科學(xué)實(shí)驗(yàn)原理范文

時(shí)間:2023-10-27 17:30:36

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科學(xué)實(shí)驗(yàn)原理

篇1

關(guān)鍵詞: 微機(jī)原理 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革 探索

一、引言

“微機(jī)原理”是我院理工類必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。由于計(jì)算機(jī)工作原理抽象,工作過(guò)程難以理解,作為微機(jī)原理課程重要組成部分的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在對(duì)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和能力培養(yǎng)方面起著理論教學(xué)不可替代的作用。由于種種原因,我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)非常薄弱,導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能與實(shí)際專業(yè)教學(xué)體系很好融合,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)還停留在驗(yàn)證性的初級(jí)階段,影響了該課程的教學(xué)效果,必須對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探索和改革,以提高教學(xué)質(zhì)量。

二、現(xiàn)狀分析

我校微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)課是面向全校工科類學(xué)生的,有計(jì)算機(jī)類的、汽車工程類的、通信類的,還有機(jī)械類的,各個(gè)專業(yè)要求的層次不一樣,用統(tǒng)一的同一種教學(xué)模式去對(duì)待不同的學(xué)生,主次輕重不分,導(dǎo)致有些專業(yè)根本沒(méi)有達(dá)到要求,有些專業(yè)甚至是“趕鴨子上架”,使教師頭痛,學(xué)生痛苦。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式實(shí)行的是教師講解并操作演示,學(xué)生動(dòng)手操作驗(yàn)證、課后學(xué)生完成報(bào)告教師批閱的模式,實(shí)驗(yàn)課以教師為中心,學(xué)生跟著教師指導(dǎo)走,機(jī)械地照搬實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)接線圖進(jìn)行連線,學(xué)生缺乏主觀能動(dòng)性,不利于學(xué)生解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備集成度高,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目模塊化高,硬件操作減少,軟件接口驅(qū)動(dòng)程序完善,基本上學(xué)生處于驗(yàn)證性操作。這當(dāng)然有有利的一面,如:實(shí)驗(yàn)過(guò)程快;設(shè)備損壞率低;實(shí)驗(yàn)成功率高,增強(qiáng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的信心等。但是也包含不利的一面,讓學(xué)生離素質(zhì)教育相去甚遠(yuǎn),如:由于設(shè)備連線限制,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多為驗(yàn)證性,使學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位,無(wú)法發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,嚴(yán)重影響了學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性的積極性。

三、措施及方法

1.根據(jù)專業(yè)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的重要環(huán)節(jié),根據(jù)不同專業(yè)知識(shí)體系的不同特點(diǎn),并針對(duì)不同的專業(yè),開(kāi)設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,靈活調(diào)整實(shí)驗(yàn)課的重心,并采取不同的實(shí)驗(yàn)方法,使每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都能達(dá)到課程規(guī)定的培養(yǎng)目標(biāo)。按照學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目考查的知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合的原則,將微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為3個(gè)層次。

第1層次是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)部分。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)完成了支撐基礎(chǔ)知識(shí)的作用,任何專業(yè)都要完成基本驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),目前保留的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有:并行接口電路8255實(shí)驗(yàn);定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253實(shí)驗(yàn);鍵盤/顯示控制器8279實(shí)驗(yàn);中斷控制器8259實(shí)驗(yàn);串行通信控制器8250實(shí)驗(yàn);存儲(chǔ)器6264擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。通過(guò)本層次的實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)微機(jī)知識(shí)會(huì)有一個(gè)基本的了解和掌握。

第2層次是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)部分。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)的不同,在較好完成驗(yàn)證性單元實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,引入與專業(yè)知識(shí)結(jié)合性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。教師只提供基本的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法,不提供具體的、詳細(xì)的電路與程序。學(xué)生自己查閱有關(guān)資料,自定設(shè)計(jì)方案,自行設(shè)計(jì)、調(diào)試接口電路和控制程序。例如自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)中,讓學(xué)生自己完成設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。將前面學(xué)習(xí)的條件輸出實(shí)驗(yàn)、循環(huán)程序設(shè)計(jì)、DOS中斷調(diào)用等內(nèi)容結(jié)合起來(lái)。此類設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),可以提高學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

第3層次綜合性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)的目的是要將學(xué)生學(xué)過(guò)的主要功能部件有機(jī)地結(jié)合起來(lái),形成一個(gè)有意義的整體。因此我院將該類實(shí)驗(yàn)安排在課程設(shè)計(jì)階段。綜合性實(shí)驗(yàn)是由教師根據(jù)不同專業(yè)給出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生根據(jù)所掌握的知識(shí),跳開(kāi)實(shí)驗(yàn)儀器的限制,通過(guò)不同的方法和不同的途徑來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。例如數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、交通燈控制系統(tǒng)等。這類綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴沟脤W(xué)生對(duì)微機(jī)原理與接口這門課程有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。

2.改革教學(xué)方式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)與指導(dǎo)方法也要相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整,這是實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的三個(gè)層次,分別采取不同的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),在實(shí)驗(yàn)安排上采取統(tǒng)一安排與實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放相結(jié)合的方法。

首先在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)部分,采用扶持的教學(xué)模式。在此階段由教師“扶著”學(xué)生走。這時(shí)的學(xué)生由于剛接觸微機(jī)軟硬件相結(jié)合的實(shí)驗(yàn),往往會(huì)感到無(wú)從下手,實(shí)驗(yàn)中遇到故障往往不知如何排除。因此,教師需耐心細(xì)致地向?qū)W生傳授軟硬件設(shè)計(jì)方法,協(xié)助學(xué)生排除故障,使其掌握程序調(diào)試及故障分析與排除的基本方法和技能,培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)作風(fēng),為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

其次在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)部分,采用預(yù)先設(shè)計(jì)加抽查講解的辦法。實(shí)驗(yàn)前學(xué)生進(jìn)行理論上設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)時(shí)隨機(jī)讓學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)的基本原理、操作過(guò)程,教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)與更正,然后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)操作。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程有一個(gè)非常透徹的理解,對(duì)于實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中遇到的問(wèn)題會(huì)主動(dòng)去查閱理論教材,對(duì)于理論課上所學(xué)的相關(guān)知識(shí)是一個(gè)很好的復(fù)習(xí)鞏固過(guò)程。同時(shí),采用學(xué)生自己上講臺(tái)講課的方式,能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

再次在綜合性實(shí)驗(yàn)階段,采用開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式。學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)調(diào)試。教師要放手讓學(xué)生自己摸索,相信學(xué)生,鼓勵(lì)學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生敢試敢闖的精神。教師只作技術(shù)上的咨詢和結(jié)果上的考核驗(yàn)收,使學(xué)生的聰明才智得到充分發(fā)揮。

3.建立網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)

微機(jī)原理課程的實(shí)驗(yàn),對(duì)于不同專業(yè)的學(xué)生,完成實(shí)驗(yàn)難度不同,大部分專業(yè)的學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)有一定的困難。為了幫助學(xué)生更好地理解接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì),掌握設(shè)計(jì)的基本方法,在實(shí)驗(yàn)中教師要充分利用多媒體課件輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),可制作基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的“微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)”多媒體課件。課件以課程要求的實(shí)驗(yàn)為藍(lán)本,利用多媒體技術(shù),介紹實(shí)驗(yàn),調(diào)試實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)程序。通過(guò)多媒體課件,學(xué)生可以感受到實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程,可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制反復(fù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。

篇2

關(guān)鍵詞:生活資源;自制教具;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

自然科學(xué)是一門理論與實(shí)踐高度結(jié)合的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)和探究是科學(xué)的精髓,是初中科學(xué)課的基礎(chǔ)和重要組成部分,也是學(xué)生興趣所在??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)既有客觀、生動(dòng)、形象的特征,又具有科學(xué)研究的縮影,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、探究精神和實(shí)踐能力,更能讓學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中重新經(jīng)歷科學(xué)研究的過(guò)程,體驗(yàn)科學(xué)研究方法。因此優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是優(yōu)化科學(xué)教學(xué)的重要途徑之一,下面本人從利用生活資源自制教具優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué),從而到達(dá)優(yōu)化科學(xué)教學(xué)談?wù)効捶ā?/p>

一、初中科學(xué)教材中實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題

科學(xué)教材中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容符合教學(xué)要求,但也存在一些問(wèn)題:

1.許多實(shí)驗(yàn)材料比較陌生、提不起學(xué)生的興趣

興趣是最好的老師。學(xué)生倘若對(duì)所學(xué)內(nèi)容沒(méi)有興趣,那根本無(wú)從談?dòng)行Ы虒W(xué)。比如七年級(jí)上冊(cè)第128頁(yè),鉛柱黏合實(shí)驗(yàn)選用的鉛是學(xué)生不熟悉的材料,八年級(jí)上冊(cè)第136頁(yè),影響導(dǎo)體電阻大小因素實(shí)驗(yàn)用鎳鉻合金線也是學(xué)生陌生的材料,學(xué)生對(duì)這種實(shí)驗(yàn)就提不起興趣,實(shí)驗(yàn)參與性和主動(dòng)性就要大打折扣了。

2.實(shí)驗(yàn)難以操作

實(shí)驗(yàn)難操作就會(huì)增大實(shí)驗(yàn)誤差和降低可信度,當(dāng)然教學(xué)效果也欠佳。如七年級(jí)下冊(cè)第114頁(yè),探究摩擦力的相關(guān)因素實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)要求彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),且要在運(yùn)動(dòng)中讀出彈簧秤的讀數(shù),這都難以準(zhǔn)確操作。

3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,實(shí)驗(yàn)難以成功

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯學(xué)生才能從中歸納分析出實(shí)驗(yàn)結(jié)論否則就是照搬書本結(jié)論,起不了實(shí)驗(yàn)作用。九年級(jí)上冊(cè)氣體對(duì)外做功實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯會(huì)導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)模糊。

4.由于實(shí)驗(yàn)室器材缺乏無(wú)法開(kāi)展

由于教育資源不均衡,很多農(nóng)村初中實(shí)驗(yàn)室器材缺乏,教材中的很多實(shí)驗(yàn)無(wú)法開(kāi)展,只能講實(shí)驗(yàn)或看視頻,這樣會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)失去興趣。

二、利用生活資源自制教具優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.利用生活資源自制教具新課導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生科學(xué)的情感

好奇作為思維和興趣的先導(dǎo),是中學(xué)生思維上的一個(gè)特點(diǎn)。興趣是最好的老師,好奇心是成功的起點(diǎn)。因此在教學(xué)中,教師利用生活資源適時(shí)適度地進(jìn)行演示,有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)好奇情境,激發(fā)學(xué)生的求知欲,導(dǎo)入新課優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

