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【關(guān)鍵詞】 三網(wǎng)融合 移動通信 室內(nèi)覆蓋
前言:三網(wǎng)融合是指廣播電視網(wǎng)、電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的融合,三網(wǎng)融合過程中,互聯(lián)網(wǎng)是其核心。在三網(wǎng)融合的形勢下,電信業(yè)務(wù)發(fā)生了新的變化,為了更好地滿足人們實際需要,加強移動通信室內(nèi)覆蓋解決方案應(yīng)用,提升信號傳輸效率,對于業(yè)務(wù)發(fā)展起到了重要作用。本文對移動通信室內(nèi)覆蓋解決方案的研究,從GSM、CDMA、WLAN基站天饋共用角度入手,分析了該覆蓋方式的具體應(yīng)用情況。
一、三網(wǎng)融合的特點
三網(wǎng)融合實現(xiàn)了電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三者的有機結(jié)合,但并非是三大網(wǎng)絡(luò)的物理合一,而是在技術(shù)上更加趨向于一致性。在這樣的背景環(huán)境下,三網(wǎng)融合技術(shù)背景下,移動通信室內(nèi)覆蓋解決方案應(yīng)用,要關(guān)注與三網(wǎng)融合下,網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)互聯(lián)互通,通過利用統(tǒng)一的IP協(xié)議,實現(xiàn)移動通信業(yè)務(wù)發(fā)展。在這一過程中,電信、廣播電視以及互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)存在較大的競爭,行業(yè)發(fā)展過程中,需要對這一問題予以重點關(guān)注。三網(wǎng)融合的特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面:第一,數(shù)據(jù)格式趨于統(tǒng)一化,在進行信息傳輸過程中,可以利用統(tǒng)一的編碼進行數(shù)據(jù)傳輸和交換,主要以“0”和“1”的比特率為主;第二,通信信道采用統(tǒng)一的模式,例如應(yīng)用統(tǒng)一的TCP/IP協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸;第三,通信的終端端口統(tǒng)一,筆記本、臺式機、電視可以利用統(tǒng)一的終端端口進行信息獲取。
二、移動通信室內(nèi)覆蓋關(guān)鍵點分析
1、邊緣強度界定。在對邊緣強度界定過程中,需要考慮到三網(wǎng)融合背景下,室內(nèi)覆蓋的具體需要。目前邊緣接收場強較低,可能導(dǎo)致信號接收失敗問題出現(xiàn)。這一過程中,通過相關(guān)計算,得出室內(nèi)的邊緣場強為-85dBm,在考慮覆蓋情況時,邊緣場強的差異在3dB,可以利用C頻段進行規(guī)劃。
2、天線口功率。天線口功率問題考慮過程中,結(jié)合MCL,需要對手機的發(fā)射功率進行考慮。當手機的發(fā)射功率越來越低時,手機的信號也會隨之減弱。天線口功率設(shè)置過程中,考慮到TD基站的噪聲為-109.8dBm,并且UB的最小功率為-49dBm,為了保證手機的通信質(zhì)量,MCL在小于60dB的情況下,UE的最小距離控制在1.5m范圍內(nèi),天線口的功率應(yīng)該設(shè)置為:MCL》68dB,功率《5dBm[1]。
3、室內(nèi)分布系統(tǒng)信號處理。就當下建筑行業(yè)發(fā)展情況來看,高層建筑成為城市住宅建筑的主要方式,高層建筑多以玻璃外墻為主,這就會對小區(qū)信號產(chǎn)生一定的干擾。在進行室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計過程中,需要對功率和天線覆蓋方式進行把握。這一過程中,要采取小功率、多天線的覆蓋模式,從而降低干擾,提升室內(nèi)信號。室內(nèi)分布系統(tǒng)信號控制過程中,在室外10m范圍內(nèi),需要滿足PCCPCHRSCP《-90dBm[2]。
三、基于三網(wǎng)融合技術(shù)的移動通信室內(nèi)覆蓋解決方案分析
針對于三網(wǎng)融合技術(shù)的移動通信室內(nèi)覆蓋解決方案應(yīng)用時,需要對分布系統(tǒng)的原理及選型問題予以有效認知。目前,為了保證室內(nèi)分布系統(tǒng)信號,主要以“BBU+RRU+分布式智能天線”的方式,解決室內(nèi)信號覆蓋問題。從TDSCDMA系統(tǒng)來看,其采取1個12W的TD RRU,可覆蓋面積在30000平方米。在具體選型過程中,需要考慮到造價、施工、天線位置、受制約條件等因素。關(guān)于三網(wǎng)融合技術(shù)的移動通信室內(nèi)覆蓋解決方案,具體內(nèi)容我們可以從下面分析中看出:
為了更好地滿足移動通信室內(nèi)覆蓋需要,采取GSM、WLAN、TD-SCDMA的三網(wǎng)室內(nèi)覆蓋基站天饋,能夠保證對信號源進行較好的整合,從而使分布系統(tǒng)對信號進行較好的覆蓋。這一過程中,考慮到減少TD-SCDMA覆蓋過程中存在的空洞問題,避免系統(tǒng)之間出現(xiàn)較為頻繁的空間切換,利用TD-SCDMA與GSM和WLAN相結(jié)合的方式,對這三種網(wǎng)絡(luò)功率進行相應(yīng)設(shè)置。GSM采取輸出功率2W的蜂窩基站為主,TD-SCDMA的輸出功率在8-10W,WLAN則在4W左右。在具體設(shè)計過程中,需要保證天饋器件能夠與異系統(tǒng)共存,將窄帶改為寬帶,并設(shè)置相應(yīng)的天線、耦合器等裝置,從而保證數(shù)據(jù)信號能夠較好的傳輸。
結(jié)論:三網(wǎng)融合技術(shù)的移動通信室內(nèi)覆蓋方案利用,注重以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心,實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息有效傳播。移動通信在室內(nèi)覆蓋方案解決過程中,隨著其網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大,宏基站的數(shù)量也隨之增加,這一過程中,室內(nèi)覆蓋主要采取無縫連接的方式,保證其通信質(zhì)量得到進一步提升。同時,隨著3G、4G業(yè)務(wù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作將成為移動通信必須切實解決的一個問題,從而滿足業(yè)務(wù)拓展需要,更好地實現(xiàn)自身的經(jīng)濟效益。
考 文 獻
藥劑學(xué)是研究藥物制劑的基本理論、處方設(shè)計、制備工藝、生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量控制和合理應(yīng)用[1]等內(nèi)容的應(yīng)用于藥品生產(chǎn)、研發(fā)與質(zhì)量控制的綜合性應(yīng)用技術(shù)科學(xué),實踐性強,實驗課程是其理論課程的延伸與體現(xiàn),在藥劑學(xué)教學(xué)中有著舉足輕重的地位[2],同時,藥劑學(xué)是藥學(xué)專業(yè)主干學(xué)科,與其他藥學(xué)專業(yè)學(xué)科相比,其具有交叉藥學(xué)全部基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課程知識的特點,隨著藥劑學(xué)的發(fā)展,一方面其他藥學(xué)專業(yè)學(xué)科知識越來越多的被運用到藥劑學(xué)學(xué)科中,另一方面從藥劑學(xué)學(xué)科中衍生出其他學(xué)科如生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)等。目前完成一個藥劑學(xué)實驗,特別是綜合性強或較前沿的藥劑科研試驗,其涉及藥學(xué)其他學(xué)科知識的機會也越來越多,然而傳統(tǒng)藥劑學(xué)實驗課程模式陳舊,實驗內(nèi)容相對單一,與現(xiàn)今藥劑學(xué)發(fā)展契合不足,很大程度上限制了對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),不能滿足社會對藥劑學(xué)技術(shù)人才培養(yǎng)的需求,為順應(yīng)當今藥劑學(xué)學(xué)科發(fā)展,結(jié)合第三軍醫(yī)大學(xué)藥劑實驗教學(xué)特點,以藥劑學(xué)實驗教學(xué)為中心,整合藥物化學(xué)、物理化學(xué)、藥理學(xué)、藥物分析等學(xué)科的實驗教學(xué)內(nèi)容,開設(shè)能夠貫穿藥學(xué)主干學(xué)科(包括藥物化學(xué)、藥劑學(xué)、藥理學(xué)、藥物分析等)、基于自主設(shè)計的創(chuàng)新型綜合藥劑學(xué)實驗,希望提高學(xué)生系統(tǒng)綜合能力和創(chuàng)新能力。本著此教學(xué)初衷,對藥劑實驗課程進行了初步的革新,現(xiàn)將革新內(nèi)容介紹如下,為廣大藥劑學(xué)教育工作者在改革藥劑實驗課程時作一參考[3]。
1 優(yōu)化課程體系
1.1 授課學(xué)時
藥劑學(xué)的課程特點是注重實踐操作,其理論課程實為實驗課程的基礎(chǔ)[4],本校藥劑學(xué)課程在建立之初,共安排140課時,其中理論課程占80課時,而實驗課程僅占60課時。為了突出藥劑實驗課程的重要性,縮減藥劑學(xué)理論課程教學(xué)課時為60學(xué)時,并增加其實驗課程教學(xué)課時為80學(xué)時,總課時仍為140學(xué)時不變。理論課程內(nèi)容雖縮減課程學(xué)時,但仍包含教材各個章節(jié)(學(xué)時壓縮前后授課章節(jié)相同),僅精練每個章節(jié)所授內(nèi)容。藥劑理論知識有次重點、易難點之分,內(nèi)容要求有了解、熟悉、理解、掌握之分,不是全盤皆授、讓學(xué)生對每個知識點都理解通曉,因而授課時可以一帶而過了解內(nèi)容、次要內(nèi)容,或省略一些繁雜晦澀且非重點內(nèi)容。例如,作為了解章節(jié)的第二章-藥物制劑的設(shè)計、第三章“藥劑衛(wèi)生”,只需學(xué)生知道制劑設(shè)計的大致流程和藥劑衛(wèi)生的一些常識性知識點即可,不必熟記,因而各被壓縮了1個學(xué)時。作為常見劑型,學(xué)生日常生活中經(jīng)常接觸到或用到,其涉及的知識、內(nèi)容較易理解和掌握,例如第五章“口服液體制劑”、第六章“注射劑”,也各被壓縮了1個學(xué)時。外用制劑和黏膜給藥制劑屬于次要知識點,只需學(xué)生了解、理解,故課程內(nèi)容由原來的6章18個學(xué)時壓縮到3章9個學(xué)時。通過課時數(shù)的調(diào)整,不僅便于學(xué)生學(xué)習(xí)精煉后的內(nèi)容,更重要是隨著藥劑實驗課時增加,實驗內(nèi)容得以增加,使學(xué)生認識到實驗課程的重要性,改變其以往只注重理論而輕視實驗操作的心理[5],并且使學(xué)生較扎實地掌握實驗技能。
1.2 課程內(nèi)容
隨著藥劑學(xué)科的發(fā)展,本校建課之初采用的課程內(nèi)容已不能滿足現(xiàn)今學(xué)生對藥劑學(xué)知識的需求。另外,為適應(yīng)當今社會對現(xiàn)代藥學(xué)人才的要求,培養(yǎng)學(xué)生扎實的實驗技能,調(diào)動其學(xué)習(xí)的主動性和對藥劑實驗課程的興趣,并提高其藥學(xué)綜合素質(zhì)水平,本校本著把最新、最有代表性的藥劑實驗教學(xué)內(nèi)容作為課程內(nèi)容的原則,修訂、優(yōu)化了本科教學(xué)的課程標準和課程設(shè)計,以人民衛(wèi)生出版社出版、崔福德主編的第3版《藥劑學(xué)實驗指導(dǎo)》為基礎(chǔ),增加新的實驗內(nèi)容,不僅使其包含目前藥品生產(chǎn)的常用制劑劑型,而且緊貼當下最新、最前沿的劑型,使藥劑實驗課程內(nèi)容更豐富、涉及范圍更廣,更適合培養(yǎng)現(xiàn)代化藥劑學(xué)專業(yè)學(xué)生,開拓其知識面且能夠?qū)W以致用。
