導語：如何才能寫好一篇科學小實驗及原理講解，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

知識目標

1．知道溫度表示物體的冷熱程度．

2．知道溫度計的構造、原理以及攝氏溫度的規(guī)定．

3．常識性了解攝氏溫度和熱力學溫度的關系．

能力目標

通過觀察和分析培養(yǎng)學生的觀察能力和分析概括能力．

情感目標

培養(yǎng)學生使用物理儀器測量的良好習慣．

教學建議

本節(jié)是初中生接觸熱學的第一節(jié)課，只涉及了熱學的最基本知識點．

教材首先介紹“溫度”的概念，用實例闡明人類和溫度的密切關系，確切知道溫度很重要．然后通過一個小實驗讓學生進一步明白靠感覺的不可靠性，是不科學的．要樹立使用工具得出正確結論的嚴謹科學態(tài)度．接著具體講解了實驗用溫度計的原理、構造，著重介紹了體溫計的的測量范圍、最小刻度值、用水銀的原理和它的特殊結構及特殊用法．介紹了計量溫度的兩個不同方法：攝氏溫度的規(guī)定，具體攝氏溫度的讀法和專用符號的使用；熱力學溫度的規(guī)定，單位名稱、專用符號以及這兩種溫度計量方法的關系．

在課本的引言部分學生已經(jīng)明白物理是一門研究力、熱、聲、光、電等現(xiàn)象的自然科學．本節(jié)是研究熱學的第一節(jié)內容，應該首先向學生交代本章講的為熱學的入門，是熱學的基本知識．具體到本節(jié)可以從最常見的、比較了解的水的各種形態(tài)，不同冷熱的水入手．讓學生感覺一下水的冷熱，提出感覺的不可靠性，進而說明使用儀器的準確性和科學性．過渡到溫度計和溫度的計量方法上.

強調攝氏溫度、熱力學溫度的規(guī)定、正確讀法、專用符號的使用以及它們二者之間的關系．

教學設計示例

溫度計

課題

溫度計

教學目標

1．知道溫度表示物體的冷熱程度

2．知道溫度計的構造、原理以及攝氏溫度的規(guī)定

3．常識性了解攝氏溫度和熱力學溫度的關系

教學重點

溫度計的構造、原理以及攝氏溫度的規(guī)定

教學難點

攝氏溫度和熱力學溫度的關系

教學方法

講授、實驗

教具

玻璃杯、熱水、冷水、實驗用溫度計、體溫計、寒暑表、冰塊

知識內容

教師活動

學生活動

一、復習引言部分

物理是研究力、熱、聲、光、電等現(xiàn)象的自然科學，

二、引入新課

指出溫度跟人類生活的密切關系，溫度的概念．引導學生發(fā)現(xiàn)感覺的不可靠，

三、實驗用溫度計

溫度計原理：利用液體的熱脹冷縮來測量溫度．觀察溫度計的構造、測量范圍及分度值．

四、攝氏溫度

講解攝氏溫度的規(guī)定，每個分度值代表1攝氏度．攝氏溫度的正確表示方法及正確讀法

五、熱力學溫度

介紹宇宙溫度的下限――絕對零度，以絕對零度為起點的溫度計量方法叫熱力學溫度．

熱力學溫度和攝氏溫度的關系

六、體溫計

著重講解體溫計的原理、測量范圍、最小刻度值、特殊結構及用法

七、小結

溫度計原理和溫度的計量方法

八、作業(yè)

P46—1、2、3

教師引導學生實驗：去體驗先后把手放在冷水熱水以及溫水中的不同感覺

教師出示實驗用溫度計，引導學生進行觀察．

出示體溫計，引導學生觀察．示范用法并引導提問

自己得出結論：冷熱只是相對概念，靠感覺根本區(qū)分不了溫水的冷熱程度

學生總結得出溫度計構造、測量范圍，并提問：C的意思和分度值代表什么？

觀察細節(jié)，并提問

探究活動

【課題】

人類的“熱”現(xiàn)象的探索和利用

【組織形式】

學生小組

【參考題材】

1．熱力學發(fā)展的歷史．

2．我國古代對熱的認識．

3．溫度計的類型和發(fā)展．

4.生活中的熱現(xiàn)象．

【評價】

1．所查閱的資料．

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一、指導思想

向學生弘揚科學精神、普及科學知識、傳播科學思想，形成愛科學、講科學、用科學的濃厚氛圍，全面提高廣大學生的科技素養(yǎng)，是當前教育的發(fā)展方向。通過科技實踐，使學生掌握必要的實踐技能，激發(fā)學生對科學技術的興趣，提高學生的創(chuàng)新意識和實踐能力，引導學生樹立科學思想、科學態(tài)度，逐步形成科學的世界觀，了解科學技術的發(fā)展的狀況，為今后創(chuàng)造性地參與科技活動和社會實踐打下基礎。通過參觀博物館，了解縣情，增強愛國情懷。

二、主要目標

以推動科技教育的發(fā)展，廣泛開展多種形式的科普教育活動，提高小學生科學素質為主要目標。使學生對科學探究感興趣，初步形成科技意識，初步養(yǎng)成勇于探索、追求新知、實事求是的科學精神和動手動腦能力。

三、活動目標

1、培養(yǎng)學生探究性和不斷鉆研的學習習慣。發(fā)展學生的興趣愛好與特長，使學生初步樹立正確的科學價值觀，建立科學的信念。

2、通過各種科學實踐活動，培養(yǎng)學生獨立思考和獨立完成任務的能力、動手實踐能、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

3、通過小實驗和各種研究活動，掌握科學觀察的方法，培養(yǎng)解決實際問題、動手實踐的能力。初步學會科學實驗的方法，具有一定的實驗能力。

4、通過參觀博物館，增強學生對歷史的了解，加強學生文物的保護意識，培養(yǎng)學生的愛國情懷。

四、活動的時間、地點、對象及規(guī)模

1、活動時間

20xx年10月12日——11月16日

2、活動地點：

xxxxx科技館      博物館

3、活動對象及規(guī)模

縣直各學校學生

五、活動內容和方式

活動主要以 “參觀科技活動室”、 “科技實踐”和“參觀博物館”的方式開展。（內容見表1）

1表1   科技探究實驗

序號

名稱

主要內容

1

光琴

演示用光信號的變化實現(xiàn)樂曲演奏。

2

駐波

演示駐波的存在。

3

共振鼓（共振環(huán)）

演示聲音的共振或共鳴。

4

龍卷風

模擬龍卷風的形成。

5

排簫

通過多根不同高度空氣柱固有頻率與某一環(huán)境的雜音頻率產(chǎn)生的共振，實現(xiàn)聲音高低的變化。

6

動畫轉盤

演示視覺暫留現(xiàn)象，模擬動畫原理。

7

離心力

通過轉軸速度的變化，演示離心力的大小。

8

物體上滾

利用物體重力和重心的關系，實現(xiàn)物體向上滾動。

9

漩渦

通過產(chǎn)生漏斗形旋轉面，演示漩渦的現(xiàn)象。

10

雅各布天梯

演示電弧產(chǎn)生和消失的過程。

11

輝光球

演示氣體分子電離產(chǎn)生電弧。

12

電子技術組合包

搭建實物模型，通過編程，模擬其工作過程，了解現(xiàn)實中的工作原理。

13

機械與結構原理組合包

14

智能搭建式工程創(chuàng)新套件

六、活動安排

第一階段　參觀科技活動室

通過展示和講解各種模型現(xiàn)象，培養(yǎng)學生對日常生活中各種物理現(xiàn)象的認知能力。

第二階段　面向生活——科技實踐活動

學生動手搭建我們生活中常見事物模型（路燈、路障、自動門等），通過簡單編程，模擬它們的工作過程，了解它們的基本原理。

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關鍵詞：激光原理；教學實踐；教學體系

南京航空航天大學以育人為本，不斷豐富和發(fā)展辦學指導思想。樹立并踐行“三個為本，三個促進”的辦學理念，即“以育人為本，促進人才輩出；以學術為本，促進學術繁榮；以航空為本，促進特色發(fā)展”。 把提高質量作為學校教育改革發(fā)展最核心最緊迫的任務，堅定不移地走有特色、高水平、內涵式發(fā)展道路，形成人才培養(yǎng)新優(yōu)勢，努力出名師、育英才、創(chuàng)一流，在加快建設高水平研究型大學的進程中取得新的更大的成就。

