开放式化学实验教学

2024-08-21

开放式化学实验教学(精选十篇)

开放式化学实验教学 篇1

化学实验室是培养学生基本化学素养和锻炼实践创新能力的重要场所[4],我校理学院化学与材料系化学实验室开放后,其提供的实验场所和完善的实验设备,为我能够有效的对自己设计的各种化学实验进行尝试,锻炼了自己的实验操作技能,借助化学实验室的仪器设备对实验结果进行检验,从而发现实验中存在的问题,并在实验室老师指导的基础上对实验方案再做出相应的改进,直至设计出自己满意的实验方案,得到满意的实验结果,在这个螺旋式上升的过程中,不仅使我对书本上的理论知识有了更深刻的认识,同时我的实验操作技能和水平得到了更高的提升。

此外,由于化学实验室制定的开放式管理制度,使得我在实验室里确定了自己的实验方向和选定好指导老师后便可以自行设计实验方案并规划实验时间,在这样一个相对宽松的实验环境里,我可以感受到化学实验室欢快和谐和充满创新精神的良好学术氛围。在这样的环境中,我不仅可以充分展示自己,寻求自己的个性,同时也大大激发了我的创新精神的热情和潜能,化学实验室的开放为我校许多非化学专业但又对化学具有浓厚兴趣的学生搭建了一个非常好的平台。

1 在化学实验室开放中的体会

在我的近一年的化学实验室开放式教学改革参与经历中,作为主要参者,我个人认为这项教学改革的具有的意义有以下四点:

1.1 化学实验室开放使我的化学素养得到提升

在化学实验室我所开展的探索性实验和自行设计的实验不同于我校人才培养方案中各化学课程标准中所要求学生掌握的非常成熟的实验,这些自主实验没有规定的步骤,没有预期结果。这就要求我具有全方面的化学素养和熟练的实验操作能力;熟悉我所设计的实验中用到的各种药品的物性;考虑到实验过程中药品准确的用量及添加顺序,熟悉各种实验仪器的使用方法及其使用条件;影响实验结果的因素;掌握鉴定实验产物的方法等。此过程巩固了我在理论课上所学的基础理论知识和相关的理论实验操作技能,这些实践过程在一般的化学实验中我无法接触到的。在这个过程中不断我的化学素养得到大幅提升,学习主观能动性也被调动了起来,质疑思维和创新思维得到了一定程度的提高。

1.2 化学实验室开放提升了我的化学学习兴趣

化学与其他学科不同的是它本身是一门以实验为基础的学科,实验中许多化学反应本身就具有较强的观赏性与趣味性。在实际动手操作的过程中不仅更加直观验证了课本上的理论知识,让我对其有了一个更深层次的理解,还能够在这个过程中让我自己提出问题,自己寻找途径去收集课本以外的更深入专业知识来分析问题、整合自己所拥有的知识来解决问题,这个过程大大激发了我对化学学习的兴趣。

1.3 化学实验室开放为我日后可能从事科研工作打下坚实基础

海军工程大学化学实验室开放式教学改革鼓励学生参与科研,其特色之一就是响应我校实行的本科生导师制。本科生导师制就是一个导师对应一个或几个学生,导师的课题对学生是完全开放,对科研感兴趣的学生可以根据自己的兴趣自行选择并直接加入到导师的课题组中去,参与课题研究,与导师们一起共同完成导师承担的科研项目。在协助导师从事科研的过程中,我逐步了解了科研流程,如何在科研中发现问题并寻求解决问题,以及建立自己的科研思路,在参与导师的科研过程中,作为本科生的我逐渐具备了一定的独立从事科研创新的能力,这不仅让我在本科期间就掌握了一定的研究生的科研技能,为我在今后可能从事的研究生学习过程中争取了更多的时间来进行具体的课题科研和论文,也为成长为一名优秀的科研工作者打下坚实的基础。

1.4 化学实验室开放锻炼了我的综合素质

在参与化学实验室承担的科研项目和独立从事化学实验的过程中,我的论文写作能力、搜集与整理资料的能力、发现问题,分析问题,解决的能力、独立思考的能力,甚至是毅力的培养都在潜移默化中得到了很大的锻炼和提升。当然,我以自己为例,在参与化学实验室的开放活动后,我对化学实验以至于对化学这门学科有了一个重新的、更为深入的认识。我感觉我的综合素质就在这样一个过程中得到了潜移默化但又循序渐进的提高,在此过程当中我和实验室教员之间也建立了更为和谐、融洽的师生关系。

2 对化学实验室开放的建议

作为一个参与者,我结合自己的经历,以学生的视角对化学实验室开放式教学改革的下一步计划提出以下建议:

2.1 加大化学实验室开放的宣传力度

从21世纪获奖的历届诺贝尔奖得主看来合作创新以及是未来科研发展的新趋势,在化学实验室开放教学改革中,通过加大化学实验室开放的宣传力度来吸引更多的学生参与这项活动,并形成实验团队,在团队内引导他们开展分工与合作,培养学生的团队协作精神。同时锻炼了统筹规划与管理能力。因此,建议可以举办类似于校内的化学创新实验设计大赛等类似的比赛活动,从而调动学生的积极性。

2.2 加大化学实验室开放程度

对学生充分信任,让学生能够独立完成从选题,立项,查找资料,设计方案,实验论证到实验结题整个科研过程,让学生对化学科研有一个更为宏观的把控。培养学生从事科研能力的独立性。同时,也希望有科研项目的专家教授也大胆的把项目里的难度系数较低的子项目分给本科生。

2.3 营造宽松的实验环境

宽泛实验室管理方案,为化学实验室营造更加开放的创新条件。让实验室门禁管理系统更加自主化,让学生自主创新实验的时间更自由。实验室应该依托大学学科创新俱乐部建设一套学生自主管理的完善的管理制度体系。

3 结语

古人云:会教者使人信,善教者使人疑。大学生在开放式实验室中进行创新性科研过程中不仅能够帮助其掌握化学基本概念,理解和巩固所学的知识,还可以提高他们观察现象,分析问题的能力,培养大学生实事求是,严格认真的科学态度,并且还锻炼了他们独立工作的能力。最重要的是要让学生在这样一个环境里培养出一种质疑的科学素养,通过对以往知识的质疑,对导师方案的质疑,甚至对自己质疑,从而产生一种富有创新意识而又不乏严谨的科学态度。

纵观整个科学发展进程,每一次的科学发现,每一次理论革命,每一次新学术体系的建立都是在这样科学态度下推动了历史的车轮。而我校的本科生在开放式化学实验室参与科研这一教学改革正是适应培养学生敢于质疑的综合素质,旨在为“中国梦”、“强军梦”的实现培养更多的优秀人才。

参考文献

[1]林敏,阮永红.“有机化学实验”精品课程建设的探索与实践[J].中国大学教学,2009,12(8):23-25.

[2]陈永宝,王小逸.对本科生化学创新实验室的思考[J].中国现代教育装备,2011,10(15):53-54.

[3]纪梁.高校物理化学实验教学中学生创新意识与实践能力培养[J].江苏技术师范学院学报,2011,17(2):90-92.