優(yōu)化后的實驗課程整體分為三部分,共11個實驗:第一部分——驗證型實驗,共九次課程(實驗);第二部分——自主設(shè)計型實驗,共一次課程(實驗);第三部分——綜合開放型實驗[6],共一次課程(實驗)。整個藥劑實驗課程按此三部分順序進行,循序漸進。
第一部分“驗證型實驗”分為常用劑型制備和新劑型制備兩部分,前五個實驗為常用劑型制備,包含目前的常規(guī)劑型如液體制劑、注射劑、軟膏劑、滴丸劑、膠囊劑、栓劑和片劑等[7],此部分課程目的是讓學(xué)生熟悉藥劑實驗常識性知識,掌握儀器設(shè)備正確操作方法、常用劑型制備方法、制劑的處方設(shè)計-制備-質(zhì)量檢查-評價分析等一整套完整實驗設(shè)計方法。后四個實驗開設(shè)藥劑新技術(shù)、新劑型實驗,如緩釋片、微囊、經(jīng)皮給藥制劑的制備等,使學(xué)生熟悉目前新劑型的實驗操作,掌握較先進劑型的制備過程和工藝技術(shù),理解其制備方法的設(shè)計原理。每次驗證型實驗都安排在相關(guān)理論課程之后,學(xué)生已較好地掌握實驗內(nèi)容所涉及的理論知識,有利于實驗課程的開展。在實驗課上,教師應(yīng)先與學(xué)生溫習(xí)相關(guān)理論知識,有助學(xué)生理解實驗內(nèi)容,并以PPT和板書的形式[8]講授實驗原理目的、實驗試劑器材、實驗步驟、實驗結(jié)果討論等內(nèi)容。學(xué)生以2人為一個實驗小組,分組學(xué)習(xí)和實施藥劑實驗,小組內(nèi)成員按照教師制訂的實驗方案分工協(xié)作,共同完成實驗。
驗證型實驗的目的是讓學(xué)生對藥劑實驗方法有整體的認識,理解藥劑實驗的設(shè)計原理(即選擇藥物劑型原理,選擇藥品輔料、器材及制備設(shè)備的方法,制劑質(zhì)量控制方法),為之后開展的第二部分-自主設(shè)計型實驗和第三部分-綜合開放型實驗打下良好的基礎(chǔ),也為其參加工作后開展自主、綜合或創(chuàng)造性的藥劑實驗打基礎(chǔ)。
第二部分“自主設(shè)計型實驗”安排在驗證型實驗之后[9-10],此時藥劑課程已進行3/4,學(xué)生不僅掌握了藥劑學(xué)基礎(chǔ)理論知識、藥劑實驗基本知識、實驗操作技能,而且會正確使用常規(guī)的實驗儀器和制藥設(shè)備,懂得如何分析藥劑處方和選擇實驗試劑、輔料來完成制劑的制備,能夠理解藥劑實驗設(shè)計原理并設(shè)計實驗方案。自主設(shè)計型實驗選擇制備維生素C泡騰片作為實驗內(nèi)容,Vc是常見維生素,學(xué)生比較熟悉,而泡騰片是新劑型,能夠引發(fā)學(xué)生興趣,教師在實驗課開課前兩周時告知學(xué)生實驗課所用主藥Vc及其制備劑型泡騰片,學(xué)生四人一個實驗小組,分工協(xié)作,利用兩周時間查閱相關(guān)書籍資料,共同商討實驗方法、撰寫實驗設(shè)計方案[11-12],方案包括實驗原理目的、實驗藥品器材、實驗儀器設(shè)備、實驗方法步驟、實驗備用方案、實驗方案分析和討論,并將實驗設(shè)計方案交至教師審閱[13],教師給出方案修改意見或建議,幫助學(xué)生完善實驗方案,并在學(xué)生實驗過程中指導(dǎo)實驗進程[14]。在設(shè)計方案中,學(xué)生應(yīng)分析Vc的理化性質(zhì),制備泡騰片關(guān)鍵步驟的注意事項等。自主設(shè)計型實驗有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、培養(yǎng)團隊協(xié)作精神[15-16]。
第三部分“綜合開放型實驗”安排在整個藥劑課程(理論課程和實驗課程)的末尾[17],學(xué)生已系統(tǒng)地掌握藥劑學(xué)知識,另外,藥劑學(xué)課程開設(shè)在本科大三下學(xué)期,學(xué)生已修完藥學(xué)專業(yè)及藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的理論課程,此時開設(shè)以藥劑學(xué)實驗教學(xué)為中心,整合藥劑學(xué)上游學(xué)科如藥物化學(xué)、物理化學(xué)及其下游學(xué)科如藥理學(xué)、藥物分析等學(xué)科的實驗教學(xué)內(nèi)容,貫穿藥學(xué)主干學(xué)科(包括藥物化學(xué)、藥劑學(xué)、藥理學(xué)、藥物分析等)、基于自主設(shè)計的創(chuàng)新型綜合藥學(xué)實驗較為適宜,其目的是為提升學(xué)生的藥學(xué)綜合素質(zhì),使其利用所學(xué)的藥學(xué)理論知識和藥學(xué)實驗技能,自主設(shè)計綜合型藥劑實驗方案并實施實驗內(nèi)容[18-19]。綜合開放型實驗選擇黃連素制劑的制備及其質(zhì)量控制作為實驗內(nèi)容,黃連是天然植物藥,其中有效成分黃連素需要運用藥物化學(xué)等知識進行提取分離及純化得到,根據(jù)黃連素的理化性質(zhì)等因素和藥劑學(xué)知識選擇合適劑型并制備成制劑,制成的黃連素制劑運用分析化學(xué)等知識進行質(zhì)量控制,然后用藥物分析及藥理學(xué)知識測定制劑有效期和檢測制劑最大致死量等內(nèi)容,這個實驗涉及了藥學(xué)多個專業(yè)學(xué)科的知識,能夠較強培養(yǎng)和體現(xiàn)學(xué)生的藥學(xué)綜合素質(zhì)。在實驗前三周,教師提供學(xué)生制劑的主藥黃連植物,并不參與實驗方案的制訂,實驗方案內(nèi)容要經(jīng)學(xué)生查閱文獻和書籍后自行設(shè)計制訂,例如藥物提取純化、藥物的劑型選擇、制劑制備方案(實驗原理目的、實驗藥品器材、實驗儀器設(shè)備、實驗方法步驟、實驗備用方案、實驗方案分析和討論、質(zhì)量控制方法),制劑分析方法等,并按照方案實施實驗,完成制劑制備[20]。綜合開放型實驗不僅有利于學(xué)生藥學(xué)知識的融會貫通,培養(yǎng)其藥學(xué)綜合素質(zhì),而且能夠激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和主動性、培養(yǎng)團隊協(xié)作能力。
1.3 實踐基地
藥劑學(xué)科注重實踐,針對現(xiàn)行藥學(xué)教育與現(xiàn)代藥學(xué)服務(wù)和國際標準的差距,構(gòu)建以醫(yī)院臨床藥學(xué)、科研院所及制藥企業(yè)為依托的多元化實踐教學(xué)模式,并通過學(xué)生實踐導(dǎo)師制,建立藥學(xué)實踐教學(xué)-校外實踐基地,安排對藥劑實驗感興趣的學(xué)生利用暑假到實踐基地進行藥學(xué)專業(yè)實踐訓(xùn)練,增強學(xué)生的藥學(xué)實踐能力。教師結(jié)合學(xué)生本人特點及其興趣,針對藥物研究、技術(shù)轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)、流通、使用、監(jiān)管等領(lǐng)域,制訂專業(yè)實踐訓(xùn)練計劃,讓學(xué)生進入相關(guān)實驗室或?qū)嵺`基地學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù),通過實踐訓(xùn)練,進一步培養(yǎng)其良好的職業(yè)道德素養(yǎng)、較強的技術(shù)創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力;熟悉藥學(xué)現(xiàn)場工作,有效輔助藥物研究與開發(fā)并提供多方面技術(shù)支持;結(jié)合藥學(xué)領(lǐng)域?qū)嶋H發(fā)現(xiàn)問題,并運用所學(xué)的理論與方法分析、解決問題。藥學(xué)實踐基地的建設(shè),突出對藥學(xué)本科生實踐能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng),有利于培養(yǎng)適應(yīng)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展需求的藥學(xué)專業(yè)應(yīng)用型綜合素質(zhì)本科人才。
2 改革結(jié)果與評價
2.1 教師與學(xué)生反映情況
本次藥劑實驗課程改革后,教師反映學(xué)生上課普遍性地認真思考、勤做筆記,課后主動咨詢、積極好問,沒有以往學(xué)習(xí)態(tài)度被動、懶散、消極的現(xiàn)象。通過對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提升度、知識掌握程度、教學(xué)方法滿意度等項目做調(diào)查問卷,反映出學(xué)生普遍喜歡這種教學(xué)方式,覺得實驗內(nèi)容由易到難,階梯式學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)習(xí)動力,按照自己設(shè)計的實驗方案進行試驗,充滿趣味性和挑戰(zhàn)性,可以提升自己獲取知識和解決問題的能力,另外,理論課程內(nèi)容精練后,也使學(xué)生學(xué)習(xí)變得容易。
2.2 學(xué)生成績
比較課程改革前后學(xué)生的考試成績,可以看到其實驗課程成績較之前有較大提高,并且從考試中的分析論述題的答題內(nèi)容中,也可看到學(xué)生能夠更充分地對問題進行分析、討論、解決和總結(jié)。
本次改革注重現(xiàn)代教學(xué)理念和方法的運用,做到“以學(xué)員為中心”組織教學(xué),穿插其他藥學(xué)課程實驗內(nèi)容,學(xué)生能夠較好地掌握藥物制劑工作實踐所必需的基礎(chǔ)知識和基本技能,強化觀察能力、自主學(xué)習(xí)并獲取信息的能力、獨立分析并解決問題的能力、創(chuàng)造性思維、溝通合作的團隊精神。
3 小結(jié)
經(jīng)過本次藥劑學(xué)實驗教學(xué)法改革和課程體系優(yōu)化,初步建立了一個適應(yīng)現(xiàn)代藥學(xué)發(fā)展需求、符合中國藥學(xué)本科教學(xué)基本要求的應(yīng)用型藥學(xué)專業(yè)本科教育人才培養(yǎng)體系,為進一步提高學(xué)員的創(chuàng)新能力、實踐能力、溝通能力提供了有力支撐,并為其他教育工作者在藥劑學(xué)實驗教學(xué)改革中提供新思路和可借鑒的經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:建筑環(huán)境與設(shè)備工程 實踐 教學(xué)
一、實驗環(huán)節(jié)
實驗環(huán)節(jié)教學(xué)分為以下幾種模式:(1)演示實驗技術(shù)教學(xué)模式;(2)驗證實驗技術(shù)教學(xué)模式;(3)自主設(shè)計性實驗技術(shù)教學(xué)模式;(4)綜合性實驗技術(shù)教學(xué)模式;(5)研究性實驗教學(xué)技術(shù)模式;(6)創(chuàng)新實驗技術(shù)教學(xué)模式。不同的實驗技術(shù)教學(xué)模式可歸屬于不同層次的教學(xué),即基礎(chǔ)層教學(xué)、提高層教學(xué)和創(chuàng)新層教學(xué)。以下重點探討創(chuàng)新層教學(xué),即自主設(shè)計性實驗教學(xué)。(1)自主設(shè)計性實驗技術(shù)教學(xué)方式。自主設(shè)計性實驗教學(xué)以學(xué)生自主設(shè)計、獨立實驗為主。教師只起輔的指導(dǎo)作用。整個實驗從立題、設(shè)計到安排,從實驗過程設(shè)計到實驗操作,從結(jié)果分析到完成實驗報告都要求學(xué)生獨立完成。在設(shè)計性實驗中,要求學(xué)生根據(jù)實驗給定的實驗器材條件來設(shè)計,完成該項實驗內(nèi)容。一個實驗臺可以完成多項實驗。學(xué)生在自主性實驗過程中不受時間限制,學(xué)生可充分利用自己的業(yè)余時間到實驗室來獨立完成自己所選的項目。自主設(shè)計性實驗對學(xué)生的培養(yǎng)是多方位的,例如方案設(shè)計、方案比較、方案實施、歸納與分析、團隊意識、相互協(xié)作等等??梢詮膶嶒炦^程的多個環(huán)節(jié)評價學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、參與性和學(xué)習(xí)能力等等。(2)自主設(shè)計性實驗技術(shù)教學(xué)。方法在自主設(shè)計性實驗技術(shù)教學(xué)過程中要求學(xué)生在深入理解系統(tǒng)工作原理和實驗條件的基礎(chǔ)上提出各種可能的實驗方案。每種實驗方案內(nèi)容包括實驗過程的設(shè)計、實驗原理和可行性分析、畫出必要的原理圖。通過分析與比較,確定最佳實驗方案。在實驗方案確定后,學(xué)生對實驗方法進行分析與設(shè)計,確定出最合適的測量方法和使用儀器,確定出數(shù)據(jù)處理方法。完成可以實施的實驗設(shè)計方案。最后完成實驗,并進行實驗數(shù)據(jù)的處理與分析。