學校學生來自全國各地。長三角地區(qū)光電子行業(yè)非常發(fā)達，考慮到這些因素，對本課程，定位為光電信息科學與技術專業(yè)的專業(yè)課程，目標是使學生掌握激光器運轉的基本物理原理，為后續(xù)專業(yè)課程的進一步學習奠定基礎，為今后在光電子學及相關的電子信息科學等領域從事學術研究和教學工作奠定扎實的理論基礎，服務江蘇，兼顧長三角，播及全國。

1、教學方法與教學手段

《激光原理》是高等院校光電子技術和有關專業(yè)的一門極其重要的專業(yè)基礎課程[1]。是學習相關課程“激光器件”、“激光技術”、“激光應用”的基礎，也是學習光電子學、激光化學、激光生物學、激光光譜學、非線性光學等新的交叉學科的重要基礎[2]。為此，除嚴格的課堂教學以外，我們還配合一些課程設計、專題課堂討論及前沿學術動態(tài)講座等多種形式。在介紹課程的學習意義時，采用啟發(fā)式的教學方式[3]。從激光發(fā)展歷史和相關技術入手，介紹了激光科學技術近50年的發(fā)展，其應用遍及科技、經(jīng)濟、軍事和社會發(fā)展的許多領域。本課程制定了詳細的教學內容，明確了教學目標。講述激光器基本原理、開放式諧振腔理論，講授激光振蕩和放大理論。經(jīng)過系統(tǒng)地學習，使學生掌握產(chǎn)生激光的基本原理和處理激光問題的基本理論和基本方法[2]。

2、課程的重點、難點及解決辦法

本課程是一門理論性較強的課程。主要闡述激光器的基本原理和理論。本課程的重點，是要掌握激光器的基本原理、光諧振腔理論、激光振蕩理論。光和物質的共振相互作用是激光振蕩和放大的物理基礎，這一部分的重點放在闡明光和物質的共振相互作用的基本物理過程和主要理論分析方法方面，課程的難點也在此處[4]。采取多樣靈活的教學手段。課堂教學包括：課堂講解、PowerPoint幻燈片課件、課堂小測驗、課堂提問、筆記檢查、課后作業(yè)、作業(yè)及課堂小測驗講評等。十分重視該專業(yè)學生英文水平的提高，并一直堅持在講課中盡量向學生介紹英文的專業(yè)詞匯。教會學生正確的學習方法。要學好本課程，學生們要建立一套適應于理論知識學習的科學的學習方法，更重要的是，掌握基本物理過程和主要理論分析方法，要求學生必須通過對知識的理解和消化來學習和掌握知識，培養(yǎng)知識的實際運用能力。針對教學內容中的重點和難點內容，采取重點授課，講解細致、詳盡，增加學生的實踐機會等措施，使學生真正理解和掌握重點、難點內容。

3、教學資料與實踐

我們采用的教材是高等學校電子信息類規(guī)劃教材“《激光原理》” （第五版），由清華大學周炳琨院士擔任主編。一方面，補充一些基本知識，例如學生沒有學習過原子物理的有關知識，在介紹激光基本知識時，加入了有關能級的一些知識點，有利于學生對后面內容的了解和掌握[5]。另一方面，隨著激光科學的發(fā)展，主講教師在授課中不斷及時補充內容，及時反映國內外激光科學的最新進展，使學生及時了解該學科的發(fā)展動向；吸納兄弟院校本課程的教學經(jīng)驗，取各家之長，豐富我們的教學內容。與《激光原理》課程配套的激光專業(yè)實驗教學日趨完善，目前已經(jīng)開設了高斯光束參數(shù)測量及透鏡變換實驗、半導體激光器系列實驗、連續(xù)激光相位調制實驗、激光散斑干涉計量、激光全息干涉振動分析、脈沖調Q Nd：YAG倍頻激光器實驗、氦氖激光器模式分析實驗[6]。隨著激光原理和相關科學技術的發(fā)展，實驗室老師正在籌建新的激光實驗，并撰寫了現(xiàn)代光學實驗指導用書。新的實驗設備已經(jīng)編入211工程學科建設預算，正在采購中。專業(yè)實驗室面積擴大到250平方米[7]。。我們還與南京東方激光、南京煜宸激光科技、南京激光儀器廠、江蘇恒達激光圖像、江蘇聯(lián)正利惠激光科技等企業(yè)有長期穩(wěn)定的教研合作關系，經(jīng)常派學生去實習，或請對方專家來學校交流指導學生。

4、總結。依據(jù)教研融合、開放共享和體現(xiàn)特色與水平的原則，以理論與實踐結合為特色，闡述了激光原理教學體系建立和完善的經(jīng)驗。目前，已完成了激光原理的課程建設，包括課程教學內容項目建設、實驗課程建設等。本課程緊密跟蹤學科前沿，一貫堅持把前沿研究內容及時充實到課堂教學活動中，引導學生接觸前沿學科知識，保持課程內容的先進性。教學科研互促共進。教學手段豐富靈活。

參考文獻：

[1] 周炳琨，等. 激光原理[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2009.

[2] 蘇紅. “激光原理”課程的專題研究型教學方案探討[J]. 電氣電子教學學報，2011， 31（3）： 34.

[3] 蘇紅. 《激光原理》教學方法的初探與實踐[J]. 中國校外教育，2009， 08： 90.

篇4

一、在課堂教學中要注意提問的方式

為激發(fā)學生的求知欲，可以從以下幾個方面進行提問。

1．聯(lián)系學生的知識，層層深入提出問題，導入新課

例如，在講解串聯(lián)電路的特點時，我設計了如下問題：調光臺燈的亮度（或收音機音量的大?。┡c什么有關？（答：與電流有關。）改變電流大小有哪些方法？（答：改變電壓或電阻。）改變電阻有哪些方法？（答：改變導體的材料、截面積、長度以及溫度。）我們學過的什么儀器可調節(jié)電流的大?。浚ù穑夯瑒幼冏杵?。）滑動變阻器如何連接在電路中？（答：串聯(lián)。）進而提出滑動變阻器串聯(lián)到電路中后，各部分電路中的電壓、電流如何？自然導入了新課。這樣設計的問題，結合學生熟悉的事物，容易引起學生的興趣。

2．聯(lián)系實際列舉式提問

在單元或綜合復習時，由學生聯(lián)系所學的物理知識，列舉日常生活中的實例說明物理現(xiàn)象或原理。例如：“舉例說明分子是運動的”，“舉例說明應用杠桿原理的工具”。這一類問題有利于激發(fā)學生積極思考、努力搜尋記憶中的生活知識，在相互啟發(fā)下，可舉出更多的例子。我處理這一類問題的方式，一般是將學生舉的例子簡要記在黑板上。再由學生分辨哪些舉例是對的，哪些錯了。然后再把對的進行分類。例如上面舉例中的第一題可分成氣體、液體、固體三類分子運動現(xiàn)象；第二題可按省力、費力、既不省力也不費力的杠桿分類。這樣處理可以培養(yǎng)學生的綜合分析能力，加深對知識的理解。

3．物理知識應用性提問

學生如果在教師的啟發(fā)下，運用學過的物理知識成功地解釋或解決日常生活中的一些現(xiàn)象和問題，他們不但會感到一種學以致用獲得成功的喜悅，而且還能激發(fā)積極思考，培養(yǎng)運用所學的知識動手動腦解決實際問題的好習慣?！盁崴渴侨绾畏乐篃醾鬟f的？”這是教師提問的一般方式，學生也能做出正確回答。我嘗試改成這樣的問題：熱水瓶外層玻璃破碎后為什么不保溫；新買的熱水瓶不保溫可能是什么原因？對照實物讓學生對不銹鋼保溫杯與常見的玻璃保溫杯的保溫原理和保溫性能進行分析及比較，在課堂上引導學生做出正確解答。如果有條件，針對課堂提出的問題，安排學生課后進行一些小實驗、小修理、小制作，對加深知識的理解和記憶更有幫助。

