为,45分钟后就是大“句号”,头脑中很少有“问号”,更谈不上思考。 上学期听了这样一堂课,内容是人教版九年级化学下册第十单元课题1《常见的酸和碱》的第1课时,内容是从酸碱指示剂的实验,简单地反映酸和碱能与指示剂反应并显示不同的颜色,从而说明酸和碱作为不同类物质具有不同的性质,使学生对酸和碱有一些初步的认识。执教老师在演示(第48页和49页)[实验10-1]时,“石蕊试液遇酸变红”现象非常明显,但是没有成功地看到“石蕊溶液遇氢氧化钠溶液、石灰水变蓝色”的现象,老师为了完成教学任务,只告诉学生“石蕊溶液遇碱性溶液变蓝色”这个结论。事实上,类似的“意外”在其他化学老师的课堂上也在发生,他们以种种理由搪塞学生,或干脆就不做这个实验,只告诉学生结论,这种空口说白话的行为,久而久之就成了老师们的心病,但鲜有人去思考,去解决。且在教学中发现放置在试管架上的无色酚酞试液遇氢氧化钠溶液变红后红色又褪去了,有些学生也注意到了,但执教老师没有留意这个教学生成。这样的一堂课,且不说其他问题,教学达成度已然是不高的了。而以上两个问题也不是简单的初中化学知识就能解决的,它需要我们去学习、去思考、去探究。前者我们不妨借鉴江阴市临港新城实验学校的姜跟华老师在扬州大学化学化工学院吴星教授的启发下试验成功的五种石蕊溶液的配制方法(详见《化学教与学》2012年第5期)。后者就需要我们的初中老师去学习一些高中知识,从而知道控制氢氧化钠溶液的浓度是关键。 我国著名的特级教师于正认为,思考是“在宁静中找智慧,”他说,一节好课是思考的结晶。由此我们明白一个道理:“教育家”与“教书匠”的区别就在于是否思考。以谋生为手段的教书匠,常常不思而教,就像蜡烛,燃尽了就没有了。一个优秀的教师往往能把“思考”作为自己发展的源泉,靠“思考”来激发自己去永恒进取,去成为太阳,不仅给学生以知识,同时成就自己的事业。 三、研读教材,把握课标——教师教学研究之必要 课标版的中学化学教材全套一共十本,其中初中两本、高中八本。初中部分:分为上下二册,共十二个单元。高中部分:分为必修和选修二个板块。必修1、必修2。选修一《化学与生活》、选修二《化学与技术》、选修三《物质结构与性质》、选修四《化学反应原理》、选修五《有机化学基础》、选修六《化学实验》。教师仔细研读教材,进行教学研究,不仅可以提高教学质量,还可以从行动中总结出经验,将经验升华为思想,可以促进教师思维的发展,促使教师成为研究型教师。 《课标》的基本理念之一是让学生有更多的机会主动地体验科学探究的过程,在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度,学习科学方法,在“做科学”的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力。仔细研读人教版中学化学教材,可以看到编者以实验为纲领,指导学生来学习化学,让教师演示实验、带领学生实验,让化学教学在实验中进行。高一开始上的化学实验课,涉及的基本操作溶解、蒸发、过滤、沉淀、蒸馏、结晶、萃取等,都需要实验来加以验证。学生对实验的领悟难度很大,比如蒸馏操作的步骤、蒸馏装置的特点,是需要反复强调、提问、讨论、启发才能完全达到理想的教学效果。 在这之后,必修2专题三的第一单元中再次涉及到蒸馏操作,而在这之前,初三化学的上册第四单元中水的净化方法就已讲到蒸馏,且教材安排了用简易装置制取蒸馏水的实验。有些初中化学老师在教这一内容时由于时间问题,往往以一句“蒸馏是净化程度最高的一种操作”带过,实验不做,原理也不讲,无形当中加大了初高中衔接的难度。 高中化学与初中化学相比,无论是知识的难度,还是对学生学习能力的要求都存在质的飞越,加上课本内容和所编选的习题与各类考题之间存在的较大差异,导致许多学生刚跨入高中,就感到难以适应高中化学的学习。做好初高中的衔接不只是高中化学老师的职责,初中化学教师也应承担相应的义务。勤于学习,充实自我,这是成为一名优秀教师的基础。初中化学老师熟悉高中化学,特别是必修1的内容,有利于学生的后续学习。初中教师可以采用分层教学法处理素质教育和高中升学的关系,可以利用初、高中知识的内在联系,适当地拓宽延伸一些概念和规律。如讲解燃烧、氧化还原反应等概念范围时可以适当的进一步扩大。 宋代哲学家张载说过:“志大,则才大,事业大,志久,则气久,德性久。”西方心理学研究也表明,人的成就与理想有着直接的关系。人的理想层次越高,成就也就越大。