二、實習(xí)環(huán)節(jié)
實習(xí)環(huán)節(jié)包括認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)及畢業(yè)實習(xí)。通過這一環(huán)節(jié),使學(xué)生有機會把課本的理論知識到實踐中去理解、深化、掌握,以增強學(xué)生的動手能力。為滿足實習(xí)要求,達到教學(xué)目的,可開發(fā)實習(xí)基地的建設(shè)。實習(xí)基地的建立應(yīng)該是廣泛的、全面的,能基本覆蓋整個專業(yè)的內(nèi)容,使學(xué)生在實習(xí)中熟悉今后的工作環(huán)境及方向,對專業(yè)有更深的了解,還可發(fā)現(xiàn)一些在實際應(yīng)用中存在的專業(yè)問題,以激發(fā)專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情和主動性。實習(xí)基地的建設(shè)方案:(1) 暖通設(shè)備基地:以設(shè)備生產(chǎn)廠家為基地,使學(xué)生從中了解各種設(shè)備的生產(chǎn)過程,深化對其工作原理的理解,對工程中應(yīng)用設(shè)備的多樣化需求有所了解,拓寬思路。(2) 系統(tǒng)運行管理基地:以工廠的通風(fēng)除塵車間、具有中央空調(diào)系統(tǒng)的商場、旅館、辦公樓等建筑為實習(xí)基地。使學(xué)生參與各系統(tǒng)的運行管理,有機會遇到各種各樣的故障,在分析故障、排除故障的過程中,學(xué)生可了解到在系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)該注意改進的地方,盡量減少同樣問題的發(fā)生。還可對一些初建成或者已運行一段時間的系統(tǒng)進行調(diào)試和參數(shù)測定,以了解系統(tǒng)形式設(shè)計的合理性,為課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。(3) 設(shè)備安裝基地:以建筑安裝單位為實習(xí)基地,使學(xué)生在參加安裝加工的過程中,了解各專業(yè)設(shè)備、管道及部件的加工情況,增加一些實踐經(jīng)驗,這樣可提高學(xué)生在設(shè)計中理論聯(lián)系實際的能力,使設(shè)計方案合理可行。
三、課程設(shè)計環(huán)節(jié)
課程設(shè)計環(huán)節(jié)是學(xué)習(xí)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)課程后的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),也是本科教育最重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一。因此要強化課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)在人才培養(yǎng)方案中的地位。一是要設(shè)計綜合化。針對課程設(shè)計單獨設(shè)置存在的眾多弊端,把空調(diào)工程、通風(fēng)工程和供熱工程三門單個課程設(shè)計整合為4周左右的暖通空調(diào)綜合課程設(shè)計,有助于進一步加強學(xué)生整體設(shè)計能力的培養(yǎng)。進行暖通空調(diào)綜合課程設(shè)計改革后,部分學(xué)習(xí)成績不太好的學(xué)生感覺比較吃力,無法按時保質(zhì)完成設(shè)計,甚至自暴自棄,應(yīng)付差事直至抄襲舞弊。為了保證這些學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)完成設(shè)計任務(wù),允許他們執(zhí)行原來的設(shè)計模式,即三門課程設(shè)計仍然分開做,且給他們增加了1 周的學(xué)時。二是要題目多樣化。傳統(tǒng)的單一命題模式有諸多弊端,學(xué)生選擇的余地小,無法避免相互抄襲和應(yīng)付差事的現(xiàn)象。打破單一命題模式,讓學(xué)生盡可能多地接觸不同類型的設(shè)計命題,可以避免因全班同學(xué)做同一題目而產(chǎn)生的抄襲舞弊現(xiàn)象。以暖通空調(diào)綜合課程設(shè)計為例,通過建立囊括辦公建筑、娛樂休閑建筑、賓館建筑、商業(yè)建筑、體育建筑、醫(yī)療建筑、學(xué)校建筑等七個類型的多樣化題庫,學(xué)生采取自由組合的形式分成七個設(shè)計組。每個組基本上都是有共同興趣愛好的學(xué)生組成的一個課程設(shè)計團隊。這種開放自由的設(shè)計環(huán)境,最大限度地滿足了學(xué)生的興趣方向,有利于發(fā)揮他們的團隊優(yōu)勢,可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性,激發(fā)設(shè)計靈感。三是要方案個性化。鼓勵同一設(shè)計小組內(nèi)的學(xué)生提出不同的設(shè)計方案。其實,通過命題的多樣化,每個人提出的設(shè)計方案應(yīng)該是不同的。因為,不同的設(shè)計小組由于建筑功能的不同,設(shè)計方案肯定有所區(qū)別;即使同一設(shè)計小組內(nèi)的學(xué)生,由于設(shè)計地點的不同,氣候、能源條件和采暖空調(diào)習(xí)慣的不同,也會使設(shè)計方案有所區(qū)別。設(shè)計方案論證階段,要求所有學(xué)生選擇不同的設(shè)計方案,并進行分組討論,最終確定合理方案。例如在空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計中,有的學(xué)生選擇全空氣系統(tǒng),有的選擇空氣-水系統(tǒng);有的采用定流量系統(tǒng),有的采用變流量系統(tǒng);還有的學(xué)生則大膽嘗試多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)、冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)、水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)等。再如在冷熱源方案選擇中,有的學(xué)生選擇電動冷(熱)水機組,有的采用溴化鋰直燃機組,有的選擇空氣源熱泵或水源熱泵,還有部分設(shè)計地點位于北方的學(xué)生則利用城市熱力管網(wǎng)作為熱源等。通過設(shè)計方案的個性化,學(xué)生對課本上所學(xué)的原理和設(shè)計方法有了更深層次的理解,同時可以有效杜絕同一設(shè)計小組內(nèi)方案雷同或相似等軟作弊現(xiàn)象。
四、畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)
一、從實驗原理的角度進行分析
例1.(2009年北京)某同學(xué)對下列4個 實驗都設(shè)計了兩種方案,其中方案1合理,方案2不合理的是()。
分析:題目中給出的方案只涉及實驗的原理,因此,只需從物質(zhì)性質(zhì)的角 度逐項分析方案內(nèi)容即可得出符合題意的選項。用除雜思路分析A實驗,可得知,A實驗的方 案1、2都不合理 ;扣住鐵銹的化學(xué)性質(zhì)去分析B實驗,可得知B實驗的方案1合理,方案2不合理;利用氯化鈉 和稀鹽酸的性質(zhì)差異去分析C實驗,可得知C實驗中的方案1、2都合理;檢驗一氧化碳中含有 少量的二氧化碳,檢驗的主體是二氧化碳,所以D實驗中的方案1不合理,方案2合理。
二、從操作便利的角度進行分析
例2.(2009年廣東)下列圖(I)是部分常用化學(xué)儀器或裝置 ,圖(Ⅱ)是部分“微型”化學(xué)儀器或裝置(用“微型”儀器做實驗,其試劑用量和廢物排放 量是通常用量的1/10或更少,符合綠色化學(xué)的理念)。
對比圖(Ⅰ)圖(Ⅱ)回答以下問題:
(1)用圖(Ⅱ)中的“微型”儀器做實驗,固體只需極少量,液體 用量也很少(或只需1~2小滴),相對用圖(I)儀器做實驗的優(yōu)點是_____(填序號)。
①節(jié)約藥品用量
②能完全消除實驗污染
③方便個人或家庭實驗 ④若需加熱也能節(jié)約燃料
(2)圖(Ⅰ)中的C裝置的作用相當于圖(Ⅱ)中的裝置_____(填字母),它們在實驗操作上 的共同優(yōu)點是通過控制_____來控制反應(yīng)速度。
分析:用微型儀器或裝置進行化學(xué)實驗的優(yōu)點,題目中 已經(jīng)給出了不少的提示,需要注意的是,用這種儀器或裝置進行實驗?zāi)軠p少實驗的污染,但 不能完全消除實驗污染,因此,問題(1)應(yīng)該選填①③④三個序號。圖(I)中的C裝置是固 體和液體在不需要加熱的前提下發(fā)生反應(yīng)的裝置,對照圖(II),可以看出其中的d裝置和圖( I)中C裝置的作用相當。由于分液漏斗和多用途滴管都可以控制液體藥品滴加的量和滴加的 快慢,因此,兩個裝置都能夠控制反應(yīng)的速度。
三、從裝置完善的角度進行分析
例3.(2009年安徽)類比法是化學(xué)研究物質(zhì)的重要方法之一。草酸的化學(xué)性 質(zhì)與碳酸相似。已知碳酸 易分解,草酸在受熱條件下也分解,僅生成三種氧化物。某校研究性學(xué)習(xí)小組對此展開探究 :
【假設(shè)一】生成物中有二氧化碳
實驗一:將生成的氣體通入澄清的石灰水,小明據(jù)此 判斷生成物中含有二氧化碳。
【假設(shè)二】生成物中有一氧化碳
實驗二:小明用下圖裝置進行實驗,從而證明生成物中含有一氧化碳。
【討論交流】
小芳認為,小明的“實驗二”不需要B裝置也能夠推斷出生成物中含有一氧化碳,你 是否支 持小芳的觀點:(填“支持”或“不支持”)。請說出你的理由:。小芳 認為, 從環(huán)保的角度看,“實驗二”裝置有一個缺陷,請你指出該缺陷:。處理的方法 是。
分析:該題從裝置多和少的角度,提出了兩個問題。由于 題目中給出了“草酸在受熱條件下也分解,僅生成三種氧化物”的信息,而初中階段具有還 原 性的氣態(tài)氧化物只有一氧化碳一種,因此,只要根據(jù)氧化銅由黑色變?yōu)榧t色,就可判斷三種 氧化物中一定含有一氧化碳,也就是說,從檢驗一氧化碳的角度看,實驗二中的裝置B是多 余的(支持小芳的觀點)。聯(lián)想到一氧化碳的毒性,又會發(fā)現(xiàn),實驗二中的裝置又是缺少的 ,缺少一個處理尾氣的裝置。處理尾氣的方法是用酒精燈將尾氣點燃,或者用一個氣球?qū)⑽?氣收集起來。
四、從方案嚴密的角度進行分析
例4.(2009年福州)同學(xué)們在學(xué)習(xí)堿的化學(xué)性質(zhì)時,進行了如下圖所示的實 驗。
實驗結(jié)束后,同學(xué)們將甲、乙、丙三個實驗 的廢液倒入同一個干凈的廢液缸中,最終看到廢液渾濁并呈紅色,產(chǎn)生疑問。
【提出問題】廢液中含有哪些物質(zhì)?