4．引起爭論，激發(fā)思考的提問

爭論可使學生的思維始終處于活躍狀態(tài)，通過爭論解決的問題，理解特別深刻，其效果是一般性講解所無法達到的。容易引起爭論的，往往是生活中碰到的現(xiàn)實與物理原理表面上相“矛盾”，或者平時形成的概念與嚴格定義的物理概念不一致的問題。設計一些問題，引起學生的爭論，對澄清學生的錯誤認識大有好處。例如力學中“力是不是物體運動的原因？”以及“在平地上挑著東西前進做不做功？”等問題，引導學生對照所學的知識進行分析辯論，收到的效果比較理想。

二、在物理實驗教學中注重探究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

在中學物理實驗教學中應如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力呢？

1．變演示實驗為探究性實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

以前，課堂演示實驗一般以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。將演示實驗改為探索性實驗，讓學生充分動腦、動手、動口，發(fā)揮學生的主體作用，有利于學生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。

2．采用多種實驗方法，活躍學生的思維

對于學生分組實驗，我們在幫助學生掌握實驗原理的基礎上，允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。在實驗中，學生需要在各種因素中進行取舍，對所得信息進行篩選。這就要求學生在確定目標的過程中有全局觀點，在不同情況下善于應變，培養(yǎng)學生的應變能力，使學生分析、抽象、概括和綜合表達能力得到訓練和發(fā)展。

3．創(chuàng)設實驗問題，促進學生創(chuàng)新能力的發(fā)展

創(chuàng)新教學的構成要素是研究性、引導性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機的結合。這就要求教師在實驗中創(chuàng)造性的應用現(xiàn)代教學方法和教學手段，將多種教學方法進行優(yōu)化組合，用“創(chuàng)造性的教”為學生“創(chuàng)造性的學”創(chuàng)造環(huán)境和條件。因此，除了演示實驗和分組實驗之外，在學生的模型制作、游戲、調查小實驗活動中，也可以發(fā)展創(chuàng)造活動，鼓勵學生創(chuàng)造。

三、注意初中物理教學中的趣味性

1．教師教學語言表達的趣味性

物理教學過程中，教師講課時的語言感染力有著非常重要的作用。特別是對天真活潑、好奇敏感的初中生，效果尤其明顯。語言風趣、講解生動，學生就愿意聽并引起高度注意，能夠讓他們在輕松的環(huán)境中接受知識、增強技能。

記得我剛走上教育崗位時，學校里有一位數(shù)學老教師上課的語言特別有趣，學生上課感到很“有勁”，教學效果也相當不錯。正是因他的語言表達上很有特點，趣味性強，有時盡管上課講解中還不斷夾雜些地方話，但仍很能引起學生的注意，其教學效果相當不錯。

我結合自己在物理教學中的具體情況，逐漸將這種趣味性很強的教學方式用于物理教學中，形成自己的教學風格。例如：在講解用天平稱量液體質量時，最后要用總質量減去燒杯的質量，這樣學生不容易記憶。如果給學生講最后要“除皮”，學生就容易記牢。

2．現(xiàn)代教學設施應用中的趣味性

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關鍵詞：多媒體化學課堂教學興趣

一、運用多媒體資源導入新課。激發(fā)學生學習化學的興趣

導入新課，是課堂教學的重要一環(huán)?！昂玫拈_始是成功的一半”，在課程的起始階段，迅速集中學生的注意力，把他們的思緒帶進特定的學習情境中，激發(fā)起學生濃厚的學習興趣和強烈的求知欲，對一堂課教學的成敗與否起著至關重要的作用。運用多媒體導人新課，可有效地開啟學生思維的閘門，激發(fā)聯(lián)想，激勵探究，使學生的學習狀態(tài)由被動變?yōu)橹鲃?，使學生在輕松愉悅的氛圍中學到知識。

在化學教學中，運用計算機輔助教學，可以為學生創(chuàng)設豐富多彩的教學情境，增設疑問，巧解懸念，激發(fā)學生獲取知識的求知欲，充分調動學生的學習積極性，使學生由被動接受知識轉為主動學習，積極配合課堂教學，主動參與教學過程，從而提高學習效率。進人新課的學習時，在導人中枯燥無味的講解或者是煽情的演說有時無法激起學生學習的興趣，也不能充分發(fā)揮學生學習的主動性。運用多媒體資源創(chuàng)設輕松愉悅的情景，則能撥動學生的心弦，深深地吸引學生，并使學生受到感染和教育。例如在講解晶體的類型和性質時，筆者運用網(wǎng)絡資源在輕柔的音樂聲中播放晶體的工藝品和多彩的人工水晶，讓學生感受化學的神奇，激發(fā)學生的好奇心和求知欲。

二、運用多媒體資源創(chuàng)設情境，加深學生對化學知識的理解

抽象的化學概念及原理;看不見也摸不著的物質微觀結構;不易觀察的化學現(xiàn)象展示;分子晶體、原子晶體、離子晶體結構的理解，即使教師的語言表達能力再好也很難吸引學生，更難讓學生真正理解內容的本質，而運用多媒體投影則能使抽象的內容變得形象，讓學生直觀形象地認識微觀世界，更容易了解化學變化的實質，真正理解化學原理。例如在講分子在化學變化中可以再分，而原子在化學變化中不能再分的知識點時，筆者利用網(wǎng)絡找到了水通電分解生成氧氣和氫氣的微觀結構的變化，形象而生動地反映了化學反應的本質，使抽象的知識變得很直觀、很形象，從而加深了學生對知識的真正理解。

三、運用多媒體資源加深學生對實驗現(xiàn)象的觀察和理解，提高化學教學效果

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，它的研究方法一般是在觀察和實驗的基礎上，對化學現(xiàn)象進行分析、概括，從而建立化學概念和原理，進而形成化學理論。由于化學這門課實踐性強、概念多的特點，直觀教學在化學教學過程中占有相當重要的地位。傳統(tǒng)的直觀教學主要是運用演示實驗、教學模型和教學掛圖等進行的。但這些手段有較大的局限性，如有的可見度小;有的演示現(xiàn)象瞬息即逝;有的限于條件演示效果很差;掛圖所提供的只是靜止的畫面，對講解現(xiàn)象的過程不是很適用;模型本身又不易拆開，工作時各部分的活動情況不易看清楚;正因為這些局限性，因此教師感到難教，學生感到難學，而采用多媒體教學手段可以排除這些局限性，彌補傳統(tǒng)直觀教學手段的不足。所以對于一些較復雜、有危險、要求高、時間長的實驗，不適合課堂演示，則可拍成錄像，或制作動畫于課堂播放。這樣，既保證了實驗的真實性和直觀性，又便于觀察實驗現(xiàn)象，同時也提高了課堂教學效果。如講生石灰 加水放熱煮雞蛋的實驗時，由于實驗要求生石灰的量很 多，加少許的水才能放出大量熱，而生石灰在實驗室極容易變質，實驗很難成功;同時也為了節(jié)約藥品，筆者采用錄像播放的形式，實驗即真實，現(xiàn)象也明顯。又如講金屬和硝酸反應不生成氫氣而是生成水和其它氣體，也不太適合做課堂演示實驗，筆者也采用錄像播放的形式，現(xiàn)象既明顯，又解決了污染問題。還有:在講金屬鐵銹蝕的條件探究時，由于實驗時間很長，短時間內無法看到現(xiàn)象，采用錄像形式，縮短時差，讓實驗的操作、過程、現(xiàn)象都一目了然，那么實驗探究的結果也就了然于心，教學的效果更不用說。