而一个理想的教师,一个要成为大家的教师,必须从基础抓起,扎扎实实地多读一些书。只有资之深,才能取之左右而逢其源。初中化学教师学习高中化学的必要性还有很多,学习,应当成为老师的一种习惯! 初中化学教师论文:对甘肃省初中化学教师语言表达的分析与思考 摘要:通过统计分析甘肃省初中化学优质课竞赛活動中教师语言表达的实际情况,指出了目前教师课堂语言表达存在的问题,讨论了语言表达对化学课堂教学有效性的影响,提出化学教师要进一步提高语言表达的准确性、简洁度、感染力等。 关键词:化学教师;语言表达;课堂教学;有效性 1.问题的提出 苏联教育家马卡连柯说:“同样的教学方法,因为教学语言不同,其效果就可能相差十倍。”教学语言是教师的首要基本功,是教学技能的重要内容。科学规范、简洁精练、富有节奏感的语言对师生教学活動信息的交流、科学知识的传承、学习兴趣的激发都有着十分重要的作用和意义,而且直接影响着课堂教学的有效性。为此,我们通过对2012年甘肃省初中化学优质课竞赛活動中教师课堂语言的准确性、简洁度、感染力等方面的评价、统计和分析,明确了我省教师课堂语言表达存在的问题,提出了提高教师教学语言表达,促进课堂教学有效性的实施策略,与各位同仁交流商榷。 2.对教师课堂教学语言表达的统计与分析 2.1样本的选取 以我省14个市(州)的15名参赛教师在初中化学优质课竞赛中课堂教学语言表达情况为研究对象,他们代表了我省不同地区优秀教师的水平,具有一定的典型性、广泛性。 2.2观察要素的制定和统计 评价语言表达能力的要素很多,为了使评价更具有意义和可测性,并根据我省初中化学教师课堂语言表达的实际情况,选择了语言表达的准确性、清晰度、感染力三个维度作为观察要素,每个维度又分为若干子项目,并配有具体的评价指标(表1《基于课堂教师口头表达能力的观察要素与评价标准》,后简称《评价标准》)。根据教师课堂语言表达的具体情况进行随堂统计评价。 2.3统计结果的分析 本次初中化学优质课竞赛的课题是“元素”和“离子”。这两个课题是初中化学中非常重要的学习内容,因为在化学启蒙阶段的教学,建立化学元素观和物质微粒观是核心任务之一。根据《评价标准》,我们对参加优质课竞赛的15名教师的课堂口头表达能力的各项评价指标作了具体的记录、统计和分析,具体结果如下: 2.3.1从语言表达准确性的角度来看,语言的科学性、规范性、严谨性有待提高 教师能否使用化学学科语言准确表达是准确传承科学知识、提高学生掌握专业语言、构建科学知识的前提。从语言表达的科学性、规范性、严谨性的统计结果看:绝大多数教师语言表达无科学性错误,但有13.3%的教师出现了少量的科学性错误,如:“质子数决定原子的种类”、“元素符号书写时小写写在右下角”等。53.3%的教师表达很严谨,46.7%的教师出现少量不严谨的表达,如:“原子核外的电子是否会互相碰撞打架”、“原子结构示意图表示核外电子的相对运動”、“钙、锌表示什么?”、“矿泉水中含量最多的元素是什么?”、“地球是一个元素”等。66.7%的教师表达很规范,33.3%的教师出现少量不规范的表达,如:“钠原子加7个电子容易还是失1个电子容易?”、“电荷数为1必须不写”、“在化学变化中分子‘破裂’为原子,原子又重新‘组装’成新的分子”、“水由氢原子和氧原子构成”,以及“5H”不按照化学语言去读,而是按照英文字母读。 2.3.2从语言表达简洁度的角度来看,语言表达清晰度、简联性存在不足 从语言表达简洁度的统计结果看,53.3%的教师普通话标准,语言表达很有条理,听起来很清楚;46.7%的教师课堂教学语言条理『生欠佳,出现一些不清晰的表达。如有教师讲解元素的概念时把简单问题复杂化,只讲元素种类,解读不透彻,表达不清晰。46.7%的教师的语言表达简单明确,通俗易懂;53.3%的教师语言表达不简练,出现一些不必要的重复。如有教师每隔一两分钟就重复出现“我讲的同学们听懂了没有?”的表达;有教师简单重复学生回答问题的答案而浪费时间;有教师出现“再比如举个例子”等不简练的语言表达。 2.3.3从语言表达感染力的角度来看,语言的节奏感明显而幽默性不足 从语言表达的节奏感、幽默性的统计结果来看:60%的教师语言表达抑扬顿挫,具有明显的节奏感,40%的教师语言表达平铺直叙,节奏感不强,让人昏昏欲睡。20%的教师语言活泼丰富,表达灵活多样,80%的教师语言表达语气单调,方式单一。如有教师的语言表达大多是填空式语句;有教师一节课几乎全部使用“说的非常好”这样的评价语言来评价学生回答问题的表现;有教师习惯了在课堂中经常向学生说“有问题没有”、“明白了没有”等语言,显得非常单调。