化学开放式教学初探 篇2

【关键词】开放式教学;教学环境;教学空间;教学实验;教学形式

著名教育家苏霍姆林斯基指出:“在人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要,就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”为此实施开放式的化学教学活动能紧密地联系学生的生活,为之创造和谐的情感氛围,激发学生主动探索的内驱力,更有效地促进学生的主体发展。

一、开放教学环境,促进学生主动参与

课堂教学是在知识与情感两条主线相互作用下进行的,教学只有在民主、平等、和谐的教学环境中才会促进学生健康发展和潜能的实现,教师不再只是知识的传授者,还应该是学生学习的合作者、引导者和参与者,师生交往意味着人人参与,平等对话。针对这方面,笔者在课堂教学中不再实行让学生先举手后点名发言的方式,而是创设“无需举手,自由发言”的课堂教学氛围,这样学生们大多会在相互讨论和争论中得出比较正确的答案。例如,在组织有关卤素单质的知识的教学过程中,我提出一个问题:向碘化钾淀粉溶液中,逐滴滴加氯水,溶液变成蓝色,继续滴加氯水至过量,溶液蓝色能褪色吗?普遍的回答是“不能”,因为他们认为虽然氯水过量,却不再发生化学反应。此时,有学生马上问:“老师,我们何不做一下实验,用实验来回答这个问题呢?”我当然很高兴地说:“好啊!我把实验仪器及药品都准备好了,请你来操作一下,让同学们来观察观察,怎么样?”。他认认真真地完成了这个实验,但实验结果使同学们包括他自己感到很意外:为什么继续滴加氯水至过量,溶液蓝色又褪去了呢?我没有直接告诉他们为什么,而是让他们自己去思考、讨论探究、大胆猜测,最后几乎形成了共识:是因为过量的氯水将生成的碘氧化掉了,溶液中不再有碘单质存在,所以淀粉不显蓝色,即褪色了。这个答案让我欣喜无比,同学们也很兴奋。学生间的层层交流与讨论,激发了学生学习的热情,和谐融洽的师生关系也就顺理成章地建立了,此关系一旦建立,学生们会感到在一种轻松的氛围中学习,他们敢于表现,敢于质疑,敢于争论。学生的思维、情趣乃至个性特点有了张扬的空间并得以实现,这不正是符合了教学改革的初衷吗!

二、开放教学空间,激发学生学习兴趣

为了培养学生成为主动学习、自主发展的人,教师必须营造一个学生自主活动的氛围,开放教学空间,把学生的生活与学习化学紧密联系起来,让学生带着生活体验走进课堂,并通过师生间、学生间的相互交流、探讨,培养化学学习的兴趣。如在教学《垃圾的分类》之前,让学生走进社会,走进生活,调查环境的变化。学生通过查阅书籍,上网查阅资料,到环保部门采访,到金清江沿线实地调查等途径,了解了近些年环境的变化,人类对地球的破坏以及造成的严重后果,并把自己调查的结果写成调查报告。上课时,学生介绍自己的调查情况,交流感想,更加深刻地体会了人与地球密不可分的关系,从而让学生树立保护地球,保护环境的意识,增强保护人类共有家园的责任感和使命感。

三、开放教学实验,拓展学生学习范围

随着社会的发展,信息量的增加,化学课本的知识已远远不能满足学生学习的需要。因此,教师的教学就要突破课本的局限,从动态的角度来丰富和拓展教学内容。而实验作为化学学科的特色,教师必须开展化学实验教学与研究,重视课本中的“家庭实验”和“趣味实验”,多让学生亲自操作体验,可以将化学常识、化学实验、化学研究联系起来,组织新意迭出、兴趣盎然的教学活动,让学生成为课堂活动的主角而获得成功,在《原电池》知识的应用一节中,笔者布置了这样一个作业:“大家都知道,家里用久的银器及你小时侯戴的银手镯等首饰外表会变黑(Ag2S),失去了以往银白色的光泽。现在提供给大家一只铝锅、食盐、水,如何使表面变暗的银首饰重新恢复往日的容颜?”学生们都积极地投入到:提出方案→猜想与假设→收集资料→验证假设→解释与结论等探究活动中,他们互相合作,积极实验,结果得出了令人满意的答案。

四、开放教学形式,激发学生参与热情

开放的教学内容决定了教学形式的开放性,化学教师要根据化学学科的特点,结合不同的教学内容,灵活采用不同的教学形式,调动每个学生积极主动地参与教学活动,在课堂中都能有所收益。如在教学《苯酚》一课时,笔都组织了一节几乎全部是学生自主完成的一节课,取得了较好的教学效果。主要教学过程如下:

1. 苯酚由苯基和羟基直接连接而成,可能有何化学性质?写出所有可能的化学方程式。(学生在之前已经学习了苯、乙醇、乙酸的性质,比较容易的写出苯酚和钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢气、溴等等化学方程式,能正确的理解苯酚的性质是苯基和羟基性质的和。)

2.如何设计实验证明苯酚中羟基的性质?(学生猜测苯酚中的羟基可能具有酸性,能比较自然的从酸通性和实验可操作性角度加以组织:使指示变色选择了石蕊,和金属反应选择了钠,和金属氧化物反应选择了氧化铜,和碱反应选择了氢氧化钠,和盐反应选择了碳酸钠。通过讨论能得出苯酚具有酸性,弱酸性,电离氢离子能力大于碳酸氢根小于碳酸。)

3.苯酚中的羟基受苯受苯基影响,那么苯基受羟基影响吗?(操作苯酚和溴水反应,经过充分对比讨论,说明苯基受羟基影响而活化。)

总之,开放式的化学教学是在素质教育思想的指导下,弘扬和培植学生的主体性,在教育教学活动中突出学生的主体地位,强调教学民主,强调自我激励,强调学会学习,使学生在学习过程中表现为愿学、乐学、会学、善学、求新,促进了学生身心发展和个性发展,使学生获益终身。

【参考文献】

[1](苏) 苏霍姆林斯基.《给教师的建议》.教育科学出版社.1999年版

开放式化学实验教学 篇3

关键词:开放式教学,高中化学实验,铝化学实验

国外对学生的动手能力和实践能力都有极高的要求,故其对化学教学中的化学实验教学极其重视,在国外的大部分国家中,小到中学实验室,大到国家实验室都建立了与实验室相应的一定程度的开放制度,给有化学实验需要的学生和对化学研究有兴趣的社会人士提供了便利,不得不说的是,在此项制度下,学生的化学学习效率大大提升,化学领域的科研也取得了不俗的成绩。而相对于国外,我国的开放式实验教学制度显然还没有得到完全的落实,所以我们有必要对开放式教学环境下的高中化学实验好好地研究一下。

一、开放式教学环境下的高中化学实验的相关概念

(1)开放式教学。开放式教学不是一种具体的教学方式,而是一种教学理念,一种教育环境。更详细地说,它是一种教与学的互动。在开放式教学环境下的教学要求老师根据当前教育的实际情况来挑选和使用特定的教学方法,教师要给学生提供实验的情景,让学生自己发现问题,提出问题,提出假设,从而在老师的指导下设计实验。进行实验,验证假设。其目的是在于让学生活学活用,大胆探究,促进每个学生个体的全面发展,在学习过程中提高学生的各项综合能力。

(2)化学实验开放式教学。化学实验开放式教学是指在开放式教学环境下的高中化学实验教学,其是强调一种拒绝封闭,提倡开放的实验教学,这种教学方法通过让学生适度的选择自主选题的化学实验,不仅可以极大的提升学生对化学这一学科学习兴趣,并且有助于培养学生的自主学习能力,有助于学生创新意识、团队合作能力、沟通表达能力等各种综合能力的培养。

二、开放式教学环境下的高中化学实验的原则

(1)生活性原则。生活中的化学随处可见,但在传统教育环境下,化学实验教学把理论知识与实际生活分离开来,对知识进行纯学科标准化化学实验,没有主动指导学生有意识的观察化学与生活的联系,使得学生在学校中学到的化学知识不能很好的运用到生活中去解决实际问题。在化学实验开放式教学中,在选题时要坚持生活性原则,主动联系实际生活,把生活中时常见到的现象、当前社会关注和热议的问题作为选题进入到化学实验开放式教学中。

在铝的性质教学中,就应从学生身边的物质入手,让学生自己去发现身边的铝制品,如铝制炊具、可乐罐、药品包装铝箔、铝制灯丝、一角硬币、口香糖或香烟外的包装纸等等。

(2)开放性原则。化学实验开放式教学其重点就在于“开放”二字,开放有多重含义:时间开放、空间开放、实验内容开放、实验教学方式开放、评价方式开放……首先,学校要提供相应的硬件条件去保证实验时间和空间的开放,而时间和空间的开放又有着不同的方式,比如:定时开放、预约开放等等。其次,老师就实验内容选题不能专断独行,要以学生为主体,多多与学生沟通交流,选择学生感兴趣的实验内容,采用不同的教学方式,提高学生的积极性,从而提高学生的实验实践能力。再者,学生的评价应从多方面进行评价,而不应只注重考试成绩,即及评价方式要开放。