四、運用多媒體資源對學生進行思想品德教育

運用多媒體資源播放酸雨造成的危害，水的污染、白色污染等人類自己給我們的環(huán)境帶來的破壞和災難，讓學生自己明白保護環(huán)境的重要性，告訴學生保護環(huán)境必須從我們自己做起，能適時地對學生進行德育滲透，使學生受到良好的思想品德教育。

五、多媒體資源在應用中需注意的幾個問題

1.選擇多媒體課件應注意科學性、技術性、藝術性的統(tǒng)一

選擇化學多媒體資源要注意內容正確，不違背科學原理。所選用的課件不僅要符合化學學科的認識邏輯、教學規(guī)律和《課程標準》的要求，創(chuàng)設情景時要注意問題的思考性，讓學生通過情境刺激，主動進入積極的思維狀態(tài)，還要注意問題的趣味性和真實性，還要對學生身心發(fā)展起到正面的促進作用。多媒體資源的設計要符合美學原理，教學內容的表現(xiàn)要具有藝術性，做到文字優(yōu)關醒目，字體大小適宜，畫面簡潔生動，音樂富有感染力，教學內容富有表現(xiàn)力。

2．不能用多媒體資源取代化學實驗

化學是一門實驗性很強的學科，許多概念和原理的闡釋都是建立在實驗的基礎上的，教學中不能盲目用多媒體等手段去替代化學實驗。在運用多媒體課件的同時要加強學生實驗能力的培養(yǎng)。多媒體資源無論做得多么逼真，畢竟只是化學現(xiàn)象的模擬，而不是真實的實驗現(xiàn)場，如果用它來代替現(xiàn)實的實驗，不利于培養(yǎng)學生動手實踐的能力。同時，由于模擬實驗的條件十分理想化，而真實實驗過程中實驗條件的改變、實驗條件控制的微妙變化等都可能帶來實驗結果的不同。因此，多媒體資源只能輔助化學實驗，彌補實驗的不足。

3.多媒體資源的應用必須適時、適度、適當

篇6

一、講故事，學知識

好的課堂導入能夠激發(fā)學生的學習興趣，引發(fā)學生的求知欲和好奇心，使其產(chǎn)生強烈的學習欲望，因此可以說：好的課堂導入就是課堂教學成功的一半。

在本節(jié)生物課堂教學中以講故事導入。利用課件呈現(xiàn)“關于酶本質的探索”材料的同時教師繪聲繪色地講解酶發(fā)現(xiàn)的歷史，講解過程中突出巴斯德與李比希關于發(fā)酵過程中有無細胞參與的爭論、酶的作用以及酶的化學本質的不斷探索與完善過程。通過科學家面對爭論，搜集、加工資料，探索問題解決的過程，激發(fā)學生對新知識的學習熱情，使學生產(chǎn)生迫切獲取新知識的欲望。把學生引入我們創(chuàng)設的問題情景之中。

1、請同學們分析材料嘗試總結酶的概念，但是由于難度較大我們可以將問題進行分解、細化來降低難度。首先請問根據(jù)材料可知酶的來源是什么？活細胞，材料中顯示德國化學家畢希納通過研磨等方法從酵母細胞中獲取了引起發(fā)酵的物質并命名釀酶。

2、酶的作用是什么？催化作用，材料中提到脲酶能夠催化尿素分解成氨和二氧化碳。

3、酶的化學本質是什么？蛋白質或RNA，材料中提到科學家薩姆納提純脲酶結晶并用多種方法證明脲酶的化學本質為蛋白質，之后美國科學家切赫等又發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。

結合這三方面的內容得出酶的概念：酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物。

這樣不僅能讓學生體會到科學家探索發(fā)現(xiàn)過程的曲折與艱辛，并且鼓勵學生對閱讀材料進行分析、總結、歸納，逐步提高信息處理和自主學習的能力。

二、勤動手，學科學

生物科學是以實驗為基礎的自然科學，科學實驗不僅鍛煉學生的動手能力，使學生掌握實驗的基本技能，更能激發(fā)學生探索求知的欲望，是培養(yǎng)初步研究能力和創(chuàng)新能力的切入點。

從發(fā)現(xiàn)酶到認識酶再到應用酶經(jīng)歷了漫長的過程教師要引導學生像科學家一樣思考，來認識、探究“酶的特性”。教師引導學生按照課本中“邊做邊學――認識酶”閱讀課本，探討實驗的原理，通過實驗材料的選擇、對照試驗的設置、實驗步驟、實驗現(xiàn)象的記錄與分析以及注意事項等引導學生設計實驗，掌握實驗設計的一般原理。并在此基礎上拓展練習，嘗試自主設計、探究“酶具有高效性”。

教師在學生做實驗期間圍繞各組巡視，參與學生的討論，及時解決學生在實驗過程中遇到的問題，最后評選出優(yōu)秀小組和優(yōu)秀實驗設計方案。在實驗設計及實驗操作過程中有創(chuàng)新精神及大膽質疑的小組或個人也酌情加分。

三、聯(lián)系生活實際講原理

同學們通過實驗真正理解了“酶具有專一性、酶具高效性”，課本中“知識海洋――酶催化高效性的實質”中進一步指出酶催化作用的實質就是降低化學反應活化能，使化學反應在較低能量水平上進行，從而加快化學反應。但是這一原理比較抽象，同學們即使認真閱讀材料了，也無法真正理解其中的含義。在教學過程中可以將這個原理通過生活化的類比，再通過生動的語言進行闡述，就能使其通俗易懂：如果把化學反應比作駕駛車輛翻一座高山，那么加熱、加壓相當于給汽車加大油門，而用催化劑則相當于幫駕駛員找到一條穿山隧道。最后用一個動畫來總結酶的作用及原理。

這就是利用學生的生活經(jīng)驗通過生活化的形象比喻，可以化復雜為簡單，化抽象為直觀。

四、知識來源于生活，又最終服務于生活

認識了酶，通過實驗我們又了解到酶具有專一性和高效性，那么酶又在生活中有什么應用呢？學生通過課前預習能夠回答酶的應用較為廣泛： 加酶洗衣粉、酶作為藥物幫助消化、生物酶牙膏等等，其中加酶洗衣粉最為熟識。因此我們可以以此為例，設置問題進一步引導學生應用知識解答生活中的問題。

課堂教學過程中拿一袋洗衣粉，讓學生自主觀察洗衣粉袋上的說明，小組討論回答問題。

1、洗衣粉能夠有效去除血漬、奶漬，結合酶具有專一性的特點回答該洗衣粉中添加了什么酶？它們的作用是什么？蛋白酶可以去除血跡、奶漬（其主要成為為蛋白質）等污物；脂肪酶去油漬；淀粉酶去粥，面條（其主要成分是淀粉）之類的污物；纖維素酶可以去除織物表面的微毛和絨球，使衣物更平整。

2、說明書上說清洗衣服前要浸泡15分鐘，為什么？酶的作用較慢，因此使用加酶洗衣粉時應將衣物在加酶洗衣粉的水溶液中浸泡一段時間，再按正常方法洗滌衣物。

3、為什么用溫水溶液浸泡？水溫是多少洗滌效果最好？適宜溫度為15- 60℃。50℃效果最佳。超過60℃時，蛋白酶因高溫變性，失去活力，反應速度迅速下降；水溫低于15℃時，酶的活性發(fā)揮不足，雖未失效，但洗滌效果不佳。

4、洗衣粉包裝袋上的注意事項中提示該洗衣粉適用于棉、麻、化纖以及其混紡等衣物，請勿用于洗滌絲質或毛料衣物。為什么？因為絲質、羊毛衣料均屬于蛋白質纖維衣物，蛋白質不耐酸堿，遇酶被消化，因此不能使用加酶洗衣粉，否則會損壞衣物，衣物發(fā)黃。

5、為什么對特別臟的衣物或洗衣量較大時，適量增加洗衣粉的用量？用加酶洗衣粉洗滌衣物上的污漬的過程其實就是一個酶促反應過程，而酶的濃度以及底物濃度會影響酶促反應的速率。衣物上的污漬就是參與反應的底物，而洗衣粉量越大參與反應的酶也越多。當?shù)孜餄舛却蟠蟪^酶的濃度而其他條件適宜且不變時，酶的濃度與酶促反應速率成正比。