【交流討論】
①一定含有的物質(zhì):碳酸鈣、指示劑、水和(寫物質(zhì)名稱)。
②還含有能使廢液呈堿性的物質(zhì)。能使廢液呈堿性的物質(zhì)是什么?同學(xué)們有如下猜想。
小云認為:只有碳酸鈉。
小紅認為:只有氫氧化鈣。
小林認為:是氫氧化鈉和碳酸鈉。
你認為還可能是。(寫一種猜想)
【實驗設(shè)計】小方想用氯化鈣溶液來驗證小云、小紅、小林的猜想。查閱資料獲悉氯化鈣溶 液呈中性,并設(shè)計如下實驗。請你將小方的實驗設(shè)計補充完整。
【文獻編碼】 doi:10.3969/j.issn.0450-9889(B).2011.11.004
“學(xué)案導(dǎo)學(xué)”是指以學(xué)案為載體,以導(dǎo)學(xué)為方法,教師為教學(xué)主導(dǎo),學(xué)生為學(xué)習(xí)主體,師生共同合作完成教學(xué)任務(wù)的一種教學(xué)模式。在這種模式中,學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計的學(xué)案,認真閱讀教材,了解教材內(nèi)容,然后根據(jù)學(xué)案要求完成相關(guān)內(nèi)容,在此過程中學(xué)生可提出自己的觀點或見解,師生共同研究學(xué)習(xí)。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,它更突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位,更注意引導(dǎo)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)。本文以人教版高中化學(xué)第二冊第六章第四節(jié)《苯酚》的教學(xué)為例,說明如何以“學(xué)案導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)能力。
一、 學(xué)案的設(shè)計思路及學(xué)案內(nèi)容展示
基于維果斯基的最近發(fā)展區(qū)理論,導(dǎo)學(xué)問題應(yīng)處于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),讓學(xué)生從原有知識中尋找新知識的生長點。問題按照由易到難、從表面到本質(zhì)、從特殊到一般的認識規(guī)律,有層次地安排。
因此,設(shè)計《苯酚》學(xué)案所遵循的基本原則是:通過有梯度的學(xué)習(xí)問題,讓學(xué)生沿著“自己能解決的問題通過點撥討論能解決的問題 師生共同探討能解決的問題”這個路徑,循序漸進地探究問題,完成新知識的學(xué)習(xí)過程。
1. 學(xué)生自己能解決的問題
(1)設(shè)計導(dǎo)學(xué)問題,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)并進行知識整理。
教學(xué)大綱要求學(xué)生了解酚類的定義,了解苯酚的性質(zhì)及用途,而這一部分知識較為簡單,學(xué)生完全可以通過自學(xué)掌握。因此,學(xué)案設(shè)計如下:
課前預(yù)習(xí)
【引導(dǎo)1】苯酚具有哪些用途?
【引導(dǎo)2】苯酚具有哪些物理性質(zhì)?
【引導(dǎo)3】苯酚具有什么樣的結(jié)構(gòu)?這個結(jié)構(gòu)有什么特點?什么是酚?酚和芳香醇有什么區(qū)別?
(在每個引導(dǎo)問題下,有具體指導(dǎo)學(xué)生回答問題的相關(guān)內(nèi)容填空題,此處略去)
在這些問題的引導(dǎo)下,學(xué)生通過自學(xué),不僅能夠達到大綱要求,同時自學(xué)能力、整理知識的能力也能夠得到提高。
(2)設(shè)計預(yù)習(xí)檢測問題,使學(xué)生的預(yù)習(xí)情況得到及時反饋。
這一環(huán)節(jié)問題的設(shè)置,與引導(dǎo)自學(xué)時所設(shè)置的問題相比,應(yīng)更進一層,不僅要求學(xué)生對知識進行復(fù)述、重現(xiàn),更要引導(dǎo)學(xué)生對知識做進一步的思考和理解,通過學(xué)生的回答,及時掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。
學(xué)案設(shè)計如下:
預(yù)習(xí)檢測
1. 苯酚作為消毒劑,能否直接用于皮膚?若實驗過程中皮膚沾上苯酚,應(yīng)如何處理?
2. 判斷下列物質(zhì)哪些屬于酚類:
3. 如何檢驗水溶液中是否存在苯酚?
2. 通過點撥討論能解決的問題
(1)通過類比,推斷苯酚的化學(xué)性質(zhì)。
教學(xué)大綱要求學(xué)生能夠掌握苯酚的結(jié)構(gòu),并從其結(jié)構(gòu)出發(fā),分析、解釋苯酚的化學(xué)性質(zhì)。所以,學(xué)案先引導(dǎo)學(xué)生回憶苯、乙醇的結(jié)構(gòu)及其化學(xué)性質(zhì),再引導(dǎo)學(xué)生對比苯酚的結(jié)構(gòu)和苯酚可能具有的化學(xué)性質(zhì)進行討論。
相關(guān)知識回顧
1.苯的結(jié)構(gòu)簡式為,它能夠發(fā)生等反應(yīng)。
2.乙醇結(jié)構(gòu)簡式為,它能夠發(fā)生等反應(yīng)。
【思考】根據(jù)苯酚的結(jié)構(gòu)推測,苯酚可以跟哪些物質(zhì)反應(yīng)?根據(jù)結(jié)構(gòu)中有哪種基團來進行推斷?
這樣的引導(dǎo)起到了承上啟下的作用,既能加深學(xué)生對原有知識的印象,又能引導(dǎo)學(xué)生運用比較的方法,對新事物的性質(zhì)進行推斷,使學(xué)生對事物的觀察能力和對知識進行推理、演繹的能力得到提高。
(2)通過對比,體會酚羥基與苯環(huán)的相互影響。
酚羥基與苯環(huán)之間的相互影響這一知識點對學(xué)生來講具有相當?shù)碾y度,落在學(xué)生的發(fā)展區(qū)之外。因此,設(shè)計學(xué)案時格外注意導(dǎo)學(xué)問題的梯度,既要對學(xué)生理解問題有幫助,又不能代替學(xué)生完成問題。這里是引導(dǎo)學(xué)生將新舊知識進行對比。
課堂拓展
【拓展1】苯酚的結(jié)構(gòu)與苯、乙醇有所不同,這些不同之處如何體現(xiàn)在化學(xué)性質(zhì)上?
[比較1] 苯、苯酚與溴反應(yīng)的比較(分別從對溴的要求、反應(yīng)條件、被取代的H的數(shù)目、原因等方面進行比較)。
[比較2] 醇羥基與酚羥基的比較:
氫原子活潑性:>H2O>。
原因:。
3. 師生共同探討能解決的問題
苯酚與H2CO3、HCO3- 酸性強弱的比較是本節(jié)的重點內(nèi)容,也是常考點之一。這部分內(nèi)容可設(shè)計成開放式的實驗探究,讓學(xué)生自己進行判斷,通過師生、生生之間的交流、探討,設(shè)計并完善相關(guān)實驗方案,驗證結(jié)論。
【拓展2】如何比較苯酚與H2CO3、HCO3- 的酸性強弱?請簡要寫出實驗方案(包括實驗步驟和現(xiàn)象)。
二、 學(xué)案在教學(xué)實踐中的運用
1. 學(xué)案在課前預(yù)習(xí)中的運用
在正式上課前一天,將學(xué)案印發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生進行課前預(yù)習(xí),并布置科代表對預(yù)習(xí)學(xué)案完成情況進行檢查。
2. 學(xué)案在課堂活動中的運用
“學(xué)案導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式要求師生、生生之間形成平等交流及互助合作的關(guān)系。教師創(chuàng)設(shè)的民主、合作、愉悅的教學(xué)氛圍,最大限度地調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
(1) 學(xué)生預(yù)習(xí)成果展示。
在這一活動中,借助多媒體教學(xué)系統(tǒng),讓幾名學(xué)生代表將他們所完成的預(yù)習(xí)學(xué)案向全班同學(xué)進行投影展示,其余學(xué)生通過比較、討論,認識達成一致。
(2) 學(xué)生對苯酚化學(xué)性質(zhì)的推斷、討論及驗證。
在這一活動中,請幾名學(xué)生代表展示學(xué)案中關(guān)于苯酚化學(xué)性質(zhì)的推斷(可以跟哪些物質(zhì)反應(yīng),根據(jù)結(jié)構(gòu)中有哪種基團進行推斷)。
事實證明,由于預(yù)習(xí)學(xué)案中設(shè)置了“相關(guān)知識回顧”這一環(huán)節(jié),大多數(shù)學(xué)生能夠結(jié)合苯酚與學(xué)過的苯、乙醇的結(jié)構(gòu)特點,有根據(jù)地推斷出苯酚的化學(xué)性質(zhì)。
(3) 討論苯酚結(jié)構(gòu)中羥基與苯環(huán)的相互影響。
教師通過學(xué)案,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度比較溴與苯、苯酚的取代有什么區(qū)別(從對溴的要求、反應(yīng)條件、被取代的H數(shù)目方面進行比較)。
當學(xué)生進行比較之后會發(fā)現(xiàn),苯酚與溴的反應(yīng)要更容易些。他們自然而然地會對自己提出問題:原因在哪里?