例如,在教授七年級(jí)”汽化和液化“中的沸騰時(shí),我折了一只大紙船、帶了一杯水、一只打火機(jī)。新課開(kāi)始,出示這幾樣簡(jiǎn)單教具(學(xué)生驚訝:老師要干什么?)接著演示:將水倒入紙船,用打火機(jī)點(diǎn)燃紙船,嘴里念著“著……著……”紙船就是燒不著,頓時(shí)學(xué)生的注意力都集中到了一起:這怎么回事?此時(shí)不失時(shí)機(jī)地導(dǎo)入新課想要知道為什么我們今天通過(guò)學(xué)習(xí)沸騰相關(guān)知識(shí)就能解釋了。

這樣利用生活資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)好奇情景,因勢(shì)利導(dǎo)組織教學(xué),對(duì)于激發(fā)學(xué)生求知欲,提高教學(xué)質(zhì)量,將有極大的幫助。

2.利用生活資源自制教具引入實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生提出問(wèn)題

愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要?!边@無(wú)疑說(shuō)明,在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷提出問(wèn)題的重要性。教師適時(shí)地設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生自己提出問(wèn)題。

例如,在教學(xué)八年級(jí)”大氣壓“中關(guān)于大氣壓強(qiáng)與流速的關(guān)系時(shí),我事先準(zhǔn)備:電吹風(fēng)、礦泉水瓶、漏斗、乒乓球等身邊的生活資源,新課開(kāi)始,首先請(qǐng)班里肺活量最大的同學(xué)上來(lái)吹乒乓球,將礦泉水瓶剪斷,乒乓球放在下端,將其釋放,球會(huì)掉下;若從上端吹氣,則球會(huì)貼在頸處不會(huì)掉下。接著我拿出電吹風(fēng)對(duì)著乒乓球吹,乒乓球沒(méi)有掉落,左右移動(dòng)電吹風(fēng)乒乓球便跟著移動(dòng)(如圖1),學(xué)生看到這一現(xiàn)象馬上提出問(wèn)題很快進(jìn)入思維狀態(tài)了。

可見(jiàn)適時(shí)地進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)往往能引發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題,啟迪學(xué)生思維,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知的欲望,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,使課堂教學(xué)走向成功。

3.利用生活資源自制教具優(yōu)化實(shí)驗(yàn),有利于突破教學(xué)難點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的一大障礙,對(duì)于學(xué)生不易理解和掌握的新知識(shí),利用生活資源自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,將自己真正融入學(xué)習(xí)掌握知識(shí)的探究過(guò)程中,能更好地領(lǐng)悟?qū)W習(xí)難點(diǎn)的內(nèi)涵,將其轉(zhuǎn)化為更容易理解、更加直觀的知識(shí)。

例如,在上“水的浮力”時(shí),學(xué)生普遍覺(jué)得難,知識(shí)抽象難以形成整體認(rèn)識(shí)。

而對(duì)于影響浮力大小的因素,教材中的實(shí)驗(yàn)不形象直觀,學(xué)生很難理解。為此,我自制了一個(gè)杠桿來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,清晰而直觀地展現(xiàn)浮力的大小。

(如圖2,圖3)準(zhǔn)備杠桿,在兩端等臂處分別掛上鉤碼和橡皮泥,加減橡皮泥使杠桿平衡,然后將鉤碼和橡皮泥均侵入水中,觀察杠桿是否傾斜,分析原因并解釋。

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圖2 圖3

另準(zhǔn)備杠桿,在兩端等臂處均掛上橡皮泥使杠桿處于平衡狀態(tài),然后將兩端分別侵入到水和鹽水中,觀察、分析并解釋。

通過(guò)這樣的對(duì)比實(shí)驗(yàn)學(xué)生對(duì)影響浮力大小的因素便顯而易見(jiàn)了。

在教學(xué)上沉浮條件的應(yīng)用時(shí),我用自制的教具進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),用以說(shuō)明輪船制造原理,達(dá)到事半功倍的效果。

(如圖4,圖5)把橡皮泥揉成團(tuán)投入水中,發(fā)現(xiàn)橡皮泥沉入水中,再把橡皮泥捏成碗狀放入水中,發(fā)現(xiàn)橡皮泥卻能漂浮在水中。由此讓學(xué)生思考分析為什么實(shí)心鐵會(huì)沉入水中,而用它制的輪船卻能安然無(wú)恙地漂浮在大海中,就簡(jiǎn)單易行了。

圖4 圖5

通過(guò)以上二列自制的實(shí)驗(yàn)用具來(lái)優(yōu)化教材中的實(shí)驗(yàn),教材中本來(lái)抽象的浮力的概念就明朗清晰了起來(lái),而且,學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)這些知識(shí),他們感覺(jué)這些知識(shí)是自己創(chuàng)造的,很新鮮,有了一種成功的愉悅感,記得準(zhǔn)、記得牢,達(dá)到優(yōu)化教學(xué)的目的。

這些實(shí)驗(yàn)用具來(lái)自生活,操作簡(jiǎn)單,效果明顯,都能在家中完成,所以我們可以布置成家庭作業(yè),讓學(xué)生和家長(zhǎng)合作完成。這樣既能達(dá)到我們科學(xué)教學(xué)的目的,又能增進(jìn)家長(zhǎng)與學(xué)生的合作溝通交流,達(dá)到雙贏的教育教學(xué)效果。

4.利用生活資源自制教具增設(shè)實(shí)驗(yàn),呈現(xiàn)驗(yàn)證科學(xué)規(guī)律

科學(xué)規(guī)律的教學(xué)是我們科學(xué)教學(xué)過(guò)程中的重要組成部分,而科學(xué)規(guī)律又主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)呈現(xiàn),有些科學(xué)規(guī)律是書本直接給出,學(xué)生未必能欣然接受。作為教師應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這些規(guī)律,為此,我利用生活資源自制實(shí)驗(yàn)用具,增設(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得出規(guī)律,同時(shí)也學(xué)到了科學(xué)研究的方法。

(如圖6,圖7,圖8)一般認(rèn)為固體和液體分子之間的空隙小,氣體分子之間的空隙大,為了驗(yàn)證這一規(guī)律,我增設(shè)了一個(gè)小型的實(shí)驗(yàn)。先將少量的酒精加入一次性的保鮮袋扎緊袋口,沸水倒入臉盆,再將此袋子放入沸水中,讓同學(xué)注意觀察現(xiàn)象。(酒精汽化,保鮮袋慢慢膨脹)最后將此保鮮袋投入到冷水中,注意觀察現(xiàn)象。(酒化保鮮袋慢慢變癟)

圖6 圖7 圖8

這樣的實(shí)驗(yàn)取材方便,變抽象為具體,學(xué)生個(gè)個(gè)動(dòng)手,彌補(bǔ)了教材內(nèi)容的不足,取得了良好的教學(xué)效果。

5.利用生活資源自制教具改進(jìn)實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)可操作性

書本許多實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作起來(lái)有一定難度,會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差大、可信度差、學(xué)生不信服。我利用生活資源自制教具來(lái)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)可操作性,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

例如,在探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素時(shí),書本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)在操作時(shí)有一定難度,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧秤會(huì)抖動(dòng),這將導(dǎo)致讀數(shù)有偏差,彈簧秤水平放置讀數(shù)時(shí)可見(jiàn)度也差。我對(duì)教材中實(shí)驗(yàn)存在的缺憾大膽改進(jìn),利用自制教具演示實(shí)驗(yàn),避免這些缺陷,達(dá)到理想的教學(xué)效果。

(如圖9)用大的彈簧秤豎直固定在焊接好的鐵架上,通過(guò)定滑輪改變力的方向水平拉動(dòng)小木塊,木塊放在皮帶上,皮帶在電機(jī)的帶動(dòng)下勻速運(yùn)動(dòng),彈簧秤和木塊最后是相對(duì)靜止的,木塊在水平方向上受到的彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和受到的摩擦力相互平衡,彈簧秤示數(shù)等于滑動(dòng)摩擦力大小。

這樣改進(jìn)后,皮帶輪由電機(jī)帶動(dòng)工作,彈簧秤靜止且豎直放置,既能保證物塊與皮帶作相對(duì)滑動(dòng),又能準(zhǔn)確讀數(shù),使實(shí)驗(yàn)效果更明顯。具體實(shí)驗(yàn)時(shí),讓學(xué)生分析與書本實(shí)驗(yàn)的異同,分析利弊,提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。

6.利用生活資源自制教具改善實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)的成功率

教師按照教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示時(shí),由于這些實(shí)驗(yàn)操作程序不明確或?qū)嶒?yàn)本身不完善而不成功,影響了課堂教學(xué)效果,打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。為此,我利用生活資源自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 提高實(shí)驗(yàn)的成功率,提高課堂效率。

如,演示對(duì)外做功物體內(nèi)能減少的實(shí)驗(yàn),教材上的實(shí)驗(yàn)由于氣密性不好而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。為此,我自制了小道具,改用礦泉水瓶來(lái)做,非常成功!不僅現(xiàn)象明顯,而且每個(gè)學(xué)生自己都能做。同學(xué)只要將空礦泉水瓶蓋子旋上,需要注意的是不要旋得太緊,從底部往上扭動(dòng)瓶子,直到瓶蓋彈出,就能明顯看到瓶口的水霧。

總之,利用身邊的生活資源自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn),是優(yōu)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種有效途徑,這種教學(xué)形式讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)科學(xué),豐富學(xué)生感性認(rèn)識(shí),不但掌握知識(shí),而且會(huì)靈活運(yùn)用,同時(shí)也開(kāi)發(fā)學(xué)生智力、培養(yǎng)能力,提高實(shí)驗(yàn)技能,激發(fā)學(xué)習(xí)積極性,有助于教學(xué)質(zhì)量的提高,優(yōu)化科學(xué)教學(xué)。

參考文獻(xiàn):

篇3

摘要:本文對(duì)理工科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了思考,提出了增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的互動(dòng)性,提高學(xué)生獲取專業(yè)知識(shí)的興趣和能力的方法:從“化”

>> 師范院校數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)思考 淺談理工科院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范化建設(shè) 淺談理工科院校中文科實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的優(yōu)化 師范院校工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探討 關(guān)于理工科院校翻譯選修教學(xué)的思考 微課在師范院校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用淺談 理工科高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中人文素質(zhì)培養(yǎng)的研究 理工科大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革初探 師范院校日語(yǔ)教學(xué)的思考 工科院校基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的建立 師范院校生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的生態(tài)倫理問(wèn)題探討 高等師范院校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀于改革策略 高等師范院校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與改革策略 對(duì)理工科院?!洞髮W(xué)語(yǔ)文》課程教學(xué)探索的思考 提高理工科院校數(shù)學(xué)公共課教學(xué)輔導(dǎo)質(zhì)量的思考 理工科院校開(kāi)設(shè)家居裝飾設(shè)計(jì)藝術(shù)通修課的教學(xué)實(shí)踐思考 加強(qiáng)理工科院校實(shí)踐教學(xué)的探討研究 理工科院校法學(xué)教學(xué)的問(wèn)題與對(duì)策 理工科院校陶藝教學(xué)的探索與實(shí)踐 理工科院校美育教學(xué)探索 常見(jiàn)問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置:l.