更值得一提的是,100%的教师在教学中无幽默性语言。当然,在优质课竞赛中,可能有些教师不敢轻易在课堂中使用一些幽默性的语言,担心出错。 3.对提高教师语言表达技能,促进课堂教学有效性的反思 3.1提高语言表达的准确性,科学规范严谨地传承化学知识和思想 化学是一门自然科学,化学概念、化学用语都有确切的含义,定理、定律都有确定的条件,有特定的学科专业语言和用语。教师的课堂语言必须遵循科学、规范、严谨的原则,要字斟句酌,精心推敲,切莫信口开河,随意表达,造成知识表述的不科学、不规范、不严谨,从而影响知识传承的准确性、影响学生对知识的准确理解、影响学生的规范表达。例如,用生活用语代替教学用语,把“加热”说成“烧一烧”,将“集气瓶”说成“玻璃瓶”等等;混淆某些变化或反应的主体,如把酚酞与碱相互作用后显示特殊的红色说成“碱遇酚酞变红”,使学生弄不清究竟是谁变红;不使用规范的化学语言表达化学方程式,把其中的“+”读作“加”,“=”读作“等于”;以及把“pH3”说成“氢化磷”,“NH3”说成“氮化氢”等等,都会影响知识学习的科学性和准确性,影响学生规范表达习惯的养成,从而影响课堂教学的有效性。学生在解答化学题时经常出现的语义不清、词不达意、逻辑混乱、前后矛盾、答非所问以及化学用语不规范等现象,往往也与教师课堂语言的随意性有关。 教师的语言表达对学生具有示范和潜移默化的作用,我们必须通过自身教学语言的科学、严谨、规范来培养学生严密的逻辑性和科学性。教师能用科学、严谨、规范的语言传承化学知识和思想,就需要深刻理解课程标准和教材,精心预设课堂语言,把提高语言表达的科学性、规范性、严谨性和运用化学专业语言作为一项任务、一种习惯,长抓不懈,为高效课堂教学奠定坚实的基础。 3.2提高语言表达的简洁度和感染力,激发学生学习的情趣和持续性 在课堂教学中教师要“少说废话”,有意识地清除自己语言中的“杂质”,尽可能用简洁的语言来表达所要表示的内容。有的教师唯恐学生“消化不良”,课堂语言机械重复,废话连篇,降低了学生大脑皮层的兴奋程度,不利于学生知识的掌握和理解,更不利于学生的发展。 苏联著名教育家斯维特洛夫说:“教育家最主要的,也是第一位的助手是幽默”。幽默是一种用俏皮、含蓄、机智的方法,使人在笑声中领会语言所蕴含的丰富知识的语言手段。幽默需要智慧,简洁、生動、形象而富有条理性、感染力和幽默性的语言会提高知识的传承效率、增强师生的亲和力、激发学生产生积极的学习情感、保持学习有意注意的方向性和持续性。在2008年全国初中化学优质课观摩评比活動中,来自江苏省如东县的缪徐老师以其科学、严谨、规范、简洁的课堂语言征服了各位评委和观摩教师,来自云南省曲靖市的段亚鹏老师用其幽默的语言,实现了高效课堂。良好的语言表达能力促使这二位老师赢得本次优质课大赛的特等奖,给许多人留下深刻的印象。 我省本次优质课竞赛活動中,参赛教师的课堂语言表达感染力不强,缺乏生動性和幽默性的问题比较突出。我们要注意提高教学语言表达的感染力,增强语言表达的节奏感、生動性和幽默性。善于联系实际,寓理于事,深入浅出,把抽象深奥的化学概念、化学定理和定律具体化、形象化,善于使用形象的比喻、鲜明对比等修辞手法,使语言生動有趣,更好地启发学生。 教师平时就要讲究语言表达的节奏感,力求语速适中,符合学生的思维速度,因为语速过快,会使学生的思维跟不上教师讲课节奏而听不懂;语速过慢,音量过低,又容易使学生思维处于休眠或半休眠状态;只有抑扬顿挫、富有情感和感染力的语言,才能激起学生的情感体验,让学生的思维始终处于兴奋的知识探究状态。 在严谨的化学科学教学中,做到幽默并非没有可能。例如,在去除杂质提纯物质时,学生往往使用试剂不当而引入新杂质,有教师把这种情况形容为“前门驱虎,后门进狼”,能一语双关地指出问题所在,提醒学生注意。幽默的描述还能活跃课堂气氛,使学生学习兴趣倍增,情绪高涨。当然,幽默只是手段,不能为幽默而幽默,脱离教学内容和实际需要,一味调笑逗乐,插科打诨,那只会给学生以粗俗轻薄、油嘴滑舌之感。 教师要提高教学语言的表达能力和艺术水平,必须加强自身的思想修养、时代精神和审美情趣,不断丰富自身的心理知识、逻辑知识、专业知识、哲学意识和教学理论等方面的知识;对自身的内涵修养在量上要求广博,在质上要求深刻。只要注意学习,积极探索,勤于实践,善于积累,每一个教师都一定能使自己的化学教学语言更有审美价值和艺术魅力,使我们的课堂教学变得优质高效。