接著,通過思考及相互討論,學(xué)生很快得出結(jié)論:羥基使苯環(huán)的化學(xué)性質(zhì)變得更活潑。在這一個環(huán)節(jié)中,教師引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,最后自己解決問題。由于這一過程是通過合作交流來完成,學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣高,學(xué)習(xí)狀態(tài)得以改善,學(xué)生的參與廣度、深度大。
(4) 苯酚與H2CO3、HCO3- 酸性強弱的比較。
設(shè)計這樣一個環(huán)節(jié)來比較苯酚與H2CO3、HCO3- 酸性強弱:在幻燈片上設(shè)置四個按鈕,分別標注為假設(shè)1至假設(shè)4,當用鼠標點擊不同的假設(shè)時,相應(yīng)的內(nèi)容才會顯示出來。
假設(shè)1 (苯酚 > H2CO3)假設(shè)2 (H2CO3>苯酚)
假設(shè)3 (苯酚 > HCO3-)假設(shè)4 (HCO3->苯酚)
在探究的過程中,教師是充當引導(dǎo)者的角色,通過師生之間、生生之間的討論,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷這樣一些環(huán)節(jié):
于是,在學(xué)案的引導(dǎo)下,學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體,或者獨立思考,或者討論交流,在學(xué)習(xí)的過程中自己不斷提出問題、解決問題,使思維更加縝密,能力不斷提高。
接下來,師生以課堂小游戲的形式展開互動。請幾個同學(xué)作為代表,任選幻燈片上的4個假設(shè)按鈕中的一個,點擊這個按鈕,相應(yīng)的內(nèi)容會展現(xiàn)出來,這個同學(xué)就要設(shè)計出相應(yīng)的實驗方案,到講臺上對所選的假設(shè)進行當場驗證。
這個游戲?qū)⒄n堂氣氛推向了最,學(xué)生們表現(xiàn)得很興奮,人人踴躍參與,有的舉手發(fā)言,有的為選手出謀劃策,還有的協(xié)助選手進行實驗……而這一切,恰恰是“學(xué)案導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式所要體現(xiàn)的:一切教學(xué)活動以學(xué)生為主體,盡可能地讓學(xué)生去表現(xiàn)自己,讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。
本節(jié)課的成功之處在于將問題的解決設(shè)計成探索研究的過程,這個過程實際上就是知識的發(fā)生過程。教材上往往只給出結(jié)論和定義,這不利于培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和創(chuàng)新能力。學(xué)案教學(xué)的基本策略就是引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會怎樣去嘗試,該思考哪些方面的問題,應(yīng)用什么樣的思維方式和技巧來解決這些問題,讓學(xué)生學(xué)會嘗試,學(xué)會創(chuàng)新。
3. 課外學(xué)習(xí)指導(dǎo)
課堂活動的結(jié)束并不意味著教學(xué)的終止,相反,對學(xué)生進行課外學(xué)習(xí)指導(dǎo)也是一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。課外指導(dǎo)的形式可以是多種多樣的?!侗椒印穼W(xué)案中列舉出了本節(jié)的學(xué)習(xí)目標,便于學(xué)生有針對性地進行學(xué)習(xí);另外,結(jié)合本節(jié)內(nèi)容的特點,學(xué)案給出了針對性的學(xué)法建議。同時根據(jù)對學(xué)生掌握情況的預(yù)計,學(xué)案中預(yù)留了三個綜合性更強的問題作為課后思考,以便進一步地提高學(xué)生運用知識解決問題的能力。
課后鞏固
1. 甲基苯酚常見的同分異構(gòu)體有三種,請分別寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式。
2. 用哪種試劑,可以把苯酚、乙醇、NaOH、KSCN四種溶液鑒別開來?現(xiàn)象分別如何?
3. 除去混在苯中的少量苯酚能否用先加溴水后過濾的方法?怎樣分離苯酚和苯的混合物?
三、 教學(xué)反思
通過教學(xué)實踐,可以看出本節(jié)課有一些應(yīng)當在以后的教學(xué)中繼續(xù)保持和發(fā)揚的成功之處。
(1) 通過學(xué)案,對學(xué)生進行學(xué)法指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生進行課前預(yù)習(xí),并在課堂上展示預(yù)習(xí)成果,進一步鞏固知識。
(2) 由于在上課之前學(xué)生已經(jīng)完成了部分知識的學(xué)習(xí),所以在課堂上把時間主要用來分析學(xué)習(xí)的重點,突破難點,提高課堂學(xué)習(xí)效率。
(3) 在課堂上,運用學(xué)案引導(dǎo)學(xué)生在對比中進行學(xué)習(xí)。同時注重課堂活動的設(shè)計,激發(fā)、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,盡可能地讓學(xué)生參與到課堂活動當中,把課堂還給學(xué)生。
化學(xué)作為高中教學(xué)中的重要組成部分,對于擴展學(xué)生的知識范圍,提高他們的動手實踐能力具有重要作用。隨著教育改革進程不斷深入,高中化學(xué)教學(xué)也發(fā)生了新變化,出現(xiàn)了較多的教學(xué)方式,為提高教學(xué)效率發(fā)揮了重要作用。研究性學(xué)習(xí)作為其中一種,由于自身優(yōu)越性,已被廣大化學(xué)老師所重視。本文就該教學(xué)方法在高中化學(xué)中的應(yīng)用給予分析。
【關(guān)鍵詞】
高中化學(xué);研究性學(xué)習(xí);應(yīng)用分析
在傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)中,通常都是以老師為課堂主體,學(xué)生只是知識被動的接受者。老師在講臺上只是將知識點講述給學(xué)生,并沒有注意到學(xué)生對課堂知識的掌握情況。這種教學(xué)方式較為落后,不利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,更不能活躍課堂氣氛,嚴重影響了教學(xué)效率。隨著教育不斷發(fā)展,高中化學(xué)教學(xué)也發(fā)生了重大變化,最明顯的就是新的教學(xué)方式不斷涌現(xiàn),對提高教學(xué)效果起到重要作用。本文就將教育改革中出現(xiàn)的研究性學(xué)習(xí)法在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用給予如下分析。
一、研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)涵及特征
研究性學(xué)習(xí)指的是,學(xué)生以自己的興趣、愛好為出發(fā)點,以教材內(nèi)容為前提,選定一個研究課題,再在老師的指導(dǎo)下完成課題制作的學(xué)習(xí)方法。該學(xué)習(xí)方法能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性,開發(fā)他們的創(chuàng)造性思維,對于提高課堂效率具有重要作用。和傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法相比,該種學(xué)習(xí)方法更加注重學(xué)生的內(nèi)心世界,更加注意培養(yǎng)他們的個性,讓他們在研究學(xué)習(xí)中感受到知識帶來的。另外,研究性學(xué)習(xí)改變了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的弊端,將教學(xué)主題轉(zhuǎn)移到學(xué)生上面,從而提高了學(xué)生對知識的理解,加深了知識的應(yīng)用。
二、研究性學(xué)習(xí)法在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、鼓勵學(xué)生超越創(chuàng)新
研究性學(xué)習(xí)法在高中化學(xué)教學(xué)應(yīng)用中,對于學(xué)生的設(shè)計方案,老師應(yīng)給予積極評價,并在方案完成過程中,應(yīng)鼓勵他們應(yīng)用創(chuàng)新思維,不要讓他們拘泥于課本中的理論知識。另外,老師還應(yīng)鼓勵學(xué)生查閱資料,以拓展他們的知識面,提高解決問題能力。當學(xué)生完成設(shè)計方案之后,老師應(yīng)對完成情況進行修改,對于不合理的地方,應(yīng)當提出,并提供建議,使他們認識到不足之處。另外,在方案設(shè)計過程中,老師應(yīng)鼓勵學(xué)生根據(jù)自己已學(xué)知識的理解,確定方案題目、方案內(nèi)容,并用他們自己的思維方式去完成設(shè)計內(nèi)容。這樣才能讓他們從設(shè)計過程中感受到解決問題帶來的樂趣。如,在學(xué)習(xí)了酸雨知識的基本知識之后,老師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的理解情況,提出研究課題。如:“我們學(xué)習(xí)了酸雨有關(guān)的知識,大家就做一個酸雨危害的模擬實驗吧?”這個課題提出之后,學(xué)生便會通過查找資料以及相互討論,開始制作實施方案,在這個過程中,老師應(yīng)及時提供指導(dǎo),使方案設(shè)計有效進行。
2、重視探究過程
研究性學(xué)習(xí)主要強調(diào)的是學(xué)習(xí)過程,讓學(xué)生在知識應(yīng)用中感受到學(xué)習(xí)帶來的快樂,并從中感受到探索帶來的特殊體驗,使他們的求知欲望更加強烈。如當確定好研究課題之后,他們會積極的查閱資料,對搜集到的信息進行處理,并且為了提高課題完成質(zhì)量,他們幾個人組織在一起討論。這都有利于提高創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的實踐能力。所以老師在講完教材知識之后,應(yīng)結(jié)合學(xué)生的情趣特點,他們的知識水平及對信息的處理能力,確定一個研究課題作為參考,然后讓他們自行查找資料,設(shè)計解決問題的方案。當然,這其中也離不開老師的指導(dǎo)和評價。如,當講完氯化鈉的相關(guān)性質(zhì)之后,老師可以這樣問:“同學(xué)們,食鹽已經(jīng)是我們生活中不可缺少的調(diào)味品,它的主要成分是氯化鈉,對于給機體提供鈉元素具有重要意義。但目前,一些不法商販為了謀取暴利,用工業(yè)用鹽代替食鹽,極大的損害了人們的健康。同學(xué)們,既然你們已經(jīng)學(xué)了鈉的基本知識,能不能設(shè)計出一種方案,以檢驗出工業(yè)用鹽的存在及含量呢”。這是一道關(guān)乎人們健康的課題,學(xué)生們便會積極的投入到方案設(shè)計中。之后,老師對設(shè)計方案給予評價,并對好的解決方法給予肯定,以提高學(xué)生解決問題的能力。
3、啟發(fā)學(xué)生研究動機
任何事物的研究都是由某種動機引起的,以此,在研究性學(xué)習(xí)法在高中化學(xué)教學(xué)的應(yīng)用中,老師應(yīng)根據(jù)教材知識,提出一些生活中常見的但又被忽略的額問題,讓學(xué)生積極的參與到其中,對這些問題給予解決,從而達到知識活用的目的。如在講完碘的基本性質(zhì)之后,老師可以提出這樣一個課題研究背景“:同學(xué)們,我們已經(jīng)學(xué)完了關(guān)于碘的基本知識,并對碘的基本用途也有了一個大概了解,大家想下,我們在生活中接觸到含碘的物質(zhì)有哪些?這里邊的碘是以什么形態(tài)存在?如果讓大家設(shè)計一種方案,以檢驗含碘物質(zhì)中碘的含量,大家又會如何設(shè)計呢?”這時學(xué)生便會積極的查找資料,相互討論,以確定檢驗方案。方案確定之后,老師應(yīng)給予評價及鼓勵,并將不妥的地方給予修改。這樣,學(xué)生便會從解決問題的過程中,對碘的性質(zhì)有更深入的理解。
三、結(jié)語