在铝的性质教学中,涉及到的实验有很多,如:铝与盐酸反应、与氢氧化钠溶液反应、与硫酸铜反应、与不同浓度的浓硫酸反应、与浓硝酸反应、与氨水的反应、,还有铝在空气中燃烧的反应、在纯氧中的燃烧反应和铝热反应等等。老师可以结合实际需要,开出列表,让学生自己选择,或让学生提出更多的选择。

(3)安全性原则。任何学科的活动都是以学生安全作为第一的,化学实验开放式教学中的化学实验也是如此。在化学实验室开放之后,随着学生试验次数的增多,难以避免的会存在些许的安全隐患,所以老师必须加强实验室的安全管理制度,严格执行安全性原则,并反复强调实验室安全守则以及实验室里的规章制度,并且在学生做实验时,要时刻在旁边指导和监督。

(4)合作原则。化学实验是一个复杂的过程,从材料的准备到实验的操作再到现象的记录、问题的讨论等等都需要以合作的方式进行。化学实验开放式教学可以让学生之间、师生之间相互配合,彼此合作,在合作中,学生之间可以取长补短,在提高学生的实践探究能力的同时增强学生的合作意识和提高学生的沟通表达能力。

(5)适宜性原则。化学实验开放式教学中开放实验室课程中的教学内容要适时适当进行选择,并且要考虑学生的实际发展水平,并以此为准绳,制定能够锻炼学生的能力的同时,也能让学生在努力之后能够完成选定的实验,帮助学生提升技能,增强自信,综合发展。

学生对铝这一物质在初中就已经有所接触,所以老师可以在铝的性质教学中向下联系到中学知识;而就向上延伸来说,在铝的性质教学中,老师可以延伸到铝的重要化合物的性质,以及例如明矾净水、泡沫灭火剂、氢氧化铝治疗胃酸等实际生活中的涉及到铝及铝的重要化合物的事物的原理。

三、开放式教学环境下的高中化学实验的实践措施

(1)强调自主性在高中化学实验研究中的突出地位。开放式教学环境下的高中化学实验主要依靠的是自主性,因此,老师要做的只是强调自主性在实验中的突出地位,而不是命令式的强迫性的让学生进行实验。另外,老师要在学生自主性实验的基础上给予适当的指导和全面的评价,在其遇到困难时,尽可能的给予鼓励和帮助。

(2)引导化学实验内容向研究性和运用性方面靠近。化学实验内容的研究性体现在实验探究时,实验者对实验内容是否值得实验,有没有人已经进行过实验的筛选以及在实验前的各项准备,而化学实验内容的运用性则是体现在实验成果上。所以老师在指导设置实验项目时,不仅要考虑到教学任务的需要和学生的能力范围,还要考虑到当前社会的发展热点以及本地的实验需求,同时指导学生尽可能地将化学实验成果积极的运用在实际生活之中。进而增强化学实验内容的研究性和运用性,提高学生的科研能力和解决问题的能力。

(3)采用多种考核方式,全面评价学生综合能力。开放式教学环境下的高中化学实验不仅考核了学生理论知识的掌握情况,还考察了学生的课外动手能力和自主创造能力,因此,老师应进行相对量化的考核方式,前面评价学生的综合能力。在此提出几种能够作为评价标准的考核方式:1学生的实验安全意识、卫生情况以及实验室规则遵守情况。2预习的程度、实验前的准备情况以及设计实验计划的程度。3操作的标准程度,实验过程的严谨程度,现象的记录水平。4面对失败或成功时的心态,对老师或同学建议的领悟程度。5小组合作的融洽程度,学生个体的沟通表达能力。

四、小结

实行“开放式教学”是教育界的一大进步,是教育人士对学生全面发展和个性发展的尊重,是我们对现代教育理念中素质教育的理解和支持。开放式教学环境下的高中化学实验提高了学生发现问题的能力、提出假设的能力、制定实验方案的能力、观察现象的能力、评价反思的能力以及学生的合作交流能力、沟通表达能力等等,化学实验开放式教学帮助学生提高了各项综合能力,提升了学生的化学素养。

参考文献

[1]黄大明,秦钢年,杨春兰,廖庆敏.提高实验教学人才培养功能适应创新人才培养[J].实验室研究与探索,2011(06)

[2]白云,柴钰.加强开放式实验教学培养学生的创新能力[J].实验室研究与探索,2010(08)

对开放式实验教学的探索 篇4

对开放式实验教学的探索

对传统实验教学模式存在的`问题进行了分析,提出了在我校推行开放式实验教学的建设性措施,包括改革教学方法,探索新型实验教学模式;政策上支持实验室开放;科学管理,保障开放实验室长效运行,并分析了开放实验室面临的新问题.

作 者:王光第 付强 作者单位:天津工程师范学院,天津,300222刊 名:职业教育研究英文刊名:VOCATIONAL EDUCATION RESEARCH年,卷(期):“”(12)分类号:G71关键词:开放式实验教学 实验室开放 实验教学模式

开放式化学实验教学 篇5

关键词:开放式教学 无机材料工学实验 教学实践

中图分类号: G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)08(c)-0134-01

无机非金属材料(包括水泥、玻璃、陶瓷、及先进功能材料等)是我国国民经济的重要支柱性材料。《无机材料工学实验》在培养本专业学生探索材料物理化学特性、开发新材料和解决实际生产问题等方面发挥着举足轻重的作用。然而,由于长期以来对实验教学的定位认识不足,把实验教学仅作为理论课的补充,培养方案显得比较零散,验证性和演示性实验较多,设计性和综合性实验较少[1]。学生的实践和创新能力有待加强。

另一方面,近年来,人才市场呈现出学术型和管理类人才供大于求,创新型人才严重短缺等现象。“就业难”和“人才荒”的双重压力,成为困扰我国经济发展的主要问题。其根本原因在于高等教育没有很好的与时代发展同步,教学与企业脱节,理论与实践脱节。而开放式教学改变传统教学模式中重理论轻实践、重知识轻能力的倾向,融知识传授、能力培养、素质教育为一体,已成为各高校研究的热点。

1 无机材料工学实验教学研究现状

《无机材料工学实验》是我校无机非金属材料工程专业三年级本科生必修的一门专业课, 与本专业《无机材料工学》理论课配合进行实施,也是毕业实习的先修课程。学习内容主要涵盖陶瓷、玻璃、水泥、先进功能材料的合成、表征、掺杂改性;以及相应的实验设计及误差分析、数据处理的方法等[2]。当前,《无机材料工学实验》存在的主要问题如下。

1.1 实验教学理念、教学内容相对落后,被动实践情况突出

《无机材料工学实验》的教学理念仍然停滞在传统的验证型教育上,对实践和创新能力的培养没有引起重视。实验课依附于理论课,验证性实验过多,缺乏综合性、设计性的大实验。实验教学内容主要是针对基础知识和理论的验证。学生在实验中处于被动和从属的地位。此外,被动实践也导致学生在解决实际问题以及创新能力方面的不足。这种教学理念及相应的教学模式,不利于发挥学生的主动性、积极性和创造性。

1.2 实验教学过程中教学方法单一

《无机材料工学实验》的教学手段仍以讲授为主,学生自由探索、自主学习的机会较少。教师按照讲义讲解实验目的、原理和内容,演示实验过程;学生则根据实验指导书的内容,按同样的操作步骤,开展验证性实验。很多学生只是从形式上完成了实验,却并不理解实验中原材料、制备工艺的选用规则、实验性能测试和数据处理的方法,不利于培养学生的实践操作能力。