[2]張婷.淺談高師化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革――從一個(gè)學(xué)生的視角[J].大學(xué)化學(xué),2012,27(6):12-14.

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[4]徐瑜,徐偉明,周晶.魔芋精粉中葡甘露聚糖含量的測(cè)定――開(kāi)放性化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索[J].大學(xué)化學(xué),2011,26(3):58-61.

篇4

關(guān)鍵詞:科研立項(xiàng);醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng);創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)42-0152-02

“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂,是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力?!眹?guó)家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃是我國(guó)教育部為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力而采取的一項(xiàng)重要措施[2]。在學(xué)校和學(xué)院的積極倡導(dǎo)下,張艷等數(shù)名本科在校生有幸參與延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院組織的大學(xué)生創(chuàng)新課題項(xiàng)目《黃芩素對(duì)LPS刺激下的黑色素瘤B16細(xì)胞增殖和凋亡的影響》的相關(guān)研究工作,在研究中對(duì)科學(xué)研究有了初步的認(rèn)識(shí)并獲得了深刻感悟。

一、本科生科研立項(xiàng)項(xiàng)目的大體形式

1.學(xué)校統(tǒng)一管理,學(xué)院分?jǐn)偣ぷ?。我校開(kāi)展的大學(xué)生創(chuàng)新課題實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由學(xué)校統(tǒng)一管理,參與實(shí)驗(yàn)的門檻相對(duì)較低,倡導(dǎo)學(xué)生自愿申請(qǐng),自己積極主動(dòng)聯(lián)系導(dǎo)師,對(duì)項(xiàng)目進(jìn)程通過(guò)報(bào)告進(jìn)行檢查同時(shí)嚴(yán)把驗(yàn)收環(huán)節(jié)。

2.合理的監(jiān)督方案。學(xué)校為了促進(jìn)科研立項(xiàng)項(xiàng)目的順利開(kāi)展和進(jìn)行,根據(jù)我校實(shí)際情況制定了合理的監(jiān)督方案。在項(xiàng)目被批準(zhǔn)后小組需要在導(dǎo)師的指導(dǎo)下?lián)衿陂_(kāi)展項(xiàng)目,對(duì)于項(xiàng)目的進(jìn)展情況,如取得的階段性成果、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題等進(jìn)行記錄,并由實(shí)驗(yàn)小組的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人撰寫項(xiàng)目月報(bào)告。

3.適度的獎(jiǎng)罰措施。我校為了提高廣大學(xué)生的參與創(chuàng)新課題的積極性,采取了一定的獎(jiǎng)懲辦法。學(xué)校僅對(duì)項(xiàng)目相關(guān)報(bào)告成果驗(yàn)收合格的項(xiàng)目報(bào)銷實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi),對(duì)于未達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求的項(xiàng)目不給予資金資助。對(duì)于通過(guò)創(chuàng)新課題項(xiàng)目完成良好,順利完成相關(guān)工作并有幸能夠在省級(jí)以上刊物發(fā)表相關(guān)論文的同學(xué),在研究生推薦免試評(píng)比時(shí)給予一定的加分鼓勵(lì)。

二、本科生參與創(chuàng)新課題的益處

1.本科生參與創(chuàng)新課題有利于提高自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。絕大多數(shù)醫(yī)學(xué)院校在醫(yī)學(xué)生的本科階段都以書本知識(shí)教學(xué)為主,學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)少,實(shí)驗(yàn)課程少且?guī)资送瑫r(shí)上課,實(shí)驗(yàn)所需備品等由于經(jīng)費(fèi)原因不足以使每位同學(xué)都有機(jī)會(huì)操作,加之老師指導(dǎo)精力有限,導(dǎo)致大多數(shù)醫(yī)學(xué)生在本科畢業(yè)時(shí)不具備自主實(shí)驗(yàn)的能力。

2.本科生參與創(chuàng)新課題有助于培養(yǎng)創(chuàng)新能力。本科生參與科研立項(xiàng)需要勤動(dòng)手、多思考,在實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)困難時(shí)需要學(xué)生利用創(chuàng)新的思維去解決問(wèn)題,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)方法選取等環(huán)節(jié)就遇到過(guò)困難,后經(jīng)積極思考,小組討論集思廣益才得以解決。在實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都提高了我們的創(chuàng)新能力。

3.本科生參與創(chuàng)新課題有利于提高綜合素質(zhì)。本科生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)遇到諸多問(wèn)題,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下能夠?qū)W會(huì)如何查閱相關(guān)文獻(xiàn)解決問(wèn)題,以及與小組內(nèi)其他成員討論研究獲得解決方案[3]。實(shí)驗(yàn)涉及多學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí),要求學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)掌握扎實(shí),使學(xué)生對(duì)已經(jīng)學(xué)過(guò)的醫(yī)學(xué)生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固和綜合運(yùn)用。將書本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐相結(jié)合,提高了綜合能力。

三、本科生參與創(chuàng)新課題的不足及解決方案

本科生通過(guò)參加科研立項(xiàng)實(shí)驗(yàn),多方面的能力都能夠得到提高,但通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的思考,仍發(fā)現(xiàn)了本科生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案實(shí)行的諸多不足,因此做了如下總結(jié),并針對(duì)具體問(wèn)題給出了相關(guān)建議。

1.實(shí)驗(yàn)周期相對(duì)較短?;A(chǔ)實(shí)驗(yàn)周期大多數(shù)都比較長(zhǎng),整個(gè)實(shí)驗(yàn)多數(shù)需要幾年的時(shí)間,實(shí)驗(yàn)步驟煩瑣,且需大量重復(fù),幾乎很少有能夠幾個(gè)月就完整地完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)的,但是我??蒲辛㈨?xiàng)周期僅一年,在這一年中需要完成大量實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)整合、撰寫相關(guān)報(bào)告及論文等工作。工作量繁重,對(duì)于初次接觸科研的在校本科生要求過(guò)高了,我認(rèn)為可以針對(duì)較難完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,允許學(xué)生提出適當(dāng)延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間的報(bào)告,從而更加充分地高質(zhì)量地完成實(shí)驗(yàn)。

2.本科生課余時(shí)間不足。醫(yī)學(xué)生在本科期間課業(yè)繁重,所學(xué)科目多,以至于課余時(shí)間相對(duì)于其他專業(yè)來(lái)說(shuō)比較少,而大多數(shù)基本的細(xì)胞功能學(xué)實(shí)驗(yàn),如我們的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需多次進(jìn)行的MTT細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn),需要數(shù)天才能完成一次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,且這樣的實(shí)驗(yàn)步驟有很多,很多部分的實(shí)驗(yàn)有需要重復(fù)多次,還有一定的實(shí)驗(yàn)失敗的可能性。以至于一部分同學(xué)在臨近期末,面對(duì)多科考試需要復(fù)習(xí)時(shí)分身乏術(shù),時(shí)間嚴(yán)重不足,不得已放棄了實(shí)驗(yàn),影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,我認(rèn)為可以將科研立項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)需要花費(fèi)大量時(shí)間的部分移至寒暑假,并對(duì)于認(rèn)真堅(jiān)持克服自身困難完成實(shí)驗(yàn)的學(xué)生給予一定的獎(jiǎng)勵(lì),以鼓勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)地參與和完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3.本科生相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)欠缺。醫(yī)學(xué)生在本科階段的學(xué)習(xí)多以基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)為主,大多數(shù)學(xué)校學(xué)院對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)教學(xué)安排極少,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的涉獵不足,實(shí)驗(yàn)知識(shí)欠缺比較多,大多數(shù)學(xué)生往往對(duì)參與實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理了解深度不夠。

4.實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)不足。實(shí)驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)材料繁多,且與細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)的儀器設(shè)備無(wú)菌要求和材質(zhì)都很高,市面上出售的這類儀器設(shè)備的價(jià)格也相對(duì)昂貴,有些器皿國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的尚不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求,需要高價(jià)進(jìn)口國(guó)外生產(chǎn)的,所以一個(gè)實(shí)驗(yàn)所需要的經(jīng)費(fèi)是很多的。但是我校僅對(duì)最終完成實(shí)驗(yàn)相關(guān)工作的項(xiàng)目?jī)H僅給予2000―5000元的資金支持,實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足,多數(shù)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展需要用導(dǎo)師的科研經(jīng)費(fèi)予以支持。

5.本科生信心不足。在校本科生在基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中多以書本知識(shí)為主,實(shí)踐機(jī)會(huì)和經(jīng)歷少,導(dǎo)致其對(duì)于自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰θ狈ψ銐虻男判模趯?shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中個(gè)別人即使有了想法也會(huì)因?yàn)楹ε伦约褐R(shí)量不足說(shuō)錯(cuò)影響試驗(yàn)等顧忌而未主動(dòng)提出自己的想法,這都是缺乏自信心的表現(xiàn)。

6.本科生缺乏耐心?;A(chǔ)階段的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)大多都是步驟煩瑣,需要花費(fèi)大量時(shí)間精力投入的,實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng),且多數(shù)實(shí)驗(yàn)步驟需要反復(fù)多次已達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)要求,得到可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)往往需要實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)室操作很久,整個(gè)過(guò)程多數(shù)是比較枯燥的。本科生多數(shù)年齡較小,心智尚未完全成熟,對(duì)待事物缺少耐心,又是第一次接觸這種長(zhǎng)程實(shí)驗(yàn),難免在實(shí)驗(yàn)中因缺乏耐心而有一部分想要放棄,中途退出實(shí)驗(yàn),有始無(wú)終。

7.同學(xué)間的合作矛盾。導(dǎo)師帶領(lǐng)的幾名本科生組建的實(shí)驗(yàn)小組成員性格上有一定的差異,并且大學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)之前生活的重心多放在學(xué)習(xí)上,小組活動(dòng)的機(jī)會(huì)比較少,這樣在實(shí)驗(yàn)中難免因?yàn)閭€(gè)別同學(xué)之間的缺乏良好的溝通而導(dǎo)致意見(jiàn)出現(xiàn)分歧,影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程。