6、水質對洗衣粉的洗滌效果有沒有影響？為什么？有關系，因為PH也會對酶促反應速率有一定的影響。

因此我們可以總結出酶促反應速率與反應體系中的PH、溫度、酶濃度和反應物濃度有密切關系。

課后給學生布置一個小任務：回家之后觀察父母使用加酶洗衣粉的方法是否正確，如果有錯誤，希望同學們能夠為家長講解加酶洗衣粉的洗滌原理并督促家長正確使用。

這樣使學生真切地體會到所學的生物學知識能夠切實指導我們的生活實踐，提高學生學習生物的必要性的認識，激發(fā)學生的學習興趣。

參考文獻

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關鍵詞 自動控制原理 教學改革 中學數(shù)學 教學方法

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

On the "Automatic Control Theory" Teaching Reform

WU Yuanyuan[1]， LI Qingbo[2]

（[1] School of Electric and Information Engineering， Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou， He'nan 450002；

[2] College of Mathematics and Information Science， Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou， He'nan 450002）

Abstract For students majoring in electrical and automation，《Automatic Control Theory》is a professional basic course with complex theory and formula， then it is difficult to teach and study. From the aspects of "Automatic Control Theory" course teaching reform， the reform of teaching contents， teaching methods and experiment are discussed in this paper.

Key words Automatic Control Theory； teaching； reform； junior mathematics； learning style； teaching methods

自動控制原理是電氣及自動化類專業(yè)的專業(yè)基礎課，是理論性和工程實踐性較強的技術學科，是學習一些后續(xù)課程所必要的理論基礎。對于學生來說，學好該課程，具有十分重要的意義。因此，對自動控制原理的教學問題進行探究，以取得好的教學效果是有十分必要的。

自動控制原理是一門多學科交叉的課程，它要求具備高等數(shù)學、電路等課程的基礎，尤其要求扎實的數(shù)學基礎。大量的數(shù)學推導，抽象且難以理解，而實驗環(huán)節(jié)課時少，不能及時實驗，造成理論脫離實際。此外，教學手段的單一也使得教學過程枯燥乏味，難以激發(fā)學生的學習興趣和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。針對自動控制原理的課程特點以及各專業(yè)學生的反饋意見，通過在具體教學過程中通過不斷更新課程內容，不斷嘗試新的教學理念和教學方法，在教學內容、教學方法以及實驗環(huán)節(jié)等方面都進行了改革和探索，取得了較好的教學效果。

1 教學內容改革

1.1 選擇教學內容，詳略得當

自動控制原理課程包括經(jīng)典控制理論的時域分析法、根軌跡法、頻域分析法、系統(tǒng)校正、非線性系統(tǒng)分析和部分現(xiàn)代控制理論等內容，信息量非常大。如何在有限的課時要求下，選擇適當?shù)慕虒W內容是課程教學改革的首要問題。

課程內容多，課時相對較少，那么就需要我們精選重點內容，并且可以弱化數(shù)學推導過程。例如時域分析部分，可以重點講解一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)對于階躍信號的響應分析，而對于其他典型信號的響應分析可以簡單介紹其結論。這里提出的弱化數(shù)學推導過程要適度把握。有些方法和結論的證明，如穩(wěn)定性代數(shù)和判據(jù)的證明等可以省略，側重講解判據(jù)的含義及應用。但有些內容，如拉普拉斯變換及性質等數(shù)學內容，要求學生必須熟練掌握，可以根據(jù)學生的程度適當講解。

1.2 提煉教學內容，思路清晰

教學并不是簡單機械地按照教材內容教給學生，而是需要提煉教學內容，加入自己的理解或是想法，要讓整個教學內容思路清晰。自動控制原理中，不論前幾章的連續(xù)系統(tǒng)還是后面的離散系統(tǒng)，內容都是循著基本概念―系統(tǒng)建模―系統(tǒng)分析―系統(tǒng)設計這樣一條線來安排的。在講解每一章節(jié)時，要提煉精髓。例如，系統(tǒng)數(shù)學模型這一章，時域（微分方程）、復域（傳遞函數(shù)）和頻域數(shù)學模型（頻率特性）以及相互轉換關系可以用畫圖的方法表示，既精練又清晰，如圖1所示：

圖1

1.3 拓展教學內容，激發(fā)興趣

對于大學生的課程教學，不能單單著眼于教材，要適當?shù)匕岩恍┬录夹g、新方法以及新問題融合到教學中去，將課程教學內容的基礎性和先進性、前沿性相結合。伴隨著控制技術與計算機的發(fā)展與應用，新的控制理論、控制策略也越來越多，在講授控制理論基本知識的基礎上，簡單介紹控制理論的前沿技術、發(fā)展趨勢和熱點問題，如魯棒控制、最優(yōu)控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡控制等控制理論新方法，從而提高學生的學習興趣，拓展學生的知識面，啟發(fā)學生的創(chuàng)新意識。

2 教學方法改革

2.1 重視板書教學方法，靈活組織課堂教學

隨著教學條件的改善，越來越多的課程教學改革把多媒體教學當成了主要的教學手段，從而忽視了傳統(tǒng)的板書教學。在大學課程教學中，有時黑板成了擺設，一節(jié)課上下來，黑板上沒有一個字。課件一頁一頁翻過，學生想回頭看看前面的內容很不方便，甚至聽著后邊的內容，前面講的什么都忘記了。尤其自動控制原理內容多，信息量大，因而在課堂教學中，把每次教學內容的提綱以及重要概念名稱板書下來，這樣學生可以很容易地把握每節(jié)課的主要內容。

2.2 輔助多媒體以及Matlab仿真軟件等現(xiàn)代化教學手段

傳統(tǒng)的板書教學方式雖然對課堂教學有著不容忽視的作用，但是從信息量方面來說，教學效率偏低。因此，可以輔助多媒體等現(xiàn)代教學手段，節(jié)省了一些時間（如板書時間、畫圖時間等），充實了課堂教學內容。此外，利用Matlab仿真軟件輔助教學，對系統(tǒng)進行時域分析、根軌跡分析、頻域分析、系統(tǒng)校正等問題進行仿真，有助于提高學生的學習興趣，加深學生對概念的理解。

3 實驗環(huán)節(jié)改革

實驗環(huán)節(jié)是自動控制原理課程教學的一個重要環(huán)節(jié)，而往往也是一個容易忽視的環(huán)節(jié)。對于實驗環(huán)節(jié)，一般存在課時較少、實驗設備老舊等客觀問題。一個簡單的實驗，由于電路和線路老化，需要反復調試、檢驗，學生做實驗的積極性得不到提高。另外學生所做的實驗多為驗證性或演示性實驗，能讓他們自己動手設計、實現(xiàn)的綜合性實驗不多，難以培養(yǎng)他們的實踐創(chuàng)新能力。根據(jù)實驗室現(xiàn)有條件，合理安排實驗課的時間和內容，壓縮驗證性實驗，增加演示性實驗和綜合性實驗，以加深學生對理論知識的理解和掌握，激發(fā)學生的學習興趣和熱情，培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力。

自動控制原理課程是電氣及自動化類相關專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，對學生后續(xù)課程有重要的作用。該課程的學習，有助于提高學生的分析能力、動手能力和創(chuàng)新意識，因此針對該課程教學中的問題，通過教學改革，提高教學質量是非常必要的。

參考文獻

[1] 馮巧玲.自動控制原理（ 第二版）[M].北京：北京航空航天大學出版社，2007.

[2] 于冰.《自控原理》課程教學改革的探索與實踐[J].寧波高等專科學校學報，2000（2）：88-91.