1.3 实验教学培养方案封闭,不适应社会需求

《无机材料工学实验》的培养方案大多是在理论教学培养方案的基础上建立的,实验教学与工厂一线的生产活动联系不紧密,学生在经过实验课程的锻炼后并不了解最新的生产工艺,不具备自主学习、主动实践的能力。实验教学没有将理论课与毕业实习很好的链接,起到承上启下的作用。学生在实习过程中不能主动发现生产中的关键技术以及工艺中可能存在问题,而只是停留在走一走看一看的层面上,实习效果很不理想。

2 《无机材料工学实验》教学实践内容

2.1 实验教学观念的转变

分析现有教学观念的不足,以学生为主体,教师为主导,探索一种融知识传授、能力培养、素质教育全面协调发展的教学理念。同时制定科学合理的《无机材料工学实验》教学大纲。课堂上教师要少讲、精讲,甚至不讲,重在启发、引导,把实验的主动权交给学生,让学生独立思考,自己动手,激发学生进行实验的主动性和积极性。

2.2 实验教学内容的优化

当前本专业《无机材料工学实验》的教学内容包括:粉体真密度的测定,材料显微硬度的测定,材料色度、陶瓷白度的测定,煤的工业分析,浆料性能的测定等。验证性实验过多,综合性和设计性实验缺乏。此外,教学内容集中在传统的玻璃和陶瓷领域,与占实习总数2/3的建筑材料及功能材料领域关联不大。

为了满足社会发展的需求及不同层次学生的需要,开放式无机材料工学实验教学应符合学生的认知规律,贴近实习企业实际,将《无机材料工学实验》的内容分为三个层次:基础型实验、综合设计型实验和研究创新型实验。循序渐进,由简单到复杂,不同层次的实验内容在学生的实验能力培养中担负不同的任务。

同时,通过精减低层次验证性实验,如煤的工业分析,浆料性能的测定等;增加与实习企业密切相关的综合性、设计性的实验项目,如某冶金公司的浸出液除铁工艺、富氨废水回收工艺等,将《无机材料工学实验》的教学内容涵盖水泥、陶瓷、先进功能材料等三大领域,提高学生综合素质和创新能力,以适应后续毕业实习的学习。

2.3 改革单一的教学方法

改革《无机材料工学实验》课程中以讲授型为主的教学方法。精简实验指导书,只提供实验目的、要求和实验原理,不列出具体操作步骤,在教学过程中积极采用启发式、讨论式等现代教学方法,鼓励学生通过不同途径完成实验,达到实验要求。同时应用多媒体演示、网络化教学平台进行辅助教学。

(1)启发式教学法:教师提出无机材料企业实际生产中的一些问题,并给出相应的资料,引导学生自己去搜集文献、分析思考、制定方案、动手进行实验,通过数据分析得出结论,并对最后的结果进行评价。

(2)讨论式教学法:教师通过预先设计与组织,启发学生就企业生产中的特定问题发表自己的见解,并在同学之间、师生之间开展积极的讨论或辩论,使学生主动获取知识的方法。

(3)网络教学平台:综合运用视频、动画、图像、声音等多媒体教学手段,开发无机材料工学实验等网络课件,并应用于实际教学。

2.4 实验教学评价的开放

《无机材料工学实验》拟采用全程性、多元化的考核方式,全面反映学生掌握知识和综合能力的情况。以发展的眼光评价学生,在评价手段上应不局限于考测,还应包括实验操作、回答问题、实验报告等形式。教师记录学生在实验中的表现,在整个课题设计结束后,根据设计方案的正确性与合理性、实验动手能力与创新能力、总结报告、设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神等方面,综合评定成绩。同时,考核方式多样化,包括实验操作、回答问题、实验设计报告和答辩等形式,从多个方面考察学生的综合能力。

3 结语

笔者以本校的《无机材料工学实验》课程为实践平台,通过开放式教学将实习企业的生产工艺及存在的技术问题引入《无机材料工学实验》的教学内容中,有利于加强理论课与实践教学之间的衔接,缩短学校与企业间的距离;有利于培养“零适应期”的本科生,为蓬勃发展的无机材料领域培养优秀的工程技术人才。

参考文献

[1]宋刘斌.基于创新型人才培养的地方高校实验教学改革[J].实验教学与仪器,2012(9):21-22.

开放式实验教学问题的研究 篇6

开放式实验教学的关键是开放。开放是解除限制之意。开放式教学是一种新的理念, 它是相对于传统的、单一的、封闭的教学方式的弊端提出来的。在不排斥传统教学优点的基础上, 以先进的教育理念和实验教学观念为指导, 采用先进的运行机制, 在教学中建立开放的系统, 根据学生的实际需要及兴趣特点设计和组织教学, 达到传授知识、培养能力、提高素质的目标, 注重对学生探索精神、科学思维、创新能力的培养。

近年来, 我国很多高等院校己不同程度地开展了开放式实验教学这种新型实验教学方式 (作者所在的九江学院也在其列) 。实践证明, 开放式实验教学为培养学生独立工作能力和创新能力提供了良好的条件和机会, 起到了一定的积极作用。然而由于开放式实验教学还处于摸索阶段, 在实践中, 开放式实验教学或多或少出现了一些问题。如何正确理解开放式实验教学, 并结合自身的条件, 在实践中最大化的发挥开放式实验教学的优点, 成为实验教学工作面临的一个难点。如何搞好开放式实验教学, 作者就自己的教学实践及亲身的体验, 谈谈有关看法。

1 开放式实验教学过程中的问题

以作者所在的学校为例, 在学校的实验室建设发展过程中, 我们对开放实验教学做了大量的探索和一系列的实践工作, 开放实验教学几年来取得了一些成绩, 学生的实验能力有所提高。如在近几年的各种电子设计大赛中, 多次取得了一等奖等奖项的优异成绩。开放式实验教学模式培养的学生, 其动手和实际操作能力明显优于一般学生。同时, 通过实践教学, 我们也发现了如下一些问题:

1.1 开放实验教学教学内容选择难度大, 项目设置不合理。

作为开放实验, 要求实验内容体现基础性、先进性、应用性和综合性, 并且这几个方面在不同阶段各有侧重。开放式实验教学的建设和发展, 是一个循序渐进的过程, 不可能一蹴而就, 但也不能仅在旧的内容上修修改改。目前实验内容的设置, 验证性的成分较重, 部分综合设计性实验, 与基础理论衔接不强, 部分项目的设置, 重复性高, 难以体现实验基于基础的研究性工作。适用于传统实验教学的实验项目就很难让学生在开放中提高学习的主动性, 更难以让学生在开放实验中达到培养创新能力培养的目标。

1.2 开放实验教学的投入不足, 资源有限。

由于大量的新技术、新工艺应用, 加之学校投入到教学设备的经费不足, 导致教学设备老化与实验室资源缺乏, 对开放式实验教学的投入还太少。开放式实验教学的特点决定了, 其实施必将增大耗材消费, 仪器损坏。同时, 开放式实验教学的展开, 无形增加了教师的工作量。而这些工作的进行, 都需要一定的资金投入。目前, 这方面的工作几乎还未展开。因此在现有条件下很难达到全天开放实验, 因而直接影响到教学质量的提高, 成为实验教学改革发展的瓶颈。

1.3 实验教学考核不完善, 对学生没有提出更高的要求。

实验考核是检查学生掌握实验技能的手段, 对学生综合能力的评定是否客观合理, 将影响学生做实验的积极性, 而且对实验教学质量有较大的影响。到目前为止, 大多数实验教学不是单独设课, 而是在课程考核成绩中所占比例很小。实验教学考核方式停留在完成实验报告上, 更不用说实验教学内容反映在期末考试试卷上, 因而导致个别学生实验前不预习, 实验时不动脑筋, 实验报告应付了事。设计性实验和创造性实验既不算课也不给学分 (这一点, 我们学校已经出台政策, 进行改革, 增加学生课外学分一项) 。另外, 课堂课程逐渐增多, 与学习时间有限的矛盾越来越大, 于是有的学生就把做实验看成是一种负担。