8.實(shí)驗(yàn)課題完成質(zhì)量參差不齊。參與本科生創(chuàng)新課題實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的大部分實(shí)驗(yàn)都能夠按照原本的進(jìn)度要求如期順利地完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)工作,如期完成實(shí)驗(yàn)。但也有一部分科研立項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由于實(shí)驗(yàn)開(kāi)展匆忙,前期的準(zhǔn)備工作不夠完善,對(duì)立項(xiàng)課題的研究方向的相關(guān)知識(shí)了解還不夠充分,對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作難度沒(méi)有在實(shí)驗(yàn)前做出正確的評(píng)估,且某些實(shí)驗(yàn)室還不具備完成實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)備要求,加上上述提及的本科在校生自身的實(shí)際問(wèn)題等原因,最終很遺憾地導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不能如期開(kāi)展和按時(shí)完成。

綜上所述,積極地開(kāi)展本科生科研立項(xiàng)對(duì)于學(xué)生的能力培養(yǎng)具有重要意義,雖然在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體實(shí)施過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題與不足,但只要在今后的實(shí)踐過(guò)程中不斷改進(jìn),在實(shí)踐中探索更好地解決辦法,通過(guò)本科生的科研立項(xiàng)項(xiàng)目必將有助于培養(yǎng)更多的具有創(chuàng)新思維的醫(yī)學(xué)醫(yī)療人才。

參考文獻(xiàn):

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Undergraduate Medical Colleges Research Projects Practice Insights

ZHANG Yan,YANG Yang-liang,SUN Rui,SUN Pei-lin,PIAO Ying-shi*

(Department of Physiology and Pathology,Yanbian University Medical College,Yanji,Jilin 133002,China)

篇5

【關(guān)鍵詞】通信原理;實(shí)驗(yàn)課程;改進(jìn)思路;教學(xué)模式

通信原理是通信工程專業(yè)一門很重要的基礎(chǔ)課,它跟高等數(shù)學(xué)、概率論與隨機(jī)過(guò)程、線性代數(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)及數(shù)字電子技術(shù)等前續(xù)課程關(guān)系緊密,同時(shí)對(duì)移動(dòng)通信、光纖通信和現(xiàn)代交換技術(shù)等后續(xù)專業(yè)課程有重要影響。知識(shí)點(diǎn)豐富,原理、概念抽象,理論性強(qiáng),對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)要求高是本課程的特點(diǎn),教師覺(jué)得難教,學(xué)生感到難學(xué),這是師生常常面臨的困惑。為提高通信原理課程的教學(xué)質(zhì)量,改善教學(xué)效果,從各方面增強(qiáng)學(xué)生在通信方面的綜合素養(yǎng),可以在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行改革,著重加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)。

一、通信原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的重要性

通信原理是通信工程專業(yè)的主干課程,而實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)主要是配合“通信原理”課程而開(kāi)設(shè)。通過(guò)課程和實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓學(xué)生掌握編譯碼及ASK、FSK、PSK的調(diào)制解調(diào)的原理和實(shí)驗(yàn)方法。使學(xué)生掌握通信方面常用的測(cè)試儀器的使用,提高在將來(lái)工作中實(shí)際動(dòng)手操作的能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)提高學(xué)生對(duì)通信理論認(rèn)識(shí),加深對(duì)通信基本原理的理解、掌握各種傳輸方式的基本原理和方法,理解各種傳輸方式的實(shí)現(xiàn)方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段,使學(xué)生進(jìn)一步理解課堂理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生初步掌握通信原理實(shí)驗(yàn)的技能;驗(yàn)證所學(xué)理論,鞏固所學(xué)知識(shí),啟發(fā)創(chuàng)新思維;對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的基本訓(xùn)練,培養(yǎng)綜合能力。

二、通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

縱觀國(guó)內(nèi)許多院校通信工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,從教學(xué)內(nèi)容、方法、手段到實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備的配置等方面,都不同程度地存在一些問(wèn)題。

(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要是按照理論教學(xué)安排一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺乏綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。

(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受課時(shí)限制,學(xué)生只能被動(dòng)地按教師的指導(dǎo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這就限制了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。

(3)由于資金限制,許多設(shè)備無(wú)法購(gòu)進(jìn),一般都是采用實(shí)驗(yàn)箱及其它測(cè)試儀器完成實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由生產(chǎn)廠家預(yù)先設(shè)定,實(shí)驗(yàn)方法單一,缺乏靈活性,不利于培養(yǎng)學(xué)?。

(4)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室一般都按專業(yè)理論課程分成通信原理實(shí)驗(yàn)室、程控交換實(shí)驗(yàn)室、移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)室、光纖通信與傳輸實(shí)驗(yàn)室等,結(jié)果使實(shí)驗(yàn)教學(xué)局限在某課程范圍內(nèi),削弱了各學(xué)科問(wèn)的關(guān)聯(lián)性,不利于學(xué)生從系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的層面上掌握通信技術(shù)。

三、通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)的基本思路

通信原理實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)數(shù)多為12~24學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)時(shí)間是在課堂教的相關(guān)內(nèi)容結(jié)束以后交叉進(jìn)行,能夠進(jìn)行8個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和1個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),典型的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為PAM調(diào)制與解調(diào)、PCM調(diào)制與解調(diào)、FSK調(diào)制等項(xiàng)目,由通信原理實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)。

其實(shí)驗(yàn)箱采用模塊化的結(jié)構(gòu),單次實(shí)驗(yàn)中學(xué)生只能使用其中某一部分,還不能模擬設(shè)計(jì)一個(gè)接近真實(shí)的通信系統(tǒng),學(xué)生的實(shí)驗(yàn)側(cè)重在數(shù)字技術(shù),對(duì)一些常用的模擬技術(shù)并不涉及,這跟現(xiàn)在的通信原理教學(xué)大綱不是很相符,也欠缺對(duì)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生按照該實(shí)驗(yàn)箱配套的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書規(guī)定的步驟,可以完成一系列通信原理實(shí)驗(yàn)。由于眾所周知的原因,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的主要缺點(diǎn)是擴(kuò)展性、操作性不強(qiáng),學(xué)生除了按照事先規(guī)定好的步驟完成實(shí)驗(yàn)外,并不能根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)現(xiàn)額外的操作,只能被動(dòng)地實(shí)驗(yàn),其結(jié)果是完成實(shí)驗(yàn)以后,學(xué)生可能記錄了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和波形,但是對(duì)這些數(shù)據(jù)的產(chǎn)生原理和目的,卻沒(méi)有一個(gè)深入的理解,實(shí)驗(yàn)效果也就無(wú)從談起。

針對(duì)上述問(wèn)題,在不額外購(gòu)置新實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況下,較好的作法是深入挖掘原有實(shí)驗(yàn)箱的潛力,結(jié)合通信原理課程的特色,對(duì)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行改進(jìn)。例如,實(shí)驗(yàn)箱原有的各種載波信號(hào)都是固定不變的,而這些載波信號(hào)是由高頻振蕩電路生成并引入各個(gè)模塊,于是可以將原有的高頻振蕩電路中的電容由固定電容替換成可變電容,以此來(lái)獲取各種不同的載波信號(hào),學(xué)生可以自己改變可變電容的值,獲得各種欠調(diào)節(jié)或過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào),經(jīng)過(guò)與理想調(diào)制信號(hào)相比較,能夠有一個(gè)更加深入的實(shí)驗(yàn)效果。

四、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的選擇

基于“通信原理”課程的特點(diǎn)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的選擇是至關(guān)重要的。到目前為止,應(yīng)用在通信原理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的平臺(tái)主要有通信原理實(shí)驗(yàn)箱、SystemView平臺(tái)、MATLAB仿真平臺(tái)以及EDA設(shè)計(jì)平臺(tái)。在操作不同類型的通信原理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,這些平臺(tái)各有優(yōu)缺點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)箱平臺(tái)一直是通信原理實(shí)驗(yàn)使用的傳統(tǒng)教學(xué)方式,這種平臺(tái)對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比較適用,有利于加深通信原理單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解。但是對(duì)設(shè)計(jì)性和綜合設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)說(shuō),這種平臺(tái)缺少了靈活性。另外這種平臺(tái)大多數(shù)價(jià)格昂貴,維修率高且需占用較大的空間。SystemView是通信信號(hào)與系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)和分析軟件。與MATLAB相比,它的最大特點(diǎn)是軟件仿真與硬件實(shí)現(xiàn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系非常密切。整個(gè)仿真軟件系統(tǒng)由信號(hào)源、器件庫(kù)、分析工具構(gòu)成和大量各式各樣的器件庫(kù)。雖然SystemView是用軟件仿真的方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng),但是因其與硬件具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,所以對(duì)系統(tǒng)使用者認(rèn)識(shí)和把握硬件系統(tǒng)具有很好的幫助作用。而且,制作一個(gè)真實(shí)的硬件系統(tǒng)所需的時(shí)間代價(jià)、元器件代價(jià)、儀器設(shè)備代價(jià)和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的代價(jià)還是很高的。SystemView在這方面充分體現(xiàn)了它的價(jià)值。

通過(guò)上面對(duì)各種實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的特點(diǎn)分析來(lái)看,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以采用實(shí)驗(yàn)箱和MATLAB這兩種形式,MATLAB仿真偏重通信原理知識(shí)的驗(yàn)證且具有很好的畫圖功能,比較簡(jiǎn)單,容易掌握,而實(shí)驗(yàn)箱除了驗(yàn)證通信原理理論知識(shí)外,還和通信原理知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái),譬如它還會(huì)要求學(xué)生對(duì)通信信號(hào)的時(shí)延和同步等問(wèn)題進(jìn)行分析;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以采用EDA或MATLAB工具,MATLAB平臺(tái)更側(cè)重通信模塊功能的仿真,而EDA平臺(tái)在MATLAB平臺(tái)的基礎(chǔ)上,還強(qiáng)調(diào)通信模塊的性能要求;綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以采用MAT-LAB、SystemView或EDA平臺(tái),MATLAB平臺(tái)相對(duì)SystemView平臺(tái)來(lái)說(shuō)側(cè)重系統(tǒng)級(jí)的功能仿真上,操作較簡(jiǎn)單,而SystemView平臺(tái)除了功能仿真外,還從硬件的角度去仿真,更加貼近實(shí)際,而EDA平臺(tái)設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)難度較大,但能很好的鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。

五、通信原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式研究

1、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段。在實(shí)驗(yàn)任務(wù)和目的明確的前提下,采用啟發(fā)式、討論式、探究式等教學(xué)模式,要求學(xué)生自己查閱資料,提出實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,擬出實(shí)驗(yàn)器材。并對(duì)所設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行理論解釋,然后在指導(dǎo)教師和學(xué)生共同討論的基礎(chǔ)上,確定實(shí)驗(yàn)方案,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