哈爾濱工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)科早在2007年就率先進行了碩士研究生分類培養(yǎng)的培養(yǎng)模式改革試點工作。分別制定了學(xué)術(shù)型和應(yīng)用型的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案,對應(yīng)用型研究生培養(yǎng)的改革和探索,為貫徹執(zhí)行全日制專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)提供了實踐經(jīng)驗,在實際的培養(yǎng)過程中,一方面積極與企業(yè)合作,建立校外實踐基地;另一方面,面對工程碩士招生的逐年增長,也積極探索多種形式的實踐基地建設(shè)模式,哈爾濱工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)科具有悠久的工程實踐傳統(tǒng),在多年的辦學(xué)過程中,形成了面向國防,服務(wù)航天的工程教育特色,在整合學(xué)科、學(xué)院實驗實踐教學(xué)資源的基礎(chǔ)上,依托重點學(xué)科優(yōu)勢,通過校內(nèi)實踐基地的建設(shè),對學(xué)生的創(chuàng)新實踐活動起到了引領(lǐng)和促進作用。研究生培養(yǎng)計劃中的課程實驗、實習(xí)實踐、學(xué)位論文3個主要實踐環(huán)節(jié),承擔著不同的實踐教育任務(wù),課程實驗的任務(wù)是加深對課堂知識的理解和掌握,圍繞某一(某些)具體知識點進行感性認識訓(xùn)練。學(xué)位論文是訓(xùn)練綜合運用科學(xué)理論、方法和技術(shù)手段解決某一具體工程技術(shù)問題的能力。因此,在目前的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,校內(nèi)實踐基地主要是完成實習(xí)實踐的教學(xué)任務(wù),其功能定位為:培養(yǎng)學(xué)生熟悉本領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)全過程;綜合運用所學(xué)知識進行創(chuàng)新性研發(fā)工作;熟悉生產(chǎn)和管理模式以及設(shè)備和工藝流程配置;在實踐中發(fā)現(xiàn)、提煉和總結(jié)學(xué)術(shù)問題的能力。通過在校內(nèi)實踐基地的訓(xùn)練,使學(xué)生基本熟悉機械工程領(lǐng)域的各類典型工作流程、關(guān)鍵核心技術(shù)的實現(xiàn)途徑、相關(guān)職業(yè)及技術(shù)規(guī)范,培養(yǎng)實踐研究和技術(shù)創(chuàng)新能力,并結(jié)合實踐內(nèi)容完成論文的選題指導(dǎo)工作,為進一步進入企業(yè)深入實踐奠定前期必要的技術(shù)基礎(chǔ)和知識儲備。為了實現(xiàn)上述功能定位,校內(nèi)實踐基地在構(gòu)建中遵循以下原則:(1)系統(tǒng)性。綜合考慮到我校機械工程學(xué)科及各二級學(xué)科的研究方向和特色,在平臺的建設(shè)上避免圍繞某一(某些)具體方向進行實踐環(huán)節(jié)建設(shè),而是通過整體平臺的構(gòu)建為學(xué)生提供一個系統(tǒng)接觸機械工程領(lǐng)域各種先進技術(shù)和方法的實踐場所。(2)綜合性。在平臺所完成的實踐教學(xué)功能的設(shè)計上,注重依托校內(nèi)實踐基地將培養(yǎng)方案內(nèi)的實驗、實踐等各環(huán)節(jié)單元知識進行綜合運用與具體實施。(3)開放性。為發(fā)揮學(xué)生在實踐中的創(chuàng)造性,構(gòu)建了自行設(shè)計、自由探索的開放環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生進行自主創(chuàng)新能力的實踐。(4)示范性。作為實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的硬件平臺,在保證其教學(xué)功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上,應(yīng)最大化地體現(xiàn)出對機械工程領(lǐng)域典型企業(yè)的示范作用。(5)學(xué)術(shù)性。面向研究生的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),更為注重的是通過實踐培養(yǎng)學(xué)生從中總結(jié)規(guī)律、發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題的能力,因此實踐環(huán)節(jié)應(yīng)具有一定的學(xué)術(shù)內(nèi)涵。
2校內(nèi)實踐基地硬件平臺的構(gòu)建
與課堂理論教學(xué)不同,實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)需要依賴于儀器設(shè)備等硬件條件,因此需要結(jié)合學(xué)科的特點來構(gòu)建完成預(yù)定實踐教育功能的硬件平臺組成。哈爾濱工業(yè)大學(xué)機械工程一級學(xué)科包含機械電子工程、機械制造及其自動化、機械設(shè)計及理論、車輛工程、工業(yè)工程、精密與微納制造和航空宇航制造工程7376個二級學(xué)科,年招收碩士生350人,其中應(yīng)用型碩士研究生和全日制工程碩士240人左右。機械工程學(xué)科覆蓋的各個二級學(xué)科各具內(nèi)涵,互相獨立而又互為支撐,形成了各具特色的研究方向。機械工程領(lǐng)域工程碩士研究生的應(yīng)用能力培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下方面:①大型/復(fù)雜/先進機械系統(tǒng)設(shè)計能力;②各種傳動及其檢測、控制技術(shù)應(yīng)用能力;③先進制造技術(shù)應(yīng)用能力;④機電融合應(yīng)用能力;⑤科技協(xié)作能力。這些能力的培養(yǎng)需要一系列超出單個課程的綜合實踐平臺來提供學(xué)生從實踐中鍛煉和掌握工程技術(shù)能力的實踐機會。依托校內(nèi)實踐基地,建設(shè)一個獨立于課程教學(xué)之外,支撐全院研究生工程實踐能力培養(yǎng)的工程實踐平臺具有重要意義。對于應(yīng)用型碩士研究生,應(yīng)該在機械工程一級學(xué)科的框架下,培養(yǎng)其對各相關(guān)研究方向的了解和掌握,培養(yǎng)出知識面廣博、適應(yīng)性廣的交叉復(fù)合型人才,因此,校內(nèi)實踐基地所建設(shè)的教學(xué)平臺應(yīng)體現(xiàn)出綜合性,并具有一定的輻射性,加強碩士研究生對機械工程領(lǐng)域相關(guān)研究方向的了解,拓展知識面,培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。所建立的校內(nèi)實踐基地硬件平臺的結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1校內(nèi)實踐基地硬件平臺的總體結(jié)構(gòu)校內(nèi)實踐基地硬件平臺包括實驗平臺和實踐平臺兩個部分,其中實驗平臺用來支撐培養(yǎng)計劃中的實踐學(xué)分,由傳感及測試技術(shù)實驗子平臺、數(shù)字化制造技術(shù)實驗子平臺、機器人技術(shù)實驗子平臺和微納米測量技術(shù)實驗子平臺組成;實踐平臺用來為學(xué)生提供一個實現(xiàn)自主創(chuàng)新、自由探索的實踐環(huán)境,由金屬零件少無切削制造技術(shù)工程實踐子平臺、空間機構(gòu)及機械系統(tǒng)設(shè)計與實踐子平臺、數(shù)控運動控制綜合實踐子平臺和液壓伺服傳動與氣壓傳動綜合應(yīng)用實踐子平臺組成。
2.1傳感及測試技術(shù)實驗子平臺傳感及測試技術(shù)是機械工程學(xué)科研究生必須掌握的一門偏重于基礎(chǔ)的技術(shù),并且是其它眾多技術(shù)的基礎(chǔ),因此該實驗子平臺的建設(shè)側(cè)重訓(xùn)練研究生對常用傳感器的基本原理及其典型應(yīng)用,使學(xué)生不但對傳感技術(shù)中所涉及的各種傳感器的測量原理和性能指標有深入具體的認識,而且還能夠針對具體的問題,選擇合適的傳感器完成相應(yīng)的檢測任務(wù),為將來的學(xué)習(xí)和工作奠定實踐基礎(chǔ),提高應(yīng)用型研究生對相關(guān)專業(yè)理論的認知、加強對專業(yè)技術(shù)工作適應(yīng)能力和開發(fā)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.2數(shù)字化制造技術(shù)實驗子平臺該實驗子平臺以對數(shù)字化制造技術(shù)的原理和核心技術(shù)的理解為主,以校園網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),建立數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計和加工子系統(tǒng),兩個子系統(tǒng)共享一個服務(wù)器,實現(xiàn)信息共享。以現(xiàn)有的CAD/CAM軟件和自行開發(fā)的數(shù)控技術(shù)、數(shù)字化加工、數(shù)字化裝配等軟件為基礎(chǔ),為數(shù)字化設(shè)計、建模和仿真、加工技術(shù)的研究提供基本的實驗教學(xué)環(huán)境和條件。使學(xué)生掌握數(shù)字化制造技術(shù)在產(chǎn)品的設(shè)計、分析、制造、制造系統(tǒng)規(guī)劃等方面的應(yīng)用。
2.3機器人技術(shù)實驗子平臺該實驗子平臺是一個具有一定規(guī)模的、模塊化的、可擴展的機器人系統(tǒng)開放實驗平臺,子平臺的建設(shè)以常規(guī)機器人技術(shù)教學(xué)為主,并兼顧機器人智能運動控制和機構(gòu)空間復(fù)雜軌跡的實現(xiàn)等相關(guān)教學(xué)實驗。能夠進行14個機器人技術(shù)方面的教學(xué)實驗,各實驗間既可以獨立進行,也可以聯(lián)合進行;能根據(jù)教學(xué)的需求及課程的變化需求進行迅速調(diào)整,以適應(yīng)實驗教學(xué)的需要。這些實驗要求學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識進行設(shè)計、編程和實施,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計、分析和動手能力,促進機器人技術(shù)教學(xué)水平的提高,培養(yǎng)機械工程學(xué)科研究生的綜合技能和創(chuàng)新能力。
2.4微納米測量技術(shù)實驗子平臺隨著超精密加工技術(shù)和納米加工技術(shù)的發(fā)展,對機械加工表面形貌的微觀檢測提出了越來越高的要求。因此微納米檢測技術(shù)成為機械工程學(xué)科新的研究熱點。通過實驗教學(xué),使學(xué)生掌握原子力顯微鏡測量原理、測試參數(shù)的選擇,數(shù)據(jù)處理知識。掌握利用原子力顯微鏡獲得力曲線,根據(jù)納米壓痕法的理論基礎(chǔ)及彈性接觸理論計算材料的機械力學(xué)特性,分析研究測量儀器的原理、精度、誤差及適用范圍。
2.5金屬零件少無切削制造技術(shù)工程實踐子平臺本子平臺對學(xué)生進行金屬零件少無切削制造技術(shù)的實踐訓(xùn)練。學(xué)生通過設(shè)計制造零件的實踐,培養(yǎng)研究生:先進綠色制造技術(shù)運用能能力;產(chǎn)品制造生產(chǎn)線管理與運用能力;數(shù)控等先進裝備控制與運用能力。
2.6空間機構(gòu)及機械系統(tǒng)設(shè)計與實踐子平臺通過先進傳動裝置的學(xué)習(xí)和拆裝,使學(xué)生了解、學(xué)習(xí)高性能諧波減速器等國外先進傳動裝置的原理、設(shè)計方法、結(jié)構(gòu)和工藝;由學(xué)生利用基本元部件設(shè)計并構(gòu)建機械系統(tǒng),如多自由度關(guān)節(jié)串聯(lián)機構(gòu)和行走機構(gòu)等。根據(jù)學(xué)生自己構(gòu)建的機械系統(tǒng),運用機構(gòu)設(shè)計與動力分析軟件建立虛擬樣機,進行仿真。學(xué)生為自己構(gòu)建的機械系統(tǒng)配備運動控制系統(tǒng),利用計算機和PID控制來控制交、直流伺服系統(tǒng),實現(xiàn)其構(gòu)建的機械系統(tǒng)的預(yù)期運動目標。