1.4 缺少健全的开放实验教学管理体制。

开放式实验教学的展开, 教学管理工作更加复杂, 对实验室的管理提出了更进一步的要求。实验室实施开放后, 相对增加了实验室的工作量。开放实验教学打破了过去传统使用实验室的模式, 增加了学生实验的随意性, 往往会导致学生分散到实验室做实验或在某一时段同时进入实验室做实验的情况。另外, 开放实验室往往要延长实验室工作的时间。在课程时间的安排, 学生的管理, 教师的配备, 仪器设备的管理与维护等方面, 目前还在用旧的管理办法, 没有研究制定一个有效的工作模式解决上述问题。

1.5 开放实验室对实验教师提出了更高的要求, 师资水平不到位。

开放实验教学对实验教师的师资水平提出了更高的要求。实验室开放改变了过去传统的实验教学依附、从属理论教学, 作为验证理论或是课堂教学的某些补充的模式, 要求革新实验项目, 开发增开更多的综合性、设计性实验和引进现代化教学手段方法来进行实验教学, 特别是大量选做实验和探索研究性实验的设置, 都对承担实验教学任务的教师在知识更新、现代化实验手段运用等方面提出了更新的挑战。

开放式实验教学, 不同于以往的封闭式实验教学, 其特点决定了教学工作任务加重, 对教师素质要求更高。开放式实验教学的展开, 本校还是以兼职的教师为主, 目前面临着两个方面的问题。一是师资结构不合理, 低职称人员过多。有经验, 理论知识扎实的高职称人员过少, 使深入的教学难以展开, 实验教师队伍没有真正意义上的梯队。二是工作重, 待遇低, 没有适当的激励机制。目前的实验专职教师人员少, 在付出更多努力, 完成更多开放教学任务的前提下, 待遇却一直低于普通理论课教师, 这使得专职实验教师对开放式实验教学积极性不强, 工作热情不高。如果教师的劳动得不到承认, 没有积极性, 要到达开放, 只是流十形式的开放, 达不到开放实验预想的效果, 那么这样的效果, 很可能还不如用以前的教学形式进行教学。

2 对开放式实验教学问题的具体应对措施

通过近几年的教学探索, 我们做了一系列的尝试, 分析开放实验教学中存在的问题, 可以发现其产生的原因是多方面的, 有来自于管理体制方面, 也有来自于操作层面的。通过研究分析, 我们提出以下的对应措施, 具体可归纳为以下几个方面。

2.1 开放实验教学应该有相应的政策做保障。

开放式实验教学提出已经有很多年了, 但开放实验教学在我校还处在摸索阶段。在传统的教学体系中实验教学是理论教学的附属, 认为实验教学的目的是加深对理论的理解, 或把实验教学仅仅当作为验证理论。在我校教学大纲中, 实验学时大多是分散在各门理论课程中的, 实验教学相对理论教学学时数比例偏低, 学时比例模糊, 考核随理论课进行, 比较随意, 需要形成完整的实验教学体系。同时实验教学需要单独设立学分。

在我校教学管理文件中, 几乎没有对开放式实验教学的相应规定, 比如具体的如关于实验教师的相关问题。实验教师是开放式实验的具体实施者, 只有调动他们的积极性, 开放式实验教学才能积极展开。调动实验人员积极性, 首先要在实验教学的工作量上, 计算系数要与理论教师持平或稍有提高, 这样才能提高实验人员的工作积极性, 同时也能吸引人材向实验室流动。其次对实验教师在开放性实验教学方面做的工作, 要尊重他们的劳动, 按多劳多得给予计算工作量。再者, 在职称评定、评优晋级上对其倾斜。只有这样, 才能吸引人才, 留住人才, 促进实验教学发展。此外, 应该适当调整实验技术人员工作作息制度。平时学生学习任务比较重, 一般只会在课余、晚间, 假期才会到开放实验室学习。而目前的实验技术人员坐班制, 只在八小时之内工作, 不符合学生的学习规律。因此, 建议改开放式实验教学人员的坐班制为值班制等等。

所以要使开放实验教学进一步推进, 就必须从政策机制体上进行改革, 以适应开放实验教学的需要。

2.2 学校应该制定支持开放式实验教学的相应经费制度。

开放实验教学要求有灵活使用的实验室, 技术先进的仪器设备, 以及多样化的实验耗材, 实验仪器设备的维护, 教师课时相应的补助等, 需要耗费大量的资金, 这都需要学校有专门的经费作为保障。而学校校经费的下拨是按照教学计划下拨的, 开放实验教学又没有单独设课, 不可能得到专门的经费支持, 学校只是从传统实验经费中支出, 而没有开放实验教学设立专项拨款或是设立专项基金。这点费用根本无法保证开放实验教学的运行和发展。

2.3 制定合适的开放实验教学的考核体系。

任何教学活动, 都必须有一套完整的考核体系作为保障。开放实验教学由于是新生事物, 在我校还没有建立起合理的考核体系。由于开放实验教学没有单独设课, 所以它的考核也只有依附于理论课中, 开放实验的考核, 只占该理论课的很少的一部分。由于开放实验不占学分或者是占很少的学分, 所以造成学生积极性不高。而另一部分积极参与创新性实验是为了参加设技大赛可以获奖, 为今后就业打基础。只有制定严格的学生实验考核制度, 学生才能从中学到东西, 以此培养学生的综合素质, 促进实验教学的发展。严格考核的同时, 也要充分调动学生实验的积极性, 建立学生奖励制度。通过竞赛等各种方式, 鼓励学生积极参加实验室的建设和管理工作, 吸引学生到开放实验室学习和工作。总之, 要想把开放实验教学开展下去, 必须要做到实验课单独考核, 单独计算学分, 建立起一套完整的考核体系。

2.4 关于制定实验内容的措施。

在传统的实验教学中, 实验项目设置多不合理。多以验证性实验为主, 部分的综合性设计性实验, 其实验内容陈旧, 有些甚至实现困难, 总体上, 难以起到锻炼学生能力的作用。因此, 一是要调整验证性实验的比例, 逐步增加综合性, 设计性等适合开放式实验教学的项目。二是要调整综合性、设计性实验的内容, 使其既能与学科的基础相衔接, 又能在实验过程中发掘学生的创造力, 提高学生发现问题, 解决问题的能力。这个可以在学生与教师两方面共同努力, 需要投入大量的时间做好前期的准备工作, 甚至可以组织专家组来探讨论证。

2.5 制定完善的开放实验教学管理规章制度。

传统的实验教学是在规定的时间内, 按一定的操作规程和固定的实验报告格式等, 严格的管理下进行实验。开放实验教学打破了这些条条框框, 但是又带来了很多新的问题。所以要制定完善的开放实验教学管理规章制度。例如, 严格规定学生预约实制度, 违约了该如何处理, 学生在实验过程中损坏了仪器设备该如何处理, 教师工作量加班费如何计算, 教师和学生在设计性实验过程中取得的成绩如何给与评定, 诸多问题需要完善的规章制度来保障。当前, 我校在规章制度制定方面根本没有规范的文本。

2.6 建立关于开放实验教学完善的管理信息系统。

开放实验教学必须有完善的管理信息系统作为保障。管理信息应包括实验信息发布、实验预约、仪器设备借用、实验结果考核等多项内容。我校还没有这样一套成熟稳定的系统来进行开放实验教学的管理 (目前有一个校级课题正在做这个方向) , 这就避免不了人为操作及管理带来的问题和困难, 诸如教师工作量增大、开放实验时间和人数分配不均衡、成绩考核难以统计。因此, 为了提高开放实验教学的效率, 就应该有一套完善的信息管理系统作保障。

2.7 建立一支高素质的实验队伍, 建立实验教师的培训机制。

开放式实验教学的主要工作是由实验教师来完成的。只有自身素质高, 学习能力强的教师才能满足开放式实验教学的需要, 促进开放式实验教学的发展。必须建立一个素质能力较高的稳定的实验团队。