2、采用虛?PILAV,擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。虛擬儀器采用計(jì)算機(jī)開(kāi)放體系,只要選用適當(dāng)?shù)挠布涌陔娐?,調(diào)用不同的虛擬儀器軟件包,就可利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,實(shí)現(xiàn)多種傳統(tǒng)儀器的功能。虛擬儀器的出現(xiàn),不但改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,使原先因資金等條件限制無(wú)法開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻M(jìn)行。

3、順應(yīng)通信專業(yè)多學(xué)科滲透、融合的發(fā)展趨勢(shì),組建通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)室。通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)打破傳統(tǒng)的按課程軟件的強(qiáng)大功能,進(jìn)行射頻產(chǎn)品設(shè)計(jì)訓(xùn)練,在全校(院)層面上進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)括電路布線圖設(shè)計(jì)、器件參數(shù)修正、系統(tǒng)性能劃建設(shè),讓學(xué)生通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后進(jìn)入綜合實(shí)測(cè)試等,連續(xù)集成的概念能提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)驗(yàn)室,從多學(xué)科的角度,在系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)的速度和準(zhǔn)確度,省去制造原型的時(shí)間和層面上熟悉現(xiàn)代的、多種業(yè)務(wù)綜合的實(shí)際通費(fèi)用,可讓學(xué)生學(xué)到最新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)理信系統(tǒng),盡可能使綜合實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)服務(wù)功念和方法。

六、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的操作性,起到了良好的互動(dòng)作用,可以部分地解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以老師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)方法的缺點(diǎn),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的動(dòng)能動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之后主動(dòng)去理解實(shí)驗(yàn)原理的熱情。實(shí)踐證明,在對(duì)通信原理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)之后,學(xué)生對(duì)通信原理實(shí)驗(yàn)的積極性和興趣性都很高,從實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)反饋到課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的收獲也有所提高,實(shí)驗(yàn)效果顯著改善。

參考文獻(xiàn):

[1] 張會(huì)生,通信原理,北京:高等教育出版社,2011.

篇6

關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn);課程資源;開(kāi)發(fā);利用

一、課程資源與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

課程資源的結(jié)構(gòu)包括校內(nèi)課程資源和校外課程資源。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,包括條件性資源――是指化學(xué)實(shí)驗(yàn)室及化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器、裝置、藥品以及實(shí)驗(yàn)員,影像設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源;還包括素材性資源――是指教科書、學(xué)生用書期刊等圖書資料、影像資料、教師的教學(xué)思想、學(xué)生的學(xué)習(xí)生活的經(jīng)驗(yàn)等。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)和利用的現(xiàn)狀

1.教師實(shí)驗(yàn)資源觀念模糊

2.實(shí)驗(yàn)人力資源亟待提高

3.實(shí)驗(yàn)物力資源缺乏

4.現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)課程資源沒(méi)有被有效利用

5.資源開(kāi)發(fā)是零散的、無(wú)組織的

三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程資源的開(kāi)發(fā)和利用的途徑

1.重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

(1)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配置必要的儀器、設(shè)備和實(shí)驗(yàn)防護(hù)用具,對(duì)藥品的質(zhì)和量要定期檢查,及時(shí)補(bǔ)充易耗品,以保證實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的正常進(jìn)行。

(2)在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)展示常見(jiàn)的儀器、重要的裝置和藥品,教學(xué)模型、掛圖、幻燈片等應(yīng)分類保存。

(3)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化和管理人員的配備和培訓(xùn)應(yīng)當(dāng)跟上。

(4)條件好的學(xué)校,儀器配備應(yīng)當(dāng)做到人手一套,也在課余時(shí)間向?qū)W生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,鼓勵(lì)學(xué)生自主地開(kāi)展實(shí)驗(yàn),力求做到每個(gè)學(xué)生都能動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。

2.鼓勵(lì)教師開(kāi)發(fā)替代性實(shí)驗(yàn)

3.積極開(kāi)展微型實(shí)驗(yàn)

所謂微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),是在一些專門設(shè)計(jì)的微型化的儀器裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn),也就是說(shuō),以盡可能少的化學(xué)試劑來(lái)獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)。以下是某位學(xué)生利用微型化學(xué)儀器對(duì)蛋殼主要成分的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的創(chuàng)新:

此裝置適用于任何液―固反應(yīng)生成微量氣體的檢驗(yàn),表明微型實(shí)驗(yàn)可以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),對(duì)激發(fā)學(xué)生的潛能很有實(shí)效。

參考文獻(xiàn):

篇7

關(guān)鍵詞 應(yīng)用型本科 實(shí)驗(yàn)室建設(shè) 力學(xué)實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào):G644.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

0 引言

基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的深刻理解,更好的融會(huì)貫通所學(xué)力學(xué)理論知識(shí)必不可少的環(huán)節(jié),全國(guó)各高校都積極進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)并取得很好的示范作用。上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院針對(duì)應(yīng)用型高校的對(duì)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo),積極進(jìn)行力學(xué)實(shí)驗(yàn)室調(diào)研活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)課題,作者于近期分別赴浙江大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)國(guó)家力學(xué)示范中心進(jìn)行了走訪和參觀,為應(yīng)用型高校未來(lái)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)提供了目標(biāo)。上述兩所高校均具有理論力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、光測(cè)彈性力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、振動(dòng)試驗(yàn)室和學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等。人員配置合理,年齡上老、中、青兼?zhèn)?,教授、副教授等職稱人員比例合理。通過(guò)調(diào)研,筆者認(rèn)為應(yīng)用型高校要想培養(yǎng)出既具有較扎實(shí)理論知識(shí)又具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力的并適用于一線解決實(shí)際問(wèn)題的工程師,就必須從實(shí)踐上多下功夫,增加學(xué)生實(shí)際參與實(shí)踐活動(dòng)的機(jī)會(huì)。只有這樣,才能培養(yǎng)出區(qū)別于重點(diǎn)大學(xué)和普通高職院校的學(xué)生,以滿足工業(yè)界對(duì)應(yīng)用型高校學(xué)生的需求。針對(duì)上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院應(yīng)用型高校的特點(diǎn),對(duì)近年來(lái)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)行總結(jié)并對(duì)未來(lái)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提出目標(biāo),以期可以為類似應(yīng)用型為主的高校從實(shí)際情況出發(fā),建設(shè)好自己的基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室,為國(guó)家和地方培養(yǎng)出合格的應(yīng)用技術(shù)型人才貢獻(xiàn)力量。

1 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院力學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展方向

1.1 力學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀

上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院力學(xué)實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)面向全校的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)室,是本校承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作最大的實(shí)驗(yàn)室之一。目前每年為機(jī)械、材料、土木等學(xué)院約40個(gè)自然班提供力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。專任教師2名,其中高級(jí)職稱1人,中級(jí)職稱1名。此外,每年還為8-10個(gè)班級(jí)的學(xué)生的測(cè)試技術(shù)課程設(shè)計(jì)提供支持,為1-2個(gè)班級(jí)的學(xué)生的模具實(shí)驗(yàn)提供支持,為本系及外系教師的科研需要提供裝備支持。

從所承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)總量來(lái)看,每年有1000多名學(xué)生做力學(xué)實(shí)驗(yàn)。2006年為配合本科評(píng)估,進(jìn)行了部分力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備更新,包括:萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)2臺(tái)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)2臺(tái)、多功能組合實(shí)驗(yàn)裝備8套。為了更好的滿足實(shí)驗(yàn)需求,2011年又進(jìn)行了"多功能組合實(shí)驗(yàn)裝備等擴(kuò)套"的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。經(jīng)過(guò)2年的建設(shè),又購(gòu)置多功能實(shí)驗(yàn)組合裝置4套,包括靜態(tài)電阻應(yīng)變儀4臺(tái)。初步緩解了彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)組數(shù)人員過(guò)多情況,大大改善該實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量,滿足學(xué)生分組數(shù)量,提高學(xué)生親自動(dòng)手操作能力。

目前力學(xué)實(shí)驗(yàn)室擁有微機(jī)控制萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)2臺(tái)(CMT5305格:300KN),微機(jī)控制扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)2臺(tái)(500NM),多功能組合實(shí)驗(yàn)裝備12套(NH-3),程控靜態(tài)應(yīng)變儀12套(TS3861恒流式(12個(gè)點(diǎn)))??梢蚤_(kāi)設(shè)拉伸壓縮實(shí)驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)以及彎曲正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)。

1.2 未來(lái)展望

為培養(yǎng)適合社會(huì)需求的既具有基礎(chǔ)扎實(shí),動(dòng)手能力強(qiáng)且具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型大學(xué)生,積極探索適應(yīng)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是應(yīng)用型高校今后急切需要做的一項(xiàng)工作。建設(shè)以創(chuàng)新設(shè)計(jì)和研究探索為主題并與實(shí)踐緊密聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體地位的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室將會(huì)對(duì)具有創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型本科生培養(yǎng)具有十分重要的作用。

與此同時(shí)實(shí)驗(yàn)力學(xué)競(jìng)賽也是能夠促進(jìn)和激發(fā)各高校教師和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠行侄沃?。目前首屆全?guó)大學(xué)生基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽已于2010年在東南大學(xué)舉行,全國(guó)性的基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽是周培源力學(xué)競(jìng)賽的一個(gè)組成部分。每?jī)赡昱e辦一屆,與已舉行多屆的以力學(xué)理論及其應(yīng)用為主的周培源力學(xué)競(jìng)賽交錯(cuò)進(jìn)行。作為應(yīng)用型高校應(yīng)該注意該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)力學(xué)競(jìng)賽,先以觀察員身份進(jìn)行觀摩、學(xué)習(xí),逐漸進(jìn)入并參與競(jìng)賽,以此來(lái)帶動(dòng)應(yīng)用型高校學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)和提高。

另外,虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也是應(yīng)用型高校未來(lái)建設(shè)的一個(gè)方向。目前許多應(yīng)用型高校包括高職高專院校只安排驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、演示性實(shí)驗(yàn)。造成這些情況主要有以下幾個(gè)原因:但隨著學(xué)生的擴(kuò)招,給力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)了巨大的壓力。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)不能滿足新形勢(shì)下的教學(xué)要求,從而面臨各種各樣的問(wèn)題,如實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地狹小,一些實(shí)驗(yàn)學(xué)生不能親自操作,影響了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的親身體驗(yàn),同時(shí)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)費(fèi)用較高,傳統(tǒng)的力學(xué)拉伸、壓縮實(shí)驗(yàn)教學(xué)等主要依賴費(fèi)用高昂的拉伸實(shí)驗(yàn)設(shè)備,存在前期投入大、后期維護(hù)費(fèi)用高,開(kāi)展過(guò)程受時(shí)間、地點(diǎn)、人力、物力、財(cái)力等限制問(wèn)題,致使實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法有效開(kāi)展,嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量,另外,實(shí)驗(yàn)教師有限,很難在有限的時(shí)間內(nèi)細(xì)致地指導(dǎo)大批的學(xué)生,教學(xué)目標(biāo)難以達(dá)到,因此設(shè)計(jì)性和探究性試驗(yàn)更是難以開(kāi)展,這些瓶頸不突破,勢(shì)必會(huì)影響應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因此,針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的教學(xué)方法單一,知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作相互分離,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性等問(wèn)題,開(kāi)放式虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)目前已經(jīng)在一部分985,211高校使用,今后應(yīng)用型高校也應(yīng)自主研發(fā)或與有經(jīng)驗(yàn)的高校進(jìn)行合作盡快建設(shè)一套適合各自高校自身特點(diǎn)的力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)新系統(tǒng)。