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關鍵詞： 小實驗 物理課堂 課改深水區(qū)

物理學是一門研究物質世界的自然科學，是一門建立在觀察和實驗基礎上的學科，但是傳統(tǒng)高中物理課堂實驗顯得過于學術死板，學生操作興趣不高，課堂因此死氣沉沉。小實驗分為課內小實驗和課外小實驗，具有較強的靈活性與實用性，可以非常好地解決這一現(xiàn)狀，因此需要我們在課堂上大力開展，致力于增強課堂教學效果。

一、就地取材，廢物利用

小實驗不像教材上的實驗一樣需要非常規(guī)范的步驟和精密的儀器，生活中隨處可見的材料都可以幫助我們完成小實驗，引導學生就地取材、廢物利用開展小實驗，還可以大大活躍課堂氛圍，讓他們感受物理與生活息息相關。

如講解高中物理人教版教材必修一第一章第二節(jié)《時間和位移》這節(jié)課時，教學目標是讓學生們理解時間和時刻、位移和路程的聯(lián)系和區(qū)別，并讓他們初步掌握矢量和標量的相關知識。上課時，考慮到學生剛剛進入高中，物理知識基礎還不是那么完備，所以放慢上課進度。在講解時間和時刻的概念時，為了讓他們更好地理解，我問他們：“有人帶了自己每天的時間安排表么？有人仔細看過學校的課程時間安排表么？”這時有學生拿出自己的生活安排表，我直接從班上拿出學校的課程安排表向他們講解：“課表上寫12：00下課，12：00這一瞬間就是一個時刻，11：00―11：10課間休息，這就是一個時間間隔。”之后讓學生結合我的講解小組交流自己理解的生活安排表，同樣的，我在講解路程和位移的概念時，找?guī)酌瑢W在教室內走一圈，并讓他們說出剛剛的位移是多少，路程是多少。對于那些還是無法理解的同學，我讓他們自己在教室內走動體驗，以幫助他們區(qū)分這兩個概念。

在上面案例中，我通過就地取材，以課程時間表和安排學生在教室內走動這兩個小實驗的開展，不但大大活躍了課堂氛圍，還幫助學生們更深刻地理解知識，無形中提高課堂教學效率。

二、自主設計，匠心獨運

所謂小實驗的靈活性，指小實驗沒有那么多條條框框的束縛，很好地激發(fā)學生的創(chuàng)造精神，要求我們在課堂上鼓勵學生自主進行小實驗設計，大大提升課堂底蘊。

比如講解人教版高中物理教材必修一第三章第三節(jié)《摩擦力》這節(jié)課時，教學目標是讓學生知道靜摩擦力及滑動摩擦、滾動摩擦的現(xiàn)象與規(guī)律，并能明白影響摩擦力的因素，學會一些簡單計算。上課時，講解到摩擦力的概念，即阻礙物體運動或相對運動趨勢方向的力叫作摩擦力，而這一概念很容易讓學生陷入一個誤區(qū)，讓他們以為摩擦力都是阻力。為了避免這種情況發(fā)生，我讓學生以小組為單位，自主進行簡單的小實驗設計，以證明摩擦力可以是動力。學生小組內交流一段時間后，選擇幾個組上講臺演示實驗，有的組是按照圖1設計的：下面為幾根圓桿鉛筆，再往上是兩本大小不一的書，按照圖1的方法推上面的書，下面的書也會跟著向前移動，這時對這本書來說，就是摩擦力作為動力做了功；還有的組想到傳送帶的例子，并進行了演示；也有的組想到了蹬自行車的例子，并進行了簡單的講解等。這些小實驗都證明了摩擦力可以是動力，大大強化教學效果。

在上面案例中，通過組織學生進行小組小實驗自主設計，不但激發(fā)學生學習物理的興趣，更大大開闊學生思維，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，對日后學習是大有好處的。

三、聯(lián)系家長，親子探究

課堂上引導學生開展小實驗固然重要，但是要想讓學生具有將所學知識與社會實踐相結合的學以致用的能力，課外小實驗不容忽視。我們應聯(lián)系家長，讓學生在家長的適當幫助下展開親子實驗探究，緊抓學生的課外學習這一方面。

如講解高中物理人教版教材必修二第七章第三節(jié)《萬有引力定律》這節(jié)課時，教學目標是讓學生了解萬有引力定律的推導、含義、計算及適用范圍，同時培養(yǎng)學生的物理探究能力。上課時，簡單講解萬有引力定律的基礎知識后，為了讓學生感受一下這一定律的實用性，提前聯(lián)系好學生家長，讓他們準備幫忙孩子們共同實驗，并在這節(jié)課結束后給學生留了一份“測量太陽密度”的親子探究作業(yè)。第二天上課時，找?guī)酌麑W生分享測量方法及體會，其中一名學生說：“昨天晚上我本來不知道如何測量，但是我的爸爸提示我小孔成像這一實驗，我思考了一下原理恍然大悟，后來我們一起做了小孔成像的實驗，估計了一下太陽的直徑并求出了體積，后來又由地球公轉推導出了太陽的質量，最后求出了密度。我覺得我們學的這個萬有引力定律真的很有用，能讓我們更透徹地理解宇宙，跟爸爸一起探究的過程也讓我覺得很開心?！逼溆嗤瑢W都發(fā)表了自己的觀點及感受，整節(jié)課堂氛圍十分和諧。

在上面案例中，通過給學生留課后探究作業(yè)，并提前聯(lián)系家長幫助學生進行親子探究，不但保證課后學習效率，還大大培養(yǎng)學生學以致用的能力。

縱觀全文，我通過就地取材開展課堂小實驗活躍課堂氛圍，通過引導學生自主進行小實驗設計讓他們匠心獨運，通過聯(lián)系家長鼓勵他們進行課后親子探究更可以做到學以致用。這三個方面無一不在印證著課堂小實驗的重要性，只要我們堅持開展課堂小實驗，一定可以走進物理課改深水區(qū)，也一定可以讓物理教學發(fā)展得越來越好。

參考文獻：

[1]葉瑞英，胡再國，盧鵬飛，田野中，張志芳.物理演示實驗開放教學的探討[J].物理實驗，2003（03）.

篇9

關鍵詞:計算機組成原理;三級實驗體系;CAI教學法;建構主義

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

1引言

“計算機組成原理”作為計算機專業(yè)硬件課的核心課程,地位重要,既要注重基礎性,又要體現(xiàn)時代性。目前學生就業(yè)以軟件設計為主,學生會疑問:學習本課對以后工作有什么用處?授課老師不能回避。David A. Patterons指出,“軟件系統(tǒng)性能取決于軟件設計者對系統(tǒng)中硬件的理解程度。操作系統(tǒng)設計者、更多的軟件工程師需要有較強的計算機組織與設計的背景知識。”因此要站在學生個人發(fā)展制高點上解釋本課程重要性和地位,改變“輕硬件”的錯誤觀念。

師生對本課程普遍反映“難教、難學”,是由本課自身的特點決定的。首先,計算機組成原理的技術描述占主要,既沒有類似離散數(shù)學的證明、推導,又沒有類似數(shù)據(jù)結構的算法介紹,學生會覺得“理論、規(guī)律性不強”。第二,概念多,比較抽象,加上計算機技術的發(fā)展,出現(xiàn)了很多新概念、新技術。同時,本課程是一門理論與實踐性很強的專業(yè)課,不但需要精心安排理論授課,還要高度重視實驗課的教學。

在國內計算機硬件人才培養(yǎng)弱化的環(huán)境下,從培養(yǎng)應用性人才出發(fā),使學生既掌握計算機系統(tǒng)各部分的工作原理,又具有較強的實際動手能力,改變當前學生“重理論、輕實踐,重軟件、輕硬件”的狀況,就成為我們這次“計算機組成原理”課程改革的主要問題。

2教學改革與實踐

如何改革“計算機組成原理”課程,以提高其教學效果和教學質量,使它跟上計算機技術的發(fā)展步伐,是我們當前亟待解決的問題。在多年的教學實踐基礎上,我們對這門課程的教學進行了一些探索,本文主要從五個方面討論和總結本課程教學改革實踐情況。