开放实验教学对实验教师的师资水平提出了更高的要求。大量选做实验和探索研究性实验的设置, 都对承担实验教学任务的教师在知识更新、现代化实验手段运用等方面提出了更新的挑战, 所以应该有相应的实验教师的培训机制, 加强对实验教师的培训, 定期安排实验教师去兄弟院校及厂矿企业学习, 提高他们的业务水平。

3 结束语

总之, 实行开放式实验教学, 对我校来说。虽然还是个新课题, 将会而临许多新的难题, 但是我们要不断地摸索和分析实验室开放工作中出现的问题, 积极探索室开放实验教学的规律, 以适应本校具体情况, 最终使开放式实验教学真正实施下去。

摘要:实行开放式实验教学, 是目前高等教育实验教学改革的一个重要方向。但是在开放实验教学的过程中, 仍然存在着一些问题。本文通过对高校开放实验教学的调查研究, 总结出开放实验教学中出现的一些问题, 并提出了相应的解决对策。

关键词:开放式实验教学,问题,对策

参考文献

[1]高平.论高校开放式实验教学[[J].实验技术与竹理, 2005, 22 (11) :95.

[2]王甫想.高校开放式实验教学模式初探[J].新西部, 2007, 24:201-202.

[3]马忠丽.高校开放性实验室建设探讨[J].实验技术与管理, 2005, 22 (7) :112-115.

浅谈高职开放式实验教学 篇7

1 传统验证性实验教学普遍存在如下问题

1.1 教学方法和手段单一

教师基本上是“满堂灌”的形式, 学生完全处于被动学习状态, 在实验教学中, 通常由教师准备甚至调好实验装置和设备, 编好实验指导书, 设计出实验报告框架, 让学生按照已有的设计和统一的方法操作, 按照给出的计算公式处理数据, 得出统一结果, 把结果填入统一的表格, 这样做的结果虽然省时省事, 但却影响了学生创造力的发挥, 对培养学生独立分析和解决问题的能力十分不利。

1.2 教学内容陈旧、教学设备落后

教学内容仅仅局限在有限的实验学时内完成教学大纲要求的实验内容, 教学内容有滞后或缺失于新知识和新技术的进步的现象, 有的技术原理在实践中已经被淘汰, 仍要求学生按照此原理与步骤进行机械地操作实验, 不但使学生失去了思维和想象空间, 而且毕业到企业后还需要重新培训。基础实验设备数量和性能都不能满足实验教学的需要, 多数实验设备由于多年的使用, 性能已大大下降;由于资金的限制, 实验设备的先进性也无法跟上现代科技的发展。

1.3 以教师为主体的实验教学

由于实验教学环节课时少, 内容多, 实验教学的教学方法主要是以教师为主体传授知识和技能, 讲究纪律秩序, 追求精确有致, 而学生则被动地接受知识和技能。

2 开放式实验教学的特点

2.1 以学生为主体的实验教学

关注每一个个体差异性和创造性的特质, 充分调动学生学习的主动性、独立性和创造性, 学生被推到实验的主体位置。在实验过程中, 学生享有选定实验课题、选择仪器设备、制定实验步骤、处理和分析实验数据与实验结果的权利, 教师只是对整个实验过程进行动态控制, 在关键环节上对学生进行启发、激励、引导和指导, 并及时对实验效果进行评价。

2.2 教学方法是动态的实验教学模式

给学生提供宽松和谐的实验环境和较大的创新空间, 更加注重知能的结合, 把更多的时间留给学生自主思考, 自主探索, 同时, 也把交流沟通技能和团队合作精神的训练融入实验环节中。

2.3 教学内容的综合性较强

既综合单门学科的知识和技术, 又融合相关学科内容, 尽可能吸纳与反映先进生产力、先进文化的内容和科学技术发展的最新成果, 内容展开具有探索性和开放性, 让学生在实验过程中有较大的思维空间和活动空间。

开放实验室。由于开放式实验教学坚持时空开放的原则, 学生自主选择实验项目, 不仅能够完成教学大纲要求的实验内容, 还可以利用课余时间自主地进行创新实验活动, 自主安排学习时间, 从而调动和激发学生的自动性和积极性。开放实验室有利于学生充分利用实验室的空间和资源, 对学生开放实验室是十分必要。

3 推行开放式实验教学应注意的问题

3.1 开放与约束的问题

开放是主旋律, 但开放不等于放任。由于实验的时间的不确定性, 实验项目的多样性和实验内容的多变性给实验室的管理、指导等带来许多不便, 所以要有一定的规则对教学进行约束, 制定和实验有关的制度, 规范实验教学行为, 加强实验教学管理, 使开放式实验教学既生动活泼, 又井然有序。开放式实验教学不但不废除仪器设备的操作规程, 而且还让学生亲自阅读仪器设备使用的有关资料, 迫使学生安全、正确地使用仪器设备。随时作好实验设备的维护和保养, 定期检查确保实验

设备的正常运行。

3.2 人员管理问题

为了满足开设日益增多的综合性、设计性、创新性实验的需要, 这不仅要求实验指导教师延长工作时间, 也要求实验指导教师有较广的知识面和较强的指导能力。人员管理可分为学生管理和实验指导教师管理。对学生的管理, 要严格落实登记制度, 遵守实验室内的各项规章制度。对实验指导教师, 一方面要加强自身知识和技能的扩展和更新的培训, 注重业务能力的培养和提高, 同时制定相应政策, 鼓励优秀教师参与实验室的管理和实践教学。

3.3 资金来源问题

资金主要用于仪器设备的添置与更新、维修与保养, 购买实验所需的低值易耗品, 实验室日常运转维持费用和实验人员的部分津贴等。开放实验室, 仪器设备的使用率得到了大大的提高, 各种实验耗材也在相应增加, 因此资金来源与使用上应该得到学院的大力支持。此外, 还有几种资金来源:在开放实验室时适当收费;开展校与校合作, 利用实验室的资源优势为其他学校提供实验场地;开展校企合作, 不仅为学生提供了真实的实验机会, 而且还为企业节约了成本。

3.4 分步推进的问题

开放式实验教学不能盲目进行, 决不能以牺牲实验教学质量为代价。所谓分步推进, 即在推进开放式实验教学时, 先由一个点推进到一条线, 再由一条线推进到一个面。所谓点, 就是高职院校把这选定的一个实验室作为开放式实验教学的试点。所谓线, 就是高职院校内各专业所建立的开放式实验教学试点的集合。所谓面, 就是由上述线扩展延伸而形成的高职院校全面实行高职开放式实验教学的教学局面。在应用分布推进时, 首先要认真抓好试点工作, 在点上取经验, 然后把点上的经验推广到日后所建的线上。接着要认真做好线上的工作, 在线上进一步取得经验, 在把线上的经验应用到面上。在面上还要不断地探索高职开放式实验教学的经验和规律, 不断改进面上的工作, 使高职开放式实验教学真正符合新时代的要求。

摘要:高职院校实行开放式实验教学是提高实验教学质量的有效途径, 其目的在于让学生的实验过程不仅仅是知识的吸收过程, 更是探索和发现的过程、能力和素质不断提升的过程。

开放式实验教学的认识与实践 篇8

开放式教学模式是一种新兴的教学理念, 体现了现代的教育思想, 它是一种变封闭式教学为开放式教学, 变知识教育为能力培养的新教学模式。开放式实验教学, 突出开放和创新, 把多个知识原形高度融合于应用领域, 使学生能够从不同角度、不同侧面寻求解决问题的方案。开放实验室对软硬件教学非常重要, 现在实验室实行开放形式已成一种潮流, 不可阻挡。

2. 开放式实验教学

实验教学法, 是指学生在教师的指导下, 使用一定的设备和材料, 通过控制条件的操作过程, 引起实验对象的某些变化, 从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。在物理、化学、生物、地理和自然常识等学科的教学中, 实验是一种重要的方法。