2 結(jié)束語(yǔ)

由于基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)是工科類學(xué)生的一門重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),不僅要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所學(xué)基本知識(shí)、掌握測(cè)試技術(shù)的基本理論和操作的基本方法,同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生不斷提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此按照培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型、一線工程師這一定位,積極探索和研究應(yīng)用型高校力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)工作非常必要,對(duì)高職高專等院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)也具有較好的啟示作用。

基金項(xiàng)目: 2014年上海市高等學(xué)校專業(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目;上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目(1020G110012 )

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篇8

蘇科版初中物理教材中有大量的實(shí)驗(yàn),許多實(shí)驗(yàn)均設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案,主要突出培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和記錄數(shù)據(jù)分析歸納能力的培養(yǎng),卻不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng).但是,如果我們稍微改變一下實(shí)驗(yàn)的條件,就可以使課本實(shí)驗(yàn)資源成為很好的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的素材.下面就以測(cè)量小燈泡額定功率的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為例,說(shuō)明如何挖掘課本實(shí)驗(yàn)資源培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力.

測(cè)量小燈泡的額定功率是初中電學(xué)中最重要的實(shí)驗(yàn)之一,課本介紹的方法是“伏安法”,并提供了電路設(shè)計(jì),在該實(shí)驗(yàn)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和記錄數(shù)據(jù)分析歸納能力得到了培養(yǎng),但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)顯得不足.為了發(fā)揮該實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的效能,挖掘使用好課本實(shí)驗(yàn)資源,我在用“伏安法”測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后,改變實(shí)驗(yàn)條件提出了如下兩個(gè)案例,即如何利用一只電壓表或一只電流表測(cè)量小燈泡的額定功率.留給學(xué)生課后思考并要求在第二天的物理課上交流.但在第二天課堂交流時(shí),只有兩三位優(yōu)秀的同學(xué)在課后查閱了一些資料后略知一二,絕大多數(shù)學(xué)生感到困難重重,于是我決定引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,培養(yǎng)他們實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力與創(chuàng)新精神.

案例一 已知電壓表(0~3 V、0~15 V)一只,開(kāi)關(guān)S一只,定值電阻R0=5 Ω,滑動(dòng)變阻器R(10 Ω 1 A),電源電壓為6 V,小燈泡的額定電壓為3.8 V(小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10 Ω),導(dǎo)線若干,請(qǐng)寫出你設(shè)計(jì)的測(cè)量這個(gè)小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)方案.

1.引領(lǐng)思路 設(shè)計(jì)方案

師:書本上測(cè)量小燈泡額定功率的方法原理是什么?

生:P額=U額I額

師:只有電壓表,運(yùn)用P額=U額I額來(lái)測(cè)量這個(gè)小燈泡額定功率時(shí)你能解決什么物理量的測(cè)量?遇到的困難是什么?

生:有電壓表,可以很方便的直接測(cè)量小燈泡兩端的電壓,但是由于沒(méi)有電流表,無(wú)法測(cè)量小燈泡發(fā)光時(shí)的電流.

師:你們說(shuō)的不錯(cuò).看來(lái),只要解決了小燈泡發(fā)光時(shí)的電流的測(cè)量,仍然可以運(yùn)用P額=U額I額計(jì)算出小燈泡的額定功率,你們說(shuō)是不是?

生:是的.

師:沒(méi)有電流表直接測(cè)量發(fā)光小燈泡的電流肯定不行.但是我們能否通過(guò)其它的途徑來(lái)知道發(fā)光小燈泡的電流呢?大家思考!

師:提示同學(xué)們思考一個(gè)問(wèn)題,運(yùn)用電壓表量出誰(shuí)兩端的電壓可以知道電流大???

生:當(dāng)然是已知定值電阻.

師:很好,運(yùn)用我們學(xué)過(guò)的什么物理知識(shí)可以借助于定值電阻的電流來(lái)知道發(fā)光小燈泡的電流呢?同學(xué)們想想!

師:跟電流有關(guān)的知識(shí)有哪些?

生:有串聯(lián)電路電流處處相等,并聯(lián)電路總電流等于各支路電流,還有歐姆定律等.

師:很好,你們基礎(chǔ)知識(shí)掌握得不錯(cuò)!你打算運(yùn)用什么知識(shí)來(lái)知道發(fā)光小燈泡的電流大???你們可以小組討論.

生:我打算運(yùn)用串聯(lián)電路電流處處相等的知識(shí),將定值電阻與小燈泡串聯(lián)在電路中,用電壓表測(cè)量出已知定值電阻兩端電壓,就可以算出定值電阻中的電流,其就等于串聯(lián)小燈泡中的電流大小.

師:你們真棒!請(qǐng)同學(xué)歸納一下剛才一只電壓表測(cè)量小燈泡的方法并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路.

生:如圖1.

師:這個(gè)電路能確保測(cè)量的一定是小燈泡的額定功率嗎?為什么?

生:不一定.因?yàn)樾襞輧啥穗妷翰灰欢ǖ扔陬~定電壓.

師:那怎么辦?電路怎么改進(jìn)?

生:在電路中再串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)小燈泡兩端電壓.

師:很好,請(qǐng)完善你們?cè)O(shè)計(jì)的電路圖.

生:如圖2.

師:請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)圖2的設(shè)計(jì),說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟.

生:實(shí)驗(yàn)步驟:

(1)按照電路圖2連接實(shí)物;

(2)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)至最右端,閉合開(kāi)關(guān)S,再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為U額;

(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將電壓表再并聯(lián)到定值電阻R0兩端,保持滑片位置不變,閉合開(kāi)關(guān),記下電壓表的示數(shù)為U0;

(4)數(shù)據(jù)處理.I0=U0R0,由于串聯(lián)的小燈泡正常發(fā)光,所以小燈泡的額定電流

I額=I0=U0R0,

則小燈泡的額定功率P額=U額I額=U額U0R0.

(5)實(shí)驗(yàn)完畢,整理器材.

2.實(shí)驗(yàn)反思 改進(jìn)設(shè)計(jì)

師:你們覺(jué)得剛才這個(gè)電路設(shè)計(jì)在實(shí)際測(cè)量中有沒(méi)有比較麻煩的地方?

生:該實(shí)驗(yàn)中存在著不足,就是電壓表在實(shí)驗(yàn)中要拆下重新連接比較麻煩.

師:再給你兩個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān),改進(jìn)電路設(shè)計(jì),使電壓表在實(shí)驗(yàn)中不需要拆下重新連接.你們先自己設(shè)計(jì),然后再交流展示.

生:展示如圖3.

師:上面給你的兩個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)的作用就相當(dāng)于一只單刀雙擲開(kāi)關(guān),運(yùn)用一只單刀雙擲開(kāi)關(guān)那又如何設(shè)計(jì)?還是請(qǐng)你們先自己設(shè)計(jì),然后再交流展示.

生:展示如圖4.

圖3、圖4的實(shí)驗(yàn)步驟由學(xué)生口述,教師引導(dǎo)學(xué)生評(píng)價(jià)補(bǔ)充,并要求寫出實(shí)驗(yàn)表達(dá)式P額=U額(U-U額)R0,其中U為小燈泡正常發(fā)光時(shí)燈L與R0兩端的總電壓.

3.總結(jié)方法 提升能力

(1)與“伏安法”測(cè)量小燈泡的額定功率相比較,由于只有一只電壓表,沒(méi)有電流表,因此不能直接用電流表測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流,直接運(yùn)用“伏安法”行不通.有一點(diǎn)要明白,沒(méi)有電流表只是不能直接測(cè)量電流,能否間接知道電流的大小呢?根據(jù)學(xué)過(guò)的歐姆定律知識(shí),運(yùn)用電壓表測(cè)量出已知定值電阻兩端電壓,運(yùn)用歐姆定律一樣能知道電流大小.如何根據(jù)定值電阻的電流大小來(lái)知道小燈泡中電流的大小呢?可以運(yùn)用串聯(lián)電路的知識(shí),將它們串聯(lián)起來(lái).如何使串聯(lián)電路中小燈泡正常發(fā)光呢?看來(lái)應(yīng)當(dāng)發(fā)揮滑動(dòng)變阻器在串聯(lián)電路中的調(diào)節(jié)電壓的作用,因此我們還應(yīng)當(dāng)在小燈泡和定值電阻的串聯(lián)電路中再串聯(lián)一只適當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)變阻器.因此只有一只電壓表一樣可以測(cè)量小燈泡的額定功率.

(2)當(dāng)電壓表與已知定值電阻并聯(lián)作為一個(gè)整體使用時(shí),其就相當(dāng)于一只電流表.

案例二 已知電流表(0~0.6 A、0~3 A)一只,開(kāi)關(guān)S一只,定值電阻R0=20 Ω,滑動(dòng)變阻器R(10 Ω 1 A),電源電壓為6 V,小燈泡的額定電壓為3.8 V(小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10 Ω),導(dǎo)線若干,請(qǐng)寫出你設(shè)計(jì)的測(cè)量這個(gè)小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)方案.

教師對(duì)學(xué)生的思路引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)總結(jié)參照上例,這里不再驁述,重在設(shè)計(jì)思路的解析,過(guò)程如下:

與“伏安法”測(cè)量小燈泡的額定功率相比較, 由于只有一只電流表,沒(méi)有電壓表,不能直接用電壓表觀察小燈泡兩端的實(shí)際電壓是否達(dá)到額定電壓,直接運(yùn)用“伏安法”也行不通.沒(méi)有電壓表只是不能直接測(cè)量電壓,能否間接知道電壓的大小呢?根據(jù)學(xué)過(guò)的歐姆定律知識(shí),運(yùn)用電流表測(cè)量出已知定值電阻中通過(guò)的電流,運(yùn)用歐姆定律變形公式一樣能知道電壓大小.如何借助定值電阻兩端電壓的大小來(lái)知道小燈泡兩端的電壓大小呢?可以運(yùn)用并聯(lián)電路的知識(shí),將它們并聯(lián)起來(lái),定值電阻兩端的電壓就等于小燈泡兩端的電壓大小.要使小燈泡正常發(fā)光,就要使定值電阻兩端電壓等于小燈泡的額定電壓U額,即與定值電阻串聯(lián)的電流表示數(shù)必須調(diào)到U額R0.如何使并聯(lián)電路中定值電阻的電流等于U額R0,從而使小燈泡正常發(fā)光呢?看來(lái)應(yīng)當(dāng)發(fā)揮滑動(dòng)變阻器在串聯(lián)電路中的調(diào)節(jié)電流的作用,因此還應(yīng)當(dāng)在小燈泡和定值電阻的并聯(lián)電路的基礎(chǔ)上再串聯(lián)一只適當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)變阻器.