2.7數(shù)控運動控制綜合實踐子平臺以機床運動形式為主要控制目標,運動控制為主,順序控制為輔,訓(xùn)練學(xué)生機電系統(tǒng)計算機控制能力。實踐子平臺以單軸運動模塊為基本單元,可搭建一軸、兩軸和三軸運動控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)采用PC-Base運動控制控制器為核心,交流伺服系統(tǒng)為基礎(chǔ),形成一個開放式的、學(xué)生可實際搭建的(包括內(nèi)部控制軟件)實踐系統(tǒng)。
2.8液壓伺服傳動與氣壓傳動綜合應(yīng)用實踐子平臺該實踐子平臺對學(xué)生進行流體傳動與控制重要基礎(chǔ)和綜合應(yīng)用的訓(xùn)練。平臺包含豎直液壓伺服搬運、水平液壓傳動搬運、氣動插拔銷三套子系統(tǒng),訓(xùn)練學(xué)生:流體傳動與控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計能力、液壓伺服系統(tǒng)(位置和力及其切換)設(shè)計調(diào)試能力、液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計調(diào)試能力、氣壓傳動系統(tǒng)設(shè)計調(diào)試能力和團隊協(xié)作能力。
3校內(nèi)實踐基地的實踐教學(xué)體系
在校內(nèi)實踐基地硬件平臺構(gòu)建的基礎(chǔ)上,結(jié)合應(yīng)用型研究生培養(yǎng)方案,構(gòu)建了校內(nèi)實踐基地的實踐教學(xué)體系,根據(jù)兩類平臺的特點,結(jié)合培養(yǎng)目標,依托實驗平臺下設(shè)的4個子平臺建設(shè)了一門具有特色的實驗課程“機械工程學(xué)科應(yīng)用型研究生綜合實驗”,綜合實驗課程在內(nèi)容設(shè)置上立足機械工程學(xué)科的主干課程,從機械工程一級學(xué)科的角度去組織實驗教學(xué)的內(nèi)容,規(guī)劃建設(shè)的實驗項目既是對若干門學(xué)位課程內(nèi)容的深化和提升,又是對某門課程課內(nèi)實驗的強化,支撐研究生培養(yǎng)計劃中2學(xué)分的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),可以完成總計66學(xué)時的實驗教學(xué),根據(jù)課程的設(shè)置和培養(yǎng)計劃,要求研究生從中選擇22學(xué)時進行本門課程的實驗教學(xué),以加強碩士研究生現(xiàn)代實驗方法和技能的訓(xùn)練和提高。在教學(xué)體系的建設(shè)上,實踐平臺是對實驗平臺的進一步深化和運用,目的是注重學(xué)生自主實踐能力的訓(xùn)練和培養(yǎng),實踐內(nèi)容的設(shè)計充分體現(xiàn)出開放性和探索性,學(xué)生利用平臺所提供的基本元件和模塊,根據(jù)給定的技術(shù)參數(shù)和指標,自行搭建系統(tǒng),獨立完成相應(yīng)的實踐訓(xùn)練項目。結(jié)合實踐平臺的硬件設(shè)備,建設(shè)了一門面向全院碩士生的實踐課程“機械工程綜合實踐”,以獨立實踐課程的形式來實現(xiàn)校內(nèi)實踐基地的實踐教學(xué)功能,使本領(lǐng)域的應(yīng)用型研究生能夠經(jīng)歷一個相對完整的機械系統(tǒng)設(shè)計、制造、檢測和控制的工程應(yīng)用過程的基本訓(xùn)練,支撐研究生培養(yǎng)計劃中的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),根據(jù)課程的設(shè)置和培養(yǎng)計劃,要求研究生從中選擇若干實踐項目進行實訓(xùn),培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。依托校內(nèi)實踐基地開設(shè)的兩門實驗實踐課程,初步確定了機械工程領(lǐng)域應(yīng)用型研究生的實踐教學(xué)體系。解決了應(yīng)用型研究生培養(yǎng)方案中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱的問題;確立了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的主體地位,以獨立的課程形式來加深課堂理論知識的理解,提高創(chuàng)新實踐的能力,滿足機械工程學(xué)科研究生培養(yǎng)方案中實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)計劃,為進一步的分類培養(yǎng)模式改革提供實踐。
4校內(nèi)實踐基地的運行效果與深化建設(shè)
1概述
導(dǎo)學(xué)、激趣的初中物理學(xué)習(xí)過程應(yīng)該是物理教師指導(dǎo)作用和學(xué)生自主探究相互作用的過程,教師的指導(dǎo)和學(xué)生的主動探究兩者不可或缺,整個學(xué)習(xí)活動具有開放性和可選擇性,就其階段性而言可以進行如下的概括.
1.1自主學(xué)習(xí)階段
通常情況下,這個階段設(shè)置在課堂實施之前,也就是課前,該階段教師主要是指導(dǎo)學(xué)生進行自主預(yù)習(xí),可以由教師編寫導(dǎo)學(xué)案,借助于導(dǎo)學(xué)案引導(dǎo)學(xué)生自主嘗試著閱讀教材文本,在自主學(xué)習(xí)的過程中獲得初步的認知體驗,與原有的知識體系構(gòu)成有效聯(lián)系,其目的在于“導(dǎo)學(xué)”.
1.2發(fā)展學(xué)習(xí)階段
該階段是課堂上完成的,是學(xué)生獨立探究或和他人進行合作探究式學(xué)習(xí)的過程,本階段的絕大多數(shù)任務(wù)需要學(xué)生積極地思考和質(zhì)疑,而這恰恰就是課堂的閃光點所在,有質(zhì)疑就有亮點生成,催生師生互動和知識方法的遷移,最終實現(xiàn)重、難點的有效突破,而且在這個過程中,由于有學(xué)生自主的參與,學(xué)生的體驗不斷豐富,對知識的記憶尤為深刻,在學(xué)生探究知識的過程中,教師不是處于一個觀眾的位置,應(yīng)該實時監(jiān)控學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程,發(fā)現(xiàn)學(xué)生探究中遇到的困難,并及時地予以點撥,如果學(xué)生的探究方向出現(xiàn)了偏離,應(yīng)及時地予以斧正,該階段不僅使學(xué)生的知識得到了發(fā)展,學(xué)生的學(xué)習(xí)正情緒也得到了有效激發(fā),有效達成了新課程提出的三維教學(xué)目標.
與傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)模式相比,導(dǎo)學(xué)激趣模式的實踐結(jié)果表明,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性得到了有效地提升,課前和課中,學(xué)生始終處于中心地位,當然這樣的教學(xué)模式要想取得理想的效果依賴于學(xué)生自覺性和教師實時監(jiān)控的共同作用.那么,實踐中應(yīng)該如何進行課堂組織和流程設(shè)置呢?
2教學(xué)環(huán)節(jié)與流程設(shè)置
2.1借助“導(dǎo)學(xué)案”課前導(dǎo)學(xué)
“導(dǎo)學(xué)案”是同備課組的教師共同智慧的結(jié)晶,與同年級的學(xué)生共用,融合教案的流程和學(xué)案的問題于一體,師生統(tǒng)稿,在物理課前一天就提前分發(fā)“導(dǎo)學(xué)案”,并提出具體的要求引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合導(dǎo)學(xué)案的設(shè)計,預(yù)習(xí)教材中的待學(xué)內(nèi)容,要區(qū)別于傳統(tǒng)的、流于表面的看書,要在看書的時候融入自己的思考,并將有疑問的地方進行圈點.當然,“導(dǎo)學(xué)案”的制作關(guān)系到整個課堂教學(xué)的成敗,按照新課程“以生為本”的教學(xué)理念,我們設(shè)置的導(dǎo)學(xué)案應(yīng)具有如下幾個特點.
(1)主體性
學(xué)生是初中物理學(xué)習(xí)的主體,因此導(dǎo)學(xué)案的內(nèi)容和問題都應(yīng)該以生為本,立足于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),目的在于充分挖掘?qū)W生的主觀能動性,為此,學(xué)教案中應(yīng)該體現(xiàn)出學(xué)生原有的知識、經(jīng)驗、能力等認知基礎(chǔ),而且在原有基礎(chǔ)上有所提高和發(fā)展,借助于認知沖突將學(xué)生的思維引向即將學(xué)習(xí)的新知識內(nèi)容上來,思考對于新知識了解多少?透過導(dǎo)學(xué)案讓學(xué)生清晰地看到自己的學(xué)習(xí)任務(wù)和目標,并萌生出要主動實現(xiàn)目標的欲望.
(2)導(dǎo)學(xué)性
導(dǎo)學(xué)案的內(nèi)容設(shè)計,起點要低,臺階要密,具有指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的作用.讓課本上的例題、文字說明、結(jié)論等書面的東西轉(zhuǎn)化為學(xué)生們?nèi)菀捉邮艿男畔?應(yīng)當把教學(xué)的基本思路、基本內(nèi)容、基本問題都體現(xiàn)到,但又不能面面俱到,要給學(xué)生們留下獨立思考的空間.導(dǎo)學(xué)案的作用在于導(dǎo)學(xué),即引導(dǎo)學(xué)生由簡到繁、由易到難地拾級而上,層次化問題設(shè)計對于學(xué)生個體而言是穩(wěn)步推進,對于學(xué)生群體而言,則能夠很好地滿足不同層次水平學(xué)生的物理學(xué)習(xí)需求,能夠有效促進全體學(xué)生均能獲得較好的發(fā)展.
(3)探究性
新課程倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí),我們在導(dǎo)學(xué)案內(nèi)容的設(shè)計上絕不能將教材、教輔的內(nèi)容平鋪直敘地簡單化處理,必須立足于學(xué)生的學(xué)情,充分地挖掘教學(xué)資源,通過問題的設(shè)置放開學(xué)生的思維,促使學(xué)生能夠沿著導(dǎo)學(xué)案的內(nèi)容實施探究性學(xué)習(xí)活動.
2.2創(chuàng)設(shè)情境課上激趣
興趣是最好的老師,課堂教學(xué)是知識探究與學(xué)習(xí)的主陣地,課堂激趣環(huán)節(jié),應(yīng)主要以小組合作交流的形式組織學(xué)生進行知識的探究,具體而言應(yīng)有如下幾個步驟:
(1)創(chuàng)設(shè)情境
學(xué)習(xí)是學(xué)生與教材文本、實驗器材、物理問題及研究對象等多個客體有效相遇的過程,情境的設(shè)置能夠拉近學(xué)生與課題的具體,調(diào)動學(xué)生探究知識的興趣,促進學(xué)習(xí)的良性化發(fā)展,是教學(xué)趨于有效的重要保證.
(2)師生交流
獨學(xué)而無友,則孤陋而寡聞.在“導(dǎo)學(xué)案”的引導(dǎo)下,學(xué)生進行了自主預(yù)習(xí),則是學(xué)生第一次學(xué)習(xí)反思的過程,對于研究的結(jié)果如何?有哪些疑問?借助于與他人交流的形式能夠更好地切入到主題問題的討論和研究.
(3)自主探究
結(jié)合討論的結(jié)果或是生成性問題,為了實現(xiàn)物理概念的清晰化和結(jié)論化,應(yīng)給學(xué)生自主探究的體驗,實踐經(jīng)驗表明,學(xué)生的探究過程能夠有效提升學(xué)生的專注力,提高其動手實踐的能力.
(4)解釋結(jié)果
不同的學(xué)生(或是學(xué)習(xí)小組)其探究成果不盡相同,獲得結(jié)果的方法也有可能不一樣,這時,給學(xué)生提供一個進一步探究和交流的平臺,在相互交流的過程中不僅僅解釋了概念,而且提高了語言表達能力和概括能力.
(5)自主訓(xùn)練
通過該環(huán)節(jié)對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進行反饋,同時也是內(nèi)化知識的過程.