开放式实验教学把学生推到实验的主体位置。开放式实验教学使学生在实验教学过程中有较大的空间, 可以充分运用自己掌握的知识和技能淋漓尽致地发挥自己的聪明才智, 提高了学习兴趣, 同时也锻炼了学生独立思考问题、解决问题的能力。这是开放式教学发挥最佳效果的必备条件, 不但解决学生能力差异、时间合理安排问题, 而且激励学生进行实验积极性、挖掘学生创新能力。

开放实验教学活动打破传统的实验教学观念, 从教学思想和教学观念上更新, 以开放的理念来培养和造就高素质的人才。

从2007年开始, 长春理工大学光电信息学院开始筹备开放实验室计划, 经过约两年的筹备工作, 2009年光电实训中心开放式实验室初步建成并投入使用, 一方面作为新内容, 是实践教学环节中数量的增加;另一方面作为新模式, 是对提高教学质量的方法上的探索。作为独立学院, 我院的入学学生较公立大学的学生高考分数低很多, 并且从入学后的表现看, 学生之间的能力差距相当大。但同时学生思维活跃程度, 对新事物的好奇心却依然保持。此种条件下传统的教学模式——固定的教师、固定的教材、固定的时间和空间, 导致教学效果不佳。开放式教学最大的优势就是可以因材施教, 针对不同个体在时间、空间、方式、方法及教师方面区别对待。优秀的学生可以在综合性实验、设计性实验甚至研究性实验中培养创新意识、研究型思维;提高分析问题、解决问题的能力;养成良好的仪器操作习惯。中等的学生可以在设计性实验、技能性实验和认识性实验中培养创新意识;提高分析问题、解决问题的能力;提高仪器的使用操作能力。比较差的学生在技能性实验和认识性实验中训练动手能力, 通过实验的感性认识来帮助理论课理论知识的理解。总之, 我们的目标就是, 让所有在我们学校学习的学生都学有所用, 以市场为导向, 为社会输送各类有用的人才。

3. 影响开放式实验教学效果的关键因素

教学活动的终极目的是培养人才, 教学效果是检验教学活动的客观标准, 从我院3年多来的开放式实验教学活动中, 总结了以下几条关键性因素:

(1) 学生的积极性、主动性

学生永远是教学过程的主体, 学生只有通过主动地学习, 才有可能获得知识、发展能力、提高素质。教师的主导作用主要体现在强化学生在学习中的地位, 促进学生积极主动地学习。教师充分利用教科书, 培养学生学习兴趣, 启发学生积极思考, 鼓励学生自己看书、自己动手做实验、自由发表意见、开展讨论, 为学生主动学习提供有利条件。凡是学生自己能解决的问题, 教师尽量不要包办代替。教师的讲解主要是为扫除学生的学习障碍, 引导学生登堂入室, 帮助学生准确系统地理解知识, 掌握科学的学习方法。

(2) 实验室基础设施

物理学是一门实验学科, 光学作为其中的一个重要分支, 更是与实验密切相关。开放实验不仅是时间地点上的开放, 更重要的思维的开放, 所以实验室应具备一定的器材、设备, 满足不同学生不同想法的实验需求。同时配套的仪器设备使用制度也需完善, 适用。

(3) 指导教师的因素

指导教师在开放实验中也是极其关键的因素, 负责对学生的想法和设计作出专业的判断, 并对正确的、合理的想法加以肯定并付诸实施;对一些不太成熟的想法要积极引导, 指引方向;对明显错误的思路也要加以纠正, 特别是如果不导致设备损害的前提下, 可以让学生去尝试, 并在具体过程中找出错误的原因, 并自行找出解决办法, 这样更能加深学生的认识。

这些对教师的能力水平也有了更高要求, 开放实验更需要教师具备相当的专业功底和丰富的知识结构, 对教师业务水平也有积极的促进作用。

4. 现阶段的不足之处和应对措施

从2009年长春理工大学光电信息学院光电实训中心成立以来, 我中心已连续开设选修课开放实验3个学年度, 以实验项目为基本单元, 分成设计性、技能型、认知型和综合型实验项目共计80多个实验题目, 累计指导学生800多人次, 由于开放式实验教学还处于探索阶段, 所以也出现了一些需要研究和改进的环节, 有以下几个方面:

(1) 开放实验处于摸索阶段, 学生和部分教师认识不足, 把上课当成了原有实验课程, 没有体现出开放的态度和意义。在这个问题上今后要转变观念, 使学生和教师都真正明白开放的意义。

(2) 教师水平和经历有限, 面对学生的各种新想法、新思路, 有时教师本身也需要一个认识过程。这就对指导教师提出了更高要求。

(3) 学生水平与选定实验项目的不匹配, 有些低年级学生在选定实验题目是只考虑了自己的兴趣爱好和希望获得的知识方向, 但是有些项目需要一定的专业知识和实验技能基础, 出现了一些学生对于基本理论和实验操作难于理解的问题。今后应在宣传介绍时标明学生在选择实验项目是的需要的基础能力和先行内容。

5. 结束语

巧用开放式教学,构建全新化学课堂 篇9

问题是化学课堂中必不可少的, 它是连接师生思维的桥梁, 是开启学生思维大门的“金钥匙”。而如何通过问题更有效地促进学生发展, 就是教师课堂教学中的重要教学任务。为了更好地完成这一任务, 教师可以在化学课堂中为学生设计开放式问题, 以发散学生的思维, 促进学生思维能力的发展。

例如, 在教学“奇妙的二氧化碳”时, 为了帮助学生更好地巩固所学知识, 教师提出了一个开放性的问题:“同学们, 这有两瓶气体, 分别是二氧化碳、氧气, 你如何将这两种气体鉴别出来?”这时候学生都陷入了思考中。

生1:“老师, 我想到了。将一根带火星的小木条分别放入这两个瓶子内, 小木条立即出现旺盛的火苗的瓶子里装的就是氧气, 因为我们上节课学了氧气支持燃烧。如果小木条立即熄灭, 则盛放的是二氧化碳气体。”

生2:“还可以用石灰水来检验, 二氧化碳会使石灰水变浑浊, 氧气和石灰水接触不会有任何现象发生。”

生3:“因为二氧化碳与水在加热的条件下会生成碳酸, 碳酸可以用石蕊试纸来检验, 而氧气与水不会发生任何化学反应。所以, 我可以让这两种气体分别与水在加热的条件下反应, 之后用石蕊试纸来检验, 石蕊试纸由紫色变成红色的瓶内就是二氧化碳。”

师:“你们回答得都很棒!想到了这么多种方法, 值得表扬。”

二、开放式任务, 增强学生创造能力

如今的课堂已不仅仅是学生学习知识的地方, 更是培养学生创造力的重要场所。教师要抓住时机, 在化学课堂中根据教材内容, 为学生布置一些开放式任务, 给学生最大的自由空间, 让学生能够在任务中大胆地想象, 自由地发挥。

例如, 在教学“组成物质的化学元素”时, 在引导学生学习到“单质与混合物”的知识点时, 教师为学生布置了一个任务:“同学们, 请思考单质和混合物的特点。然后动手制作一个作品, 要求这个作品能充分体现出单质和混合物的特点。”学生听到教师布置的任务后, 都很兴奋, 从而积极地去思考和回忆单质和混合物的知识点。之后, 学生在课堂中发挥自己的想象力和创造力, 开始了作品的制作, 很快学生就完成了这项任务。这时候教师引导学生展示自己的作品, 发现学生各有各的想法, 有着很强的创造力:有的学生是以作画的形式展示出单质与混合物, 单质处画了许多相同的圆圈, 混合物处画了一些不一样的圆圈;有的学生利用身边的物品制作了一个简易的工艺品。

生:“我用纸团代表元素, 并在纸团上做一些不同的记号;我用我的笔袋代表纯净物, 笔袋的两端分别代表单质和混合物, 然后, 单质这端放的是做了同一种记号的纸团, 混合物这端是将不同的记号的纸团放在一起。”