實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)與改進(jìn)過(guò)程如下圖.

選擇電路圖6說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟.

(1)按照電路圖6連接實(shí)物;

(2)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)至最右端,閉合開(kāi)關(guān)S和S1,再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電流表的示數(shù)為U額R0;

(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,保持滑片位置不變,再閉合開(kāi)關(guān) S2,記下電流表的示數(shù)為I;

(4)數(shù)據(jù)處理.小燈泡的額定功率P額=U額(I-I額);

(5)實(shí)驗(yàn)完畢,整理器材.

篇9

一、加強(qiáng)化學(xué)教師課程開(kāi)發(fā)和利用的主力軍作用

隨著課程教材改革和學(xué)校內(nèi)部教育教學(xué)改革的深化,教師是教育改革關(guān)鍵性因素的觀點(diǎn),越來(lái)越引起人們的關(guān)注。許多化學(xué)教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程資源極其緊缺的情況下,“化腐朽為神奇”,實(shí)現(xiàn)了課程資源價(jià)值的“超水平”發(fā)揮。一些化學(xué)教師以生活中常見(jiàn)的物質(zhì)作為實(shí)驗(yàn)藥品,比如測(cè)定“易拉罐的主要成分”,使學(xué)生對(duì)化學(xué)產(chǎn)生一種親近感;或?qū)⑷粘I钪谢瘜W(xué)現(xiàn)象作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選取的素材,如“如何減少或避免甲醛等揮發(fā)性有機(jī)物對(duì)居室空氣的污染”實(shí)驗(yàn),使學(xué)生能運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解釋身邊的化學(xué)現(xiàn)象,能夠?qū)W以致用。因此,在化學(xué)課程資源建設(shè)中,要充分發(fā)揮化學(xué)教師的主觀能動(dòng)作用,首先要開(kāi)發(fā)好化學(xué)教師這一資源,使廣大化學(xué)教師積極投身到課程資源的開(kāi)發(fā)和利用中來(lái)??梢哉f(shuō)教師的素質(zhì)狀況決定了化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程資源的開(kāi)發(fā)與利用的程度以及發(fā)揮效益的水平。

二、重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)既要關(guān)注實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè),也要關(guān)注實(shí)驗(yàn)室軟件管理。一方面要求學(xué)校及有關(guān)部門加大投入,配足配齊必須的實(shí)驗(yàn)儀器、藥品及實(shí)驗(yàn)防護(hù)用具,定期檢查藥品質(zhì)量,及時(shí)補(bǔ)充損耗品、不斷更新儀器設(shè)備;其次要鼓勵(lì)教師、學(xué)生,充分利用日常生活中和周圍環(huán)境中的材料,自制儀器,代替藥品,這樣既解決了儀器短缺問(wèn)題,豐富了教學(xué)資源,還增強(qiáng)了學(xué)生節(jié)約和環(huán)保意識(shí)。如指導(dǎo)學(xué)生利用生活中的貝殼或雞蛋殼代替碳酸鈣,用食用堿代替碳酸鈉,用廢棄的飲料瓶和小藥瓶作反應(yīng)容器等;最后應(yīng)該重視和加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)管理人員的培養(yǎng)和提高,確保實(shí)驗(yàn)的安全和質(zhì)量。

三、應(yīng)用信息技術(shù)整合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程資源

信息技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)課堂教學(xué),克服了傳統(tǒng)教學(xué)的某些不足,在擴(kuò)大演示實(shí)驗(yàn)的效果方面表現(xiàn)出了現(xiàn)代教學(xué)手段的優(yōu)越性。另外,信息化課程資源可以呈現(xiàn)教科書以外的教學(xué)內(nèi)容,可實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的適度開(kāi)放。實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的精髓,所以與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的實(shí)物同步投影和課件模擬演示,成為化學(xué)學(xué)科與信息技術(shù)整合的一個(gè)重要突破口。通過(guò)多媒體課件演示與化學(xué)教學(xué)實(shí)際操作的有機(jī)結(jié)合,是化學(xué)教學(xué)改革中的一種新型教學(xué)手段,由于其視聽(tīng)結(jié)合、手眼并用的特點(diǎn)及其模擬、反饋、個(gè)別指導(dǎo)和游戲的內(nèi)在感染力,故具有極大的吸引力,實(shí)物投影和課件模擬在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論教學(xué)中發(fā)揮出重大的作用。

學(xué)校應(yīng)積極組織和鼓勵(lì)教師開(kāi)發(fā)聯(lián)系當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際和反映科學(xué)技術(shù)研究成果的教學(xué)資源,應(yīng)用化學(xué)教學(xué)軟件和研制化學(xué)教學(xué)課件,利用網(wǎng)絡(luò)化學(xué)教育資源等。要重視教學(xué)資源的建設(shè)和管理,形成資源庫(kù),實(shí)現(xiàn)資源共享。學(xué)校應(yīng)加快校園網(wǎng)的建設(shè),鼓勵(lì)教師和學(xué)生從網(wǎng)上獲取課程信息。

四、重視學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程資源開(kāi)發(fā)中的作用

篇10

編譯原理課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要專業(yè)課之一,課程內(nèi)容抽象,理論性較強(qiáng),學(xué)生普遍反應(yīng)難學(xué)難懂,為此設(shè)置一定課時(shí)的實(shí)驗(yàn)課,有助于幫助學(xué)生深入理解概念,提高學(xué)生的邏輯思維能力、實(shí)踐動(dòng)手能力,有助于切實(shí)有效地提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。目前編譯原理課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通常是要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)一個(gè)比較完整的編譯程序,或者將其拆分成詞法分析實(shí)驗(yàn)、語(yǔ)法分析實(shí)驗(yàn)和語(yǔ)義分析實(shí)驗(yàn)等幾個(gè)部分,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具有一定的難度,讓很多學(xué)生知難而退,難以達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。究其原因是在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上與學(xué)生的實(shí)際情況之間出現(xiàn)了諸多偏差,需要對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和組織進(jìn)行改進(jìn),以更好地提高編譯原理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。

1編譯課程實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題

1.1學(xué)生對(duì)課程實(shí)驗(yàn)定位存在認(rèn)知誤區(qū)

在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對(duì)編譯原理實(shí)驗(yàn)課程的認(rèn)識(shí)上存在很多誤區(qū),這些認(rèn)識(shí)誤區(qū)如果不加以及時(shí)糾正,加上課程內(nèi)容抽象、邏輯性強(qiáng)等特點(diǎn),很容易加重學(xué)生的畏難情緒,產(chǎn)生一系列不利于課程學(xué)習(xí)的消極負(fù)面影響。

一種認(rèn)識(shí)誤區(qū)是簡(jiǎn)單地認(rèn)為編譯原理的學(xué)習(xí)目的就是設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)編譯器,認(rèn)為畢業(yè)后很少有從事編譯器研發(fā)的機(jī)會(huì),所以得出課程學(xué)了沒(méi)用的錯(cuò)誤結(jié)論。實(shí)際上編譯原理包括的形式語(yǔ)言、自動(dòng)機(jī)理論等語(yǔ)言定義、翻譯與實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)知識(shí),可以讓學(xué)生領(lǐng)悟到計(jì)算機(jī)理論的精髓,可以讓學(xué)生從程序編譯的角度重新審視軟件的開(kāi)發(fā),有助于提高學(xué)生對(duì)軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的認(rèn)識(shí),對(duì)于今后從事應(yīng)用軟件、語(yǔ)言開(kāi)發(fā)平臺(tái)甚至系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)等都是非常有好處的。

另一種認(rèn)識(shí)誤區(qū)是將編譯的實(shí)驗(yàn)混淆于普通的程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)沒(méi)有放在算法的設(shè)計(jì)、原理的理解上,而是迷失在具體代碼實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)上。編譯原理課程是一個(gè)綜合性的專業(yè)課,編譯程序使用的一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“離散數(shù)學(xué)”以及“算法設(shè)計(jì)與分析”等課程相關(guān)知識(shí)的典型應(yīng)用本文由收集整理,能夠進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)相關(guān)課程知識(shí)的綜合運(yùn)用和專業(yè)素質(zhì)的提升。

1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)缺少層次性

通常的編譯原理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)設(shè)計(jì),是將學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)的一種高級(jí)語(yǔ)言的詞法和語(yǔ)法進(jìn)行簡(jiǎn)化,作為實(shí)驗(yàn)的模型語(yǔ)言。針對(duì)編譯過(guò)程的詞法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析與中間代碼生成、目標(biāo)代碼生成的四個(gè)重要階段,每個(gè)階段分別設(shè)計(jì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)題目,最終合成一個(gè)完整的編譯程序。這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的好處是與授課內(nèi)容緊密結(jié)合,模塊分解清晰。但存在的問(wèn)題是盡管對(duì)高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行了簡(jiǎn)化,每個(gè)實(shí)驗(yàn)仍然存在著一系列的“難度階梯”需要學(xué)生跨越,如果在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)上僅從學(xué)科的理論體系上考慮,忽視了學(xué)生知識(shí)和能力水平的不同層次,只是一種理想化的設(shè)計(jì),執(zhí)行起來(lái)勢(shì)必難以達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。