2.1根據(jù)教學大綱和計算機的最新發(fā)展合理組織教學內容

在教學內容的編排上,依據(jù)教學大綱,重點突出,詳略得當。每一章的內容都分為精講和選講兩部分,選講部分放手讓學生自學或討論,既培養(yǎng)了學生的自學能力,又節(jié)約了課時,避免了全堂灌輸?shù)摹疤铠喿印笔浇虒W。精講部分則要求授課老師講細、講透,并結合當今計算機技術的最新發(fā)展動態(tài),適當增加有關計算機各部件的演變歷史和最新技術知識,既提高了學生的學習興趣,又彌補了教材與實際的脫節(jié),提高了這門課的使用價值。例如在講各個部件原理時候,結合《ACM圖靈獎――計算機發(fā)展史的縮影》和《IEEE計算機先驅獎――計算機科學與技術的發(fā)明史》兩本書,講述計算機部件或者重要原理的發(fā)明者或設計者是如何攻關和鉆研的,學生對結合歷史講解原理的方式非常有興趣,教師引導學生在制定個人專業(yè)發(fā)展目標上要有超越這些杰出人物的設想,從而引發(fā)學生強烈的專業(yè)學習興趣。

2.2加強三級實驗體系環(huán)節(jié),注重應用能力的培養(yǎng)

“計算機組成原理”課程屬于工程性、技術性和實踐性都特別強的一門課程,因此,在開展好理論教學的同時,對實驗教學環(huán)節(jié)必須給予足夠的重視。通過實驗課教學,使學生具有較強的分析問題和解決問題的能力,以適應科學技術的飛速發(fā)展。從2000年起,我系開設了“計算機組成原理”實驗,并為之配置了配套的清華大學儀器廠的實驗設備TEC-2、TEC-2000,通過近年7個班的近700名學生的實驗教學,總結出了“5+1”模式的三級實驗體系結構,即“5個分解實驗”加“1門課程設計”,“5個分解實驗”分別為:運算器、微程序控制器、主存儲器擴展、并行接口電路I/O實驗和多級中斷實驗,“一門課程設計”即整機組裝實驗。它們隨課程進度分散在不同階段完成,這樣可使學生對計算機的每一部分都有深入的了解,以加深理解理論知識。

2.2.1三級實驗體系

將上述實驗分為基礎模塊實驗、綜合性實驗、設計性實驗的三級實驗教學體系。

第一,基礎模塊實驗階段。學習基本實驗儀器的使用、基本實驗方法和技術、實驗機系統(tǒng)結構的組成。通過設計一系列小實驗的驗證和應用,要求學生掌握實驗系統(tǒng)單元模塊的內部結構及相關電子芯片的基本邏輯,理解單元模塊的工作原理及該單元模塊在整機系統(tǒng)中的應用。

第二,綜合性實驗階段。學習“計算機組成原理”這門課程的主要目的是讓學生建立整機思想,在掌握單元模塊工作原理的基礎上掌握計算機整機系統(tǒng)地協(xié)調運行。為了達到這一教學目的,我們在教學內容中安排了一定量的綜合設計實驗,要求學生通過一系列此類實驗掌握整機運行模式,讓學生通過實踐,建立牢固的整機思想,進一步深刻理解理論知識。

第三,設計性實驗階段。這一實驗階段是原理應用能力的培養(yǎng)階段。通過這一階段的系列實驗,要求學生能利用在第二階段建立的整機思想,對指導教師提出的課題任務,提出解決方案,陳述原理的應用,自主設計實驗所用的單元模塊以及實驗步驟,進而通過實踐得出實驗結論。學生在這一階段,通過自主實驗的設計,從成功與失敗中受到訓練,得到整體素質提高。

2.2.2CAI實驗教學和合理考核

在上述三級實驗教學體系過程中,我們采用以下的教學方法和比例合適的考核方法。

第一,采用CAI實驗教學法,改變學生“手忙腳亂”的實驗習慣。

在實驗教學中,如果教師在黑板上使用板書展示實驗儀器,會使學生感覺到很枯燥,分組講解又使教師工作量特別大,而且很抽象,影響教學質量。因此我們采用先進的多媒體教學手段,生動形象地反映出實驗教學的全過程,利用Authorware、Flash等多媒體開發(fā)軟件,自行設計、制作課件(計算機組成原理實驗),對實驗設備所提供的功能進行全方位的描述。TEC-2000實驗計算機系統(tǒng)是一臺高度集成化的實驗臺,在做手動控制實驗時,必須撥動較多開關、按鈕。以前幾十個學生圍擠在一臺儀器前聽講解,部分學生根本無法看清聽清,嚴重影響實驗教學效果。而采用先進的多媒體教學手段,如采用實物投影儀或計算機多媒體系統(tǒng),教師可將儀器設備的結構框圖、實物圖、工作原理邏輯框圖等制成幻燈片,上課時把它投影到大屏幕上,再結合實驗設備進行講解,學生分散坐在自己座位上,結合實驗設備邊聽邊看,使過去復雜、單調的內容變得直觀、生動,充分調動了學生的學習積極性,增強實驗效果,提高實驗教學質量。

第二,科學合理的實驗操作流程和實驗成績考核方法。

在每一個實驗前,由教師布置實驗任務和目的,然后由學生設計并完成實驗,這就要求學生在每一個實驗之前查閱大量資料,做好設計工作,實驗之后能總結實驗結果寫出相應的實驗分析。期末理論考核成績占70%,實驗考核成績占20%和平時考核占10%。實驗成績分為實驗準備、實驗檢查和實驗報告,實驗準備占20%、實驗檢查占60%和實驗報告占20%。

2.3采用“建構主義”的教學模式,理論推導為主的教學方法

所謂“建構主義”,即以學生為中心,在整個教學過程中由教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,利用情境、協(xié)作、會話等學習環(huán)境要素,充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神,最終達到使學生有效地實現(xiàn)對當前所學知識的意義建構的目的。

“計算機組成原理”理論性強、概念多、抽象,很多學生一直到整個課程學習完畢,都不知道學了什么,似懂非懂,沒有真正參與到學習過程中去,完全靠死記硬背記住一些知識點,各個知識點之間無法銜接,也就無法形成該課程的整體框架。因此,要改變“計算機組成原理”的教學效果,就必須在教學過程中充分體現(xiàn)“建構主義”的教學思想,以學生為中心,實行以理論推導為主的教學方法。在每一個新內容講授之前,教師可以先對上一個內容進行簡單扼要的總結,然后承上啟下地誘導出“接下來的內容將要解決的是什么問題”或者“既然用這一種方法來解決問題存在著這樣缺點,那么,還有什么更先進的方法”等問題,把它作為任務,交給學生去分析、討論,學生有了明確的學習目標,就會投入到學習中去,發(fā)揮自身的主觀能動性,這樣既抓住的課程的主線,又極大地培養(yǎng)了學生的自學能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力。

2.4建立“計算機組成原理”試卷庫,提高教學質量

根據(jù)教材及大綱要求,參考往年全國各高校考研試題、2009年以后全國計算機專業(yè)課統(tǒng)考試題以及國外教材的習題,我們建立了60份專門提供給學生的“計算機組成原理”試卷庫,該試題庫每隔2年更新一次。試卷庫涵蓋了學生必須掌握的所有知識點,但各套試卷中題目并不相同,學生通過復習,如果對60套試卷中的題目達到“四會”(計算、回答、分析、設計),我們的教學目的也就達到了。為了避免少數(shù)學生死記硬背,教師手中的期末考試試卷中必須含有一定比例的隨機補充或更新試題,否則影響教學效果的評價。試卷庫的建立大大減輕了教師工作量,也保證了教學質量,成為衡量教學效果的一個重要指標。

2.5改變傳統(tǒng)觀念,強化教師自我素質,提高教學能力

教學改革的成功關鍵是要提高授課教師的自我素質,以適應現(xiàn)代開放式教學和現(xiàn)代科學技術的發(fā)展。作為一個高校教師,應該通過不斷學習,強化自我素質,以期達到教學思想、教學理念的更新,教學模式、教學方法的更新,知識結構、技術層次的更新,教學技術、教學手段的更新。例如2008年4月,本人帶隊參加了“產(chǎn)學研多核技術青年骨干教師高級研修班”,和兄弟院校及Intel公司技術人員進行了多核新知識體系的交流與學習,并且于2008年秋季學期對本課程進行了多核課程建設的初步嘗試。