总之, 学生都别出心裁, 每个人都创造出了很棒的作品, 教师对其给予了表扬及鼓励。

案例中, 教师通过为学生创设开放性的任务, 激发了学生的创新思维, 激活了学生的创造力。

三、开放式实验, 提升学生探究能力

化学教学中伴随着许多实验, 学生也对这些实验充满了好奇, 充满了兴趣。而教师总是习惯于自己做实验, 让学生观察实验, 这样并没有让学生真正地感受到实验的本质。所以, 教师在课堂中要主动将实验交给学生, 以开放式实验的教学方式, 促进学生主动探究, 激发学生的探究意识, 满足学生的知识需求。

例如, 在教学“物质的溶解性”时, 为了充分体现学生的主体地位, 教师在课堂中为学生设置了开放性实验, 让学生自己去探索其中的化学奥秘。师:“溶质能否无限溶解在溶剂里呢?请利用手中的实验用品, 展开探究。注意实验过程中一定要注意安全。”学生都很兴奋地进入到实验探究中。学生积极思考, 从脑海里搜寻可行的方法。这时候, 有学生选择了硝酸钾晶体和水来进行实验:学生在烧杯里放入一定量的水, 之后慢慢地向水里加硝酸钾晶体, 并不断搅拌, 发现硝酸钾晶体被溶解了。在加入一定量的硝酸钾晶体后, 烧杯中开始出现晶体。一开始, 学生不知道这是为什么, 于是继续加硝酸钾晶体, 但发现越是向烧杯里加硝酸钾, 烧杯中的晶体越多。于是, 学生就得出硝酸钾晶体不能无限溶解在一定量的水中的结论。此时, 学生就大胆地猜想:溶质不能无限溶解在溶剂里。为了确认自己的观点是正确的, 有学生又选择了其他的溶质和溶剂, 继续探究。

电机学实验课程开放式教学研究 篇10

【摘 要】本文阐述电机学实验课程开放式教学的现状,提出电机实验应以学生为主体,教师为主导,以开放式教学培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

【关键词】电机学 实验课程 开放式教学

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)11C-0156-02

电机学是一门实践性较强的专业基础课程,而电机学实验则是该课程的一个重要组成部分。实验因为是实践的重要手段,更突显其重要地位。通过创新电机实验教学模式,使学生进一步巩固和理解电机基础理论知识,提升基本技能和创新能力,培养发现问题、分析问题、解决问题的能力,进一步提高自身的综合素质,为今后的发展打下坚实的基础。

一、电机学实验课程教学现状

以我院为例,学生要学习的课程较多,各专业电机学课程学时普遍缩减到52-84课时。实验教学模式仍采用老办法,实验教师根据大纲要求制定实验项目,上课时老师先讲解实验内容,然后学生根据实验指导书,按规定的步骤操作,得出实验数据,分析整理,最后上交实验报告。整个过程学生比较被动地接受知识和技能。教学形式实质上是“填鸭式”,在课时较少的现实情况下,不要说让学生完成一些难度较大的综合性实验,就是在课内时间做基本实验,有相当一部分同学都完不成。所以说开放实验室应该是高职实验教学的必由之路。

二、电机学实验课程的开放式教学方法

电机学实验课程开放式实验教学的目的是培养学生掌握基本的实验方法与操作技能,培养面向电网公司、超高压输电公司、发电集团等企业的电力运行、安装、调试、智能电网等岗位的高素质技术技能型人才。

主要研究内容:设计教学方案,研究相应制度建设;按照课程标准,依托DDSZ-2联网型电机及电气技术实验装置,制定数量合适的实验项目。实验项目分为3种类型,分别是基本实验、选做实验和综合性实验。从长远看,电机学实验课程开放式教学是实验教学发展的必然趋势,在实验教学过程中,基本的实验必做,选做实验和综合性实验项目是可由学生亲自选定实验课题或者在教师指导下选题,学生选择仪器设备,制定实验步骤,处理和分析实验数据,完成实验报告,学生成为教学的主体。

(一)利用微课等实验视频课件给学生预习

传统的电机学实验预习,只是看实验指导书或者课本,虽然有文字、图片,但学生基本都表示看不懂,加之学生们普遍毅力较差,进而失去对实验的兴趣。基本上实验教师在课堂上要花相当多的时间让他们熟悉实验设备、了解实验步骤。采用微课把一些基本电机实验重要的操作步骤、安全要求等以视频的形式展示出来,放到互联网上给学生自由下载观看,10分钟以内的视频还是能抓住学生的注意力的,通过课前自由安排时间观看视频,不清楚还可以反复观看,让学生熟悉实验设备,熟悉操作步骤。教师针对实验出一些预习题目,学生做对才能做实验,使他们真正达到实验预习的要求,防止一些学生不预习就到实验室,盲目操作,给人身、设备带来风险。

(二)基本实验、选做实验和综合性实验的制定

高职学生基础普遍比较薄弱,因此开放式实验教学必须安排基本实验项目。只有学生具备了基本知识和技能,才能创新,否则就是空中楼阁,基础不扎实,是不可能真正创新的。这些基本实验项目由各专业自行制定,比如单相变压器的空载和短路实验、三相变压器的联接组实验、三相鼠笼异步电动机的首尾端及绝缘测试、三相鼠笼异步电动机的起动、三相同步发电机的空载运行、三相同步发电机的并网及负荷调节运行实验。如果学生在课程内未能完成基本实验,可以在开放时间内预约实验,继续完成。这解决了基础差的同学需要加强基本实验技能训练的要求。

只有对实验设备熟悉了,学生完成基本实验后才可以根据自己的兴趣爱好选择实验课题。实验室也可以提供一些选题方向和实验室可以做的实验项目供学生选择。比如我院发电厂及电力系统专业的电机学实验要求如表1。

高职学生在做这些实验时可以参考教师给出的实验步骤,也可以自行设计实验项目和步骤,并在实验一周前送呈实验教师审核,通过后可安排实验。在实验室操作过程中,综合运用所学知识调试仪器设备,通过分析比较、概括、归纳等,培养了学生动手能力和独立思维的作风。开放式的实验教学环境为此提供了宽阔的舞台,有利于提高实验教学的质量。

三、开放式教学应解决的几个问题

(一)必须制定新的实验教学体系和配套制度

要让学生主动地到实验室去做实验,没有学分的激励,很难促使更多的学生去做选做实验。至于多少个选做实验可以得多少学分,可由教务处统一作出规定。研究制定出新的实验教学体系和相关配套制度,特别是实验管理制度和薪酬奖励制度要到位,鼓励教师参与开放性教学工作,鼓励学生如电力系电力科技协会成员参与管理实验室,学院在工作量计算和资金方面予以支持,以充分调动教师和学生的积极性。

(二)必须定位清楚

开放式教学学生是主体,教师发挥引导、把关作用,学生始终处于主体位置,教师是为开放式教学服务。教师引导方法得当,学生就不会放任自流,把关就是要保证实验质量,改革考核办法,按新的评价方式去考核学生。

(三)必须做好实验预习

学生必须主动认真地预习,开放式教学就是要变被动实验为主动实验,如果学生不积极参与,课前不做准备,还是依赖教师一步一步指导,可想而知实验效果就比较差。

电机学实验课程开放式教学对我院来说是一项创新性工程,需要学院各部门、老师和学生的共同努力,通过灵活的形式挖掘学生的潜能,在实施过程中不可避免会出现一些问题,需要不断总结经验教训,锐意进取。

【参考文献】

[1]曲春雨,王秀平等.基于内容和过程创新的电机实验教学研究[J].高教学刊,2015(19)

【基金项目】广西水利电力职业技术学院教改项目“电机学实验课程开放式教学研究”(2015zz04)

【作者简介】黄 骏(1975— ),男,壮族,广西南宁人,广西水利电力职业技术学院讲师,实验师,研究方向:电工,电机技术。

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