以詞法分析的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為例:實(shí)驗(yàn)要求是給出某模型語(yǔ)言的文法規(guī)范,要求編寫該語(yǔ)言的詞法分析程序。輸入源程序文件,輸出關(guān)鍵詞、專用符號(hào)以及其它標(biāo)記。實(shí)驗(yàn)過(guò)程是編寫主函數(shù)gettoken,通過(guò)從文件中讀取字符到緩沖區(qū)中并由c語(yǔ)言字符的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖流程判斷返回一個(gè)字符(token)。分析出來(lái)的單詞主要分為關(guān)鍵詞,專用符號(hào),標(biāo)記符號(hào)等。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)是編譯階段的第一個(gè)實(shí)驗(yàn),在學(xué)生對(duì)編譯程序理解不深,很多思維方式和知識(shí)框架還沒(méi)有建立起來(lái)的情況下,給很多學(xué)生設(shè)置了一系列障礙,如形式化語(yǔ)言、有窮自動(dòng)機(jī)的理論等,每一個(gè)障礙對(duì)于初學(xué)者都難度不小,這些問(wèn)題同時(shí)出現(xiàn)在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,會(huì)使相當(dāng)大一部分學(xué)生因難度過(guò)大而失去學(xué)習(xí)興趣。實(shí)際教學(xué)中學(xué)生對(duì)編譯程序的認(rèn)知是循序漸進(jìn)的,很多概念和原理的理解不可能一步到位。而且學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力水平參差不齊,有的學(xué)生的先導(dǎo)課程如《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言》等知識(shí)學(xué)得不牢固,有些甚至已經(jīng)淡忘,因此在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要首先弄清楚學(xué)生的情況,然后再“對(duì)癥下藥”有側(cè)重點(diǎn)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。

1.3實(shí)驗(yàn)的組織形式比較單一

編譯原理的實(shí)驗(yàn)組織形式通常是在機(jī)房每個(gè)學(xué)生一臺(tái)計(jì)算機(jī),實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)始后教師介紹實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)要求等,然后每人獨(dú)立完成,從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)都由學(xué)生自己進(jìn)行,教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中隨時(shí)解答學(xué)生的疑問(wèn),最后學(xué)生調(diào)試完成程序后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,教師根據(jù)學(xué)生的程序和實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出分?jǐn)?shù)。這樣的實(shí)驗(yàn)組織和成績(jī)的評(píng)判形式比較單一,整個(gè)過(guò)程由教師主導(dǎo),能夠訓(xùn)練學(xué)生個(gè)體的獨(dú)立思考能力和動(dòng)手能力,但學(xué)生之間的交流不夠,實(shí)驗(yàn)課的大部分時(shí)間都是學(xué)生埋頭寫程序,實(shí)驗(yàn)課氣氛比較枯燥沉悶,對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的訓(xùn)練不夠。

2實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的改進(jìn)

2.1消除學(xué)生的認(rèn)識(shí)誤區(qū)

針對(duì)學(xué)生簡(jiǎn)單地把編譯原理課程局限在編譯器設(shè)計(jì)上的認(rèn)識(shí)誤區(qū),教師在授課和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意結(jié)合實(shí)際中運(yùn)用編譯技術(shù)的實(shí)例,比如常用的文本編輯工具中,很多帶有字詞的檢查和校驗(yàn)功能,這就是編譯原理技術(shù)中詞法分析技術(shù)的具體應(yīng)用;很多應(yīng)用系統(tǒng)中對(duì)用戶輸入的字符串進(jìn)行規(guī)則檢查時(shí)常用正則表達(dá)式;網(wǎng)絡(luò)搜索引擎對(duì)文檔資源進(jìn)行特征分析、提取與描述等工作中都用到編譯的相關(guān)知識(shí)……通過(guò)各種現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例讓學(xué)生明確編譯原理所學(xué)習(xí)的知識(shí)不僅是計(jì)算機(jī)專業(yè)理論知識(shí)的重要組成,而且編譯程序所使用的一些原理、方法和技術(shù)在非編譯系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)揮了很大作用。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),除了原理性實(shí)驗(yàn),可以根據(jù)學(xué)生的興趣,安排一些應(yīng)用型的實(shí)驗(yàn),如簡(jiǎn)單的智能輸入法的實(shí)現(xiàn)、識(shí)別某些單詞的簡(jiǎn)單聊天機(jī)器人程序等,這樣的小實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生在這些應(yīng)用味實(shí)驗(yàn)中遇到了困難,自然會(huì)進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)教材中的原理,這樣對(duì)基礎(chǔ)理論的掌握也會(huì)更加牢固。

2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn)

國(guó)內(nèi)外的一些經(jīng)典教材中,通常會(huì)采用一種模型語(yǔ)言的編譯程序作為實(shí)例,如呂映芝等人編著的《編譯原理》是以pl/0語(yǔ)言的編譯程序?yàn)榉独?,alfred v. aho等人編著的《編譯原理》先通過(guò)一個(gè)小的編譯程序范例給學(xué)生帶來(lái)對(duì)編譯程序的直觀感受。通過(guò)實(shí)例的學(xué)習(xí),可以降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,也可以輔助學(xué)生對(duì)原理加深理解。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),可以更大地發(fā)揮這些實(shí)例的作用,事先讓學(xué)生閱讀這些實(shí)例的源代碼,然后增加一個(gè)準(zhǔn)備性的實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)c、c++或java等高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,自行對(duì)詞法規(guī)則和語(yǔ)法規(guī)則的簡(jiǎn)化和裁減,設(shè)計(jì)出適合自己實(shí)驗(yàn)難度的模型語(yǔ)言,并給出文檔描述。通過(guò)安排這個(gè)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),促使學(xué)生復(fù)習(xí)必須的基礎(chǔ)知識(shí),增加學(xué)生查閱資料的能力和閱讀源代碼的能力,在學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)上起一個(gè)鋪墊的作用。

詞法分析、語(yǔ)法分析試驗(yàn)是編譯原理實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,對(duì)一些比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拆解。詞法分析實(shí)驗(yàn)可以拆分成三個(gè)小實(shí)驗(yàn):設(shè)計(jì)源程序掃描器,去除空格和注釋及其他無(wú)關(guān)字符后得到單詞的集合;用自動(dòng)機(jī)識(shí)別無(wú)符號(hào)數(shù)或某類單詞;設(shè)計(jì)識(shí)別關(guān)鍵詞、標(biāo)識(shí)符等其他類型單詞的識(shí)別程序。對(duì)語(yǔ)法分析實(shí)驗(yàn),可以首先以典型的算術(shù)表達(dá)式文法為例,設(shè)計(jì)一個(gè)算術(shù)表達(dá)式文法的遞歸子程序分析實(shí)驗(yàn),然后在此基礎(chǔ)上安排其他的語(yǔ)法分析實(shí)驗(yàn)。這樣在內(nèi)容上也分成了若干層次,更加符合由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由特殊到一般的認(rèn)知規(guī)律,也能夠滿足不同知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力水平的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中都能得到鍛煉提高的目的。

實(shí)驗(yàn)難度的設(shè)計(jì)上應(yīng)該體現(xiàn)出層次性,形成“階梯狀”的難度層次。每個(gè)實(shí)驗(yàn)要求分為基本要求、較高要求和探索性實(shí)驗(yàn)要求三個(gè)層次,基本要求即最低要求,所有學(xué)生都能完成的難度,鼓勵(lì)成績(jī)中上的學(xué)生完成較高要求,采用成績(jī)加分、表?yè)P(yáng)等一些激勵(lì)機(jī)制,提高興趣,為一些學(xué)有余力的同學(xué)準(zhǔn)備探索性實(shí)驗(yàn)。既能讓優(yōu)秀的學(xué)生“吃得飽”,也保證讓所有學(xué)生“吃得了”,避免一部分學(xué)生因缺乏難度挑戰(zhàn)失去興趣而另一部分學(xué)生因門檻太高而無(wú)從下手的情況發(fā)生。比如在“利用自動(dòng)機(jī)識(shí)別無(wú)符號(hào)數(shù)”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上,基本要求是能夠識(shí)別整數(shù),較高要求是識(shí)別帶小數(shù)的無(wú)符號(hào)數(shù),更高要求是能識(shí)別帶指數(shù)形式的無(wú)符號(hào)數(shù),將這一實(shí)驗(yàn)題目分成三個(gè)層次后,不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生都能夠在一個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)完成實(shí)驗(yàn),對(duì)自動(dòng)機(jī)這一重要工具也有了初步認(rèn)識(shí),達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

2.3實(shí)驗(yàn)組織形式的改進(jìn)

在實(shí)驗(yàn)的組織上可以采用協(xié)同式學(xué)習(xí),以小組為單位,通過(guò)教師所提供的實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行分析、討論,明確需要解決問(wèn)題的方法,經(jīng)過(guò)一系列的協(xié)同學(xué)習(xí)活動(dòng),完成既定的任務(wù),加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。這種組織形式可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和學(xué)生之間的相互交流和相互學(xué)習(xí)。因?yàn)閷W(xué)生之間的年齡相仿、認(rèn)知水平相似,交流起來(lái)會(huì)更加順暢和有效。在這個(gè)過(guò)程中能夠提高學(xué)生的參與感,而且通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作解決困難,會(huì)給學(xué)生更多的積極反饋和成就感。

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上,要便于學(xué)生進(jìn)行協(xié)同工作,具有可操作性和合作性,確保小組中每個(gè)成員的任務(wù)飽滿。在小組分配上,根據(jù)學(xué)生的興趣讓其自由結(jié)合小組,再根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力做適當(dāng)調(diào)整,根據(jù)學(xué)生的性格特質(zhì)等不同特點(diǎn)讓其在小組中承擔(dān)不同角色,如設(shè)計(jì)人員、開(kāi)發(fā)人員、文檔撰寫人員以及兼任的匯報(bào)答辯人員等。實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段是協(xié)同模式中最重要的一個(gè)階段,在這個(gè)階段小組要對(duì)下達(dá)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行分析,明確任務(wù)的基本要求,掌握解決問(wèn)題的方法及需要具備的知識(shí),在教師的幫助指導(dǎo)下進(jìn)行小組的內(nèi)部分工及職責(zé)的落實(shí),進(jìn)行協(xié)同學(xué)習(xí),同時(shí)教師要對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成情況進(jìn)行及時(shí)的檢查和指導(dǎo),直到最終共同完成小組的任務(wù)。

傳統(tǒng)的獨(dú)立模式的實(shí)驗(yàn)中對(duì)學(xué)生的評(píng)定比較簡(jiǎn)單,根據(jù)個(gè)人的完成情況給出成績(jī)。采用分組式協(xié)同模式后,實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)判要做相應(yīng)的調(diào)整,不僅要考核每個(gè)學(xué)生自己承擔(dān)的任務(wù)完成情況,還要考核小組共同完成情況。考核的內(nèi)容仍然包括程序和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,但除了對(duì)每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成的程序模塊進(jìn)行檢查外,還需要對(duì)小組共同完成的整個(gè)任務(wù)情況進(jìn)行驗(yàn)收,可以采用匯報(bào)和答辯的形式進(jìn)行,每個(gè)小組推選答辯人在面對(duì)所有學(xué)生進(jìn)行匯報(bào),然后接受教師和其他小組的提問(wèn)并進(jìn)行答辯,最終成績(jī)的評(píng)定除了個(gè)人評(píng)定之外還有小組評(píng)定,對(duì)小組成績(jī)進(jìn)行排序以鼓勵(lì)小組間的競(jìng)爭(zhēng)。