3結束語

作為研究型大學,在培養(yǎng)學生過程中,要注意授課模式必須結合自身科研進行講解,授課教師要結合自己的科研、論文的具體示例來講解課程,提高學生的課堂聽課效率,讓學生從本科階段就關注如何進行科研活動,從而激發(fā)學生做一個研究型的學生。同時給學生布置1～2篇綜述性的小文章,讓學生通過利用網(wǎng)絡資源查閱相關文獻,在課程內采用Seminar的形式討論交流,以提高學生分析與交流的能力,從而增強學生的研究動手能力。

總之,利用計算機教學中的創(chuàng)造性因素,大膽地讓學生自由發(fā)揮,從而改變“滿堂灌”的弊病,形成以學生為中心的生動活潑的學習局面,需要我們不斷地努力進取,優(yōu)化教學設計,以先進理論來展現(xiàn)全新的教學思路,從而在計算機硬件課程教學中探索出“扎實的理論基礎和創(chuàng)新技能相結合”教育的嶄新天地。

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Teaching Reform&Practice of the Course “Computer Organization Principles”

JIANG Yong-guo, GUO Zhong-wen, FENG Yuan, HONG Feng, XU Hui-min

(Information College, Ocean University of China, Qingdao 266100, China)

篇10

現(xiàn)在使用的計算機生物信號采集處理系統(tǒng)包括了幾十個實驗內容，結構科學、簡單，操作方便、容易;記錄及處理實驗結果真實、準確．計算機作為生理學實驗教學的必需設備，其作用是傳統(tǒng)的實驗儀器所無法替代的．不斷提高和完善計算機生物信號采集處理系統(tǒng)的硬件和軟件功能，是計算機取代傳統(tǒng)實驗設備的重要條件．實驗技能是通過反復練習而獲得的一種動手操作能力．在加強大學生實驗基本操作技能培養(yǎng)和現(xiàn)實實驗條件之間通常存在矛盾．因為生理實驗課的學時數(shù)有限，而且實驗設備、藥品、動物等也并不都能滿足某些實驗開設條件．所以，在實驗課上并沒有足夠的時間讓學生反復練習基本的操作技能．模擬實驗在實驗教學中就充當了重要的角色．

模擬實驗是對學生進行創(chuàng)造意識訓練和科學學習方法訓練的有效途徑．模擬實驗演示的整個實驗過程是教師備課時精心準備，認為比較理想的實驗操作錄像．錄像有配音講解和放大特寫，讓人一目了然，且學習不受時間和空間的限制，可激發(fā)學生的學習興趣和學習熱情，加深對課程內容的理解．利用計算機模擬實驗指導學生在實驗課前進行有效地預習，由于模擬軟件采用了虛擬實驗環(huán)境，不受環(huán)境溫度、動物狀態(tài)和人為等因素的影響，它可以根據(jù)使用者的需要隨意選擇，直接觀察實驗過程中的每一步，并可重復多次，實驗結果理想，給課堂教學帶來了生機與活力．有效地節(jié)省了教學資源，消除了不穩(wěn)定因素的干擾．進行計箅機模擬實驗，學生對實驗線路清晰，能把握技術要領，使真實的生理實驗成功率明顯提高．另外，模擬實驗還培養(yǎng)了學生的獨立學習能力和科學思維能力，讓他們養(yǎng)成預習實驗的好習慣，強化了實驗準備意識．當然，實驗模塊還可以細化，如分成實驗原理模塊、實驗步驟模塊、虛擬實驗模塊、復習小結模塊、實驗報告模塊等．

2多媒體形式的多樣性

心理學實驗表明:人類獲取的信息90%來自視覺和聽覺．而知識保持，即記憶持久性的大部分來自于看、聽、閱讀及交流．多媒體的使用讓知識的保持大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學的效果．多媒體教學信息量大，可同時供多位同學觀摩．因而計算機多媒體教學很大程度上可以彌補動物生理學實驗教學中的不足，多媒體組合教學能較好解決教學中的重、難點．傳統(tǒng)的生理學實驗教學存在諸多不足．比如．受到學時數(shù)、實驗儀器、經(jīng)費、環(huán)境污染等因素的影響，導致很多生理實驗在現(xiàn)有的條件下難以對本科生開展，學生的實驗技能和視野難以得到全面提升．傳統(tǒng)的實驗教學是老師利用板書進行講解，學生對于實驗的原理和操作的理解和觀察是靜態(tài)的，在原理、目的、技術要領、步驟、注意事項等講述上耗時多．而生理學動物實驗內容較為抽象難懂、手術操作難度較大．演示操作不容易照顧全體學生等，關鍵步驟和難點不易重復，學生和老師的溝通上有距離，學生動手操作時動作不規(guī)范，參差不齊，教學效果差．據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)教學方法在動物操作實驗中，成功率為70%左右．使用多媒體課件教學后，生理學實驗的成功率達到95%以上．

目前，使用多媒體較多的形式有:flash，錄像，PowePoint等．Flash無疑是模擬實驗最好的方法之一，其技術簡單，制作容易．通過Flash可以模擬多種生理調控的機制．其中的圖片經(jīng)photoshop軟件處理，清晰美觀，再設置人機友好界面和在線幫助系統(tǒng)，能方便學生靈活使用．教學實驗錄像的應用:將教師講課的實驗原理、實驗操作演示視頻、動作要領、相關的演示文稿、解說聲音及動畫等集成在一起進行同步播放，制作成系統(tǒng)、完整、規(guī)范、形象的實驗演示教程．并設置播放控制按鈕，如快進、暫停、快退、按幀播放等．對于難掌握、易錯的重要實驗操作，學生可根據(jù)需要隨意調節(jié)，反復觀看、仔細斟酌，直至準確規(guī)范掌握．在進行一些涉及動物或動物組織操作的實驗時，教學錄像的作用尤為突出．如在進行“兔動脈血壓的直接測定及其影響因素”和“蛙心離體灌流”等實驗時，效果十分明顯．還有一些常規(guī)實驗手段因受客觀條件限制難以進行的實驗;瞬間變化或緩慢變化過程、高速微觀世界和可見度低的實驗．使用錄像使學生完全看到實驗的內容，進入到實驗氛圍之中，既節(jié)約了實驗資源又掌握了實驗．同時也極大地減輕了教師的工作量．PowePoint(PPT)的應用，不僅非常有利于知識的獲取，而且非常有利于知識的保持．此外，PPT還可以很方便將的講視頻，F(xiàn)las等多媒體形式載入其中，方便老師的教學，保證授課的持續(xù)性．PPT是教師授課的主線．實驗課程的多媒體課件主要是為實驗操作立體思維服務的，避免展示太多的理論，重點應是動物的操作要領、實驗步驟的圖片、視頻和注意事項等．使用PPT時要注意:避免PPT畫面花哨;PPT內容應精煉，層次分明;利用PPT授課時，切換幻燈速度不能太快，在美觀前提下，文字宜大不宜?。嗝襟w課件演示清楚、直觀、易學、好記，縮短了教師的講解時間，學生親自動手參加實驗的機會和時間大大增加，有利于學生動手能力的培養(yǎng)，有利于融知識、能力、素質教育為一體，使學生在整個教學活動中占據(jù)主體性地位，改變了傳統(tǒng)教學中以教師為中心的教學模式，這樣的教學過程更符合人類的認知規(guī)律，明顯提高了生理學實驗教學效果和教學育人的質量，起到了事半功倍的效果．也促進教師自身素質的提高．計算機多媒體應用于實驗教學，要求教師不僅具有精湛的專業(yè)知識，還要具有制作多媒體課件的能力．在課件的制作和使用過程中，教師邊學邊做．提高了綜合素質．發(fā)揮計算機的處理能力來管理實驗室從而促進實驗室管理步入現(xiàn)代化．

3存在問題及不足