2.3課后反思
學(xué)不思則罔!課后反思是促進知識內(nèi)化的重要環(huán)節(jié),初中物理教學(xué)必須以實際應(yīng)用為切入點,引導(dǎo)學(xué)生反思課堂所學(xué),可以要求學(xué)生寫學(xué)后記的形式進行自我反思和自我小結(jié),記錄物理知識學(xué)習(xí)過程中還存在哪些困惑和體會,反思現(xiàn)實生活與課堂所學(xué)知識有哪些相關(guān)性,將知識用到生活中去,在反思的過程中達到能力提升的目標.
3案例分析――探究“影響電阻大小的因素”教學(xué)
蘇科版《電阻》探究“電阻大小的影響因素”是教學(xué)的重點內(nèi)容.這里以該節(jié)內(nèi)容為例進行案例分析.
3.1課前導(dǎo)學(xué)
筆者在課前對教材和學(xué)生學(xué)情進行了分析,“電阻大小與哪些因素有關(guān)”這個知識點如果直接灌輸,學(xué)生難以構(gòu)成有效聯(lián)系,即使有些同學(xué)記住了答案,但是由于缺乏過程體驗,記憶也處于淺層,更談不上科學(xué)素養(yǎng)的提升,學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前,已經(jīng)具備了哪些知識和能力呢?
學(xué)生對電阻的初步知識有所了解;學(xué)生已經(jīng)學(xué)會了正確使用電流表的方法;學(xué)生可以根據(jù)電路圖,正確地連接實物圖.
為此,筆者課前設(shè)計了導(dǎo)學(xué)案,通過一些問題情境的設(shè)置,引導(dǎo)學(xué)生去猜想“電阻大小與哪些因素有關(guān)”,并根據(jù)自己的猜想進行實驗的設(shè)計,讓學(xué)生對待學(xué)知識有初步的了解,并自主摸索控制變量法.
3.2課堂激趣探究
首先,給學(xué)生足夠的時間交流學(xué)生課前的自主猜想.在學(xué)生交流時,教師要起到促進學(xué)生發(fā)展的作用,保證學(xué)生交流互動的有序性,當學(xué)生的思維得到充分地釋放后,在黑板上板書“學(xué)生們的猜測”.
影響因素可能有:導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長度、導(dǎo)體的粗細、溫度.
隨著學(xué)生猜想的匯總,實驗驗證的需要很自然地呼之欲出了,在小組內(nèi)部就教學(xué)設(shè)計進一步探討,探究的課題、實驗方案得以確立.
接著,學(xué)生進行分組實驗,分工協(xié)作探究影響電阻大小的因素,這一過程中筆者巡回指導(dǎo),重點關(guān)注進度較慢的小組,確保探究順利完成.
最后,借助于媒體將實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果進行展示,請學(xué)生代表就探究成果進行交流和討論,共同總結(jié)出實驗的結(jié)論.
社會的發(fā)展進步也使人民群眾對特殊教育的要求越來越高。政府部門免除殘疾學(xué)生入學(xué)的一切費用,對殘疾兒童、少年入學(xué)起到極大的推動作用。特殊教育學(xué)校應(yīng)積極為各類殘疾兒童提供相應(yīng)的教育服務(wù),滿足不同類別、不同層次的教育要求。
一、鄭州市管城區(qū)輔讀學(xué)校發(fā)展回顧
鄭州市管城區(qū)輔讀學(xué)校是鄭州市管城區(qū)唯一一所招收智力障礙兒童的全日制特殊教育學(xué)校,負責全區(qū)智力障礙兒童的九年義務(wù)教育。截至2010年年底,學(xué)校教學(xué)儀器設(shè)備總值35萬元,擁有教學(xué)計算機11臺,館藏書刊2300冊。現(xiàn)有6個教學(xué)班,66名學(xué)生。
鄭州市管城區(qū)輔讀學(xué)校有專職教師16名,特教專業(yè)畢業(yè)的教師占70%,其中本科畢業(yè)11人,兩名教師被評為管城區(qū)十佳青年教師。
鄭州市管城區(qū)輔讀學(xué)校注重民主、和諧、制度化的人本管理,實行校長負責、黨支部保證監(jiān)督、教代會民主管理的三位一體管理體制,校內(nèi)各項工作高效運行。
鄭州市管城區(qū)輔讀學(xué)校先后參加了全國第三屆、第四屆、第五屆特奧運動會,第十二屆上海世界特奧會,共獲得12枚金牌、15枚銀牌和9枚銅牌,學(xué)校也連續(xù)兩屆被評為全國特奧工作先進單位。
二、特殊教育學(xué)校辦學(xué)制約因素
1.硬件設(shè)施還需改善。
2.由于學(xué)生的特殊性,生均預(yù)算內(nèi)教育事業(yè)費嚴重不足。
3.教師數(shù)量不充足、結(jié)構(gòu)不合理。教師數(shù)量沒有為學(xué)校進一步發(fā)展預(yù)留足夠的空間,尤其是教師結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)特教事業(yè)改革發(fā)展的需要。藝術(shù)類教師缺少,尤其缺少美術(shù)、語訓(xùn)、康復(fù)等專業(yè)學(xué)科老師。
4.教師專業(yè)化水平亟待進一步提高。
5.特殊教育家校聯(lián)系不多,尚未形成良好格局,不利于形成教育合力。
三、特殊教育學(xué)校的發(fā)展方向
特殊教育,應(yīng)堅持以人為本,以推進素質(zhì)教育為主線,以加快特教事業(yè)發(fā)展為中心,以提高殘疾學(xué)生平等參與社會的能力為出發(fā)點,發(fā)揮特殊教育學(xué)校為社會進步和學(xué)生終身發(fā)展服務(wù)的功能,提升特殊教育的品牌內(nèi)涵。
1.加大特殊教育學(xué)校政策的宣傳力度
特殊教育學(xué)校要向全社會大力宣傳發(fā)展特殊教育的意義,宣傳《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確的各級政府、社會、殘疾兒童家庭對發(fā)展特殊教育所承擔的責任,營造特殊教育改革和發(fā)展的良好輿論氛圍,提高全社會對特殊教育的認識,形成領(lǐng)導(dǎo)關(guān)心重視、社會熱情支持、學(xué)校積極接納、家長主動送學(xué)生就讀,殘疾孩子愿意上學(xué)的局面。
2.改善辦學(xué)條件,增加專業(yè)器材
按照《全日制培智學(xué)校教學(xué)儀器配備目錄》,配全相應(yīng)的教學(xué)儀器。補充、更新圖書和音像資料。針對不同類型學(xué)生的身心特點,整體布局校園環(huán)境,營造校園特色文化。添置認知能力、多感官綜合訓(xùn)練室等專業(yè)康復(fù)訓(xùn)練器械。對多功能活動室進行內(nèi)部裝修,作為大型活動、集會的重要場所。
3.打造專業(yè)化教師團隊,提升教師職業(yè)成就感
加強對教師隊伍的科學(xué)管理。逐步建立適度競爭、合理流動的激勵機制。不斷完善《教師績效考核方案》《崗位設(shè)置實施方案》,注重過程管理,效能優(yōu)先、獎勵先進,進一步調(diào)動各崗位人員工作積極性。充分發(fā)揮“骨干教師師徒共進”核心作用,做實師徒傳承工作,在學(xué)科教學(xué)、班隊工作等方面促進青年教師盡快成熟。分層次開展校本教研,使不同年齡段的教師都有發(fā)展空間,培養(yǎng)具有課程開發(fā)能力的骨干教師團隊,積極研究適合學(xué)校特色的校本課程。打造特教名師,帶動全體教師加速實現(xiàn)專業(yè)化成長。關(guān)注教師的生存狀態(tài)、給足精神空間,讓他們體驗民主管理,追求教育理想,啟迪智慧,享受教育幸福。將教師引向讀書、引向思考,讓思想行動起來,只要行動就會有收獲。給每名教師定位,形成“金字塔”型的教師梯隊,建立“造塔”機制。將個人規(guī)劃與學(xué)校發(fā)展相連,讓每名教師都有奮斗目標,都有光環(huán)與臺階,充滿自信與追求。
以學(xué)習(xí)《培智學(xué)校義務(wù)教育課程設(shè)置實驗方案》為中心,建立促進教師可持續(xù)發(fā)展的教研制度。把握新課程方案內(nèi)涵,進行課堂教學(xué)研究,定期開展集體備課、案例分析、教學(xué)論壇等。加強學(xué)習(xí)培訓(xùn),建立以教育科研、現(xiàn)代教育理論、現(xiàn)代教育技術(shù)為主題的專題學(xué)習(xí)制度,開展網(wǎng)絡(luò)研修。持續(xù)打造更高層次的有效的特教課堂,積累課例、案例,將個人的實踐與反思作為教育教學(xué)行動研究的著眼點,提升學(xué)科教師團隊的整體水平。積極鼓勵教師參加與教學(xué)對口(或相關(guān))的各種學(xué)歷進修,提高教師隊伍的學(xué)歷層次和專業(yè)知識水平。
4.加強康復(fù)訓(xùn)練,探索醫(yī)教結(jié)合之路
做好教育教學(xué)設(shè)備的維護與更新工作,配足配齊各教室、功能室所需的現(xiàn)代化教育教學(xué)設(shè)備。根據(jù)學(xué)生實際及學(xué)校情況因地制宜添加康復(fù)設(shè)備,發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)施設(shè)備的作用。有目的、有計劃地構(gòu)建醫(yī)教結(jié)合隊伍。建立康復(fù)檔案,及時、準確、詳細地記錄學(xué)生的康復(fù)信息,為總結(jié)康復(fù)經(jīng)驗、尋找更佳的康復(fù)途徑奠定基礎(chǔ)。在與專業(yè)康復(fù)機構(gòu)合作的過程中,整合多方資源,引進國內(nèi)外先進康復(fù)技術(shù)并開展自主科研,為教師搭建國內(nèi)國際的學(xué)術(shù)及經(jīng)驗交流平臺。逐步形成一套比較完善的教育體系,讓更多的智障孩子能夠自食其力,提升殘障兒童的生命質(zhì)量。
5.開發(fā)生活實踐課程,不斷提升特教課堂的有效性
以生活自理、自食其力為取向,適當滲透職業(yè)教育與融合教育的內(nèi)容,在原有“生活適應(yīng)”校本課程的基礎(chǔ)上,不斷完善各科課程內(nèi)容。針對本學(xué)科內(nèi)容進行延伸和拓展,加強學(xué)科間的交叉和融合,注重實用與創(chuàng)新,運用集體智慧,形成可操作性強的課程體系。加強特殊教育的科學(xué)研究與教學(xué)研究,探尋殘障學(xué)生心理特點和認知規(guī)律,主動尋求醫(yī)務(wù)人員的專業(yè)支持,發(fā)揮學(xué)??祻?fù)器材的作用,努力將特殊教育學(xué)校的知識教育、人格教育與康復(fù)教育有機統(tǒng)一,提高特殊教育的質(zhì)量和效益。
6.繼續(xù)發(fā)展以特奧運動為特色項目的體育衛(wèi)生工作
繼續(xù)開展特奧運動,普及特奧理念,創(chuàng)造更多的機會參加特奧比賽。救失長善、開發(fā)潛能,培育好運動員苗子,組織好訓(xùn)練和完成比賽任務(wù),為省、市特奧事業(yè)發(fā)展作出積極的貢獻。與此同時,讓更多的殘疾學(xué)生加入到這個隊伍中來,參與特奧運動,受益于特奧運動。
7.創(chuàng)新現(xiàn)代學(xué)校管理制度,形成團隊工作特色品牌效應(yīng)