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虚拟仪器技术(Virtual instrument)就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来,世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节,从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间,并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连,分析数据以获取实用信息,共享信息成果,有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:谈小学科学教学中虚拟仪器的应用相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘 要】虚拟仪器是计算机自动化测控技术发展的产物,它不仅在工业过程中有广泛的应用,在小学教学尤其是科学实验课堂中也具有良好的应用前景。学校教育的宗旨是为培养有创新能力的优秀人才。但在目前教育形式下,由于教学实验设备周期及资金投入有限,学校教育还未实现最终目的。虚拟仪器在教学中的应用,改善了传统的实验教学方法,有效地强化了实验教学的效果。
学校教育是为不断进步的社会培育人力资源的重要模式。教育宗旨是为现代企业输送具备“信息素养”、能以信息技术改造传统工业、进行技术创新和高新技术引入的综合性人才。创新精神与创造性实践能力是教育的关键。实践教学是能力培养的重要环节,是人才培养质量的重要保证。现实中,基于教学仪器设备使用周期及资金投入所限,校园实验室配置大多滞后于当前先进科技。实验条件的改善是人才培养所面临的主要问题。计算机科学与微电子技术的发展,为现代化实验室建设提供了可行性。虚拟仪器技术的引入从根本上解决了实验室建设巨额投资与仪器设备使用周期所带来的滞后效应,对改善小学实验教学条件及效果会起到事半功倍的作用。
在对集成化、数字化、智能化电子仪器需求越来越迫切的形势下,计算机技术、仪器技术和通讯技术相结合,产生了具有里程碑意义的新一代仪器――虚拟仪器。虚拟仪器其基本思想是利用计算机管理仪器,组织仪器系统,将传统仪器中某些硬件电路由软件实现,进而逐步代替仪器完成某些功能,如数据采集、分析、显示和储存等。即实现软件代替硬件。
回顾电子仪器的发展大约经历了4代:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。模拟仪器基本结构为电磁机械式;数字化仪器以数字形式显示输出结果;智能仪器内嵌微处理器,既能自动测试又有一定的数据处理功能;虚拟仪器是现代计算机技术、通信技术和测量技术相结合的产物。虚拟仪器利用计算机的图形能力和数值处理功能,建立图形化的虚拟仪器面板,在屏幕上虚拟出与传统仪器相似的显示面板,用户通过操作这台计算机,就像操作一台自己专门设计的传统电子仪器一样。它打破了仪器功能只能由生产厂家定义、用户无法改变的模式,虚拟仪器还可跟计算机同步发展,不断升级自身功能,特别适合教学、科研与生产制造部门,是仪器产业发展的重要方向。
虚拟仪器归纳起来包括硬件系统(如图1)和应用软件系统两大部分。
虚拟仪器核心思想是把本来需要硬件或电路实现的技术软件化、虚拟化,最大限度地降低系统成本,增强系统功能与灵活性。虚拟仪器软件包括从低层到高层的三部分,如图2所示。
虚拟仪器是计算机自动测控技术发展的产物,它不仅在工业过程中有广泛的应用,在普教中也具有良好的应用前景。重点是对小学科学实验的开发与应用。小学教师可以在NI LabVIEW的帮助下,通过指导学生进行实际操作,向学生生动地展示科学、技术、工程以及教学方面的概念和理论。LabVIEW可以轻松快速的搭建起数据录入、机器人驱动或者分析信息的程序。最新推出的LabVIEW由NI公司与塔夫茨大学工程教育与实践中心联合开发。
由于虚拟仪器建立在有限的硬件基础上,通过软件实现仪器的各种功能,在某些方面与传统仪器有明显的区别,详见表1。
与传统仪器比较,虚拟仪器所具有的优势主要表现在以下几个方面:
(1)智能化程度高,处理能力强。
高性能处理器、高分辨率显示器、大容量硬盘存储器和丰富的软件资源,这些配置突破了传统仪器在数据处理、显示和存储方面的限制,极大增强了仪器的功能,特别是数据分析、图形显示等更受到使用者的青睐。
(2)重复使用性强
应用虚拟仪器,相同的基本硬件可构造多种不同功能的测量仪器。与计算机网络连接,还可使多个用户同时利用一台仪器进行数据测量。
(3)具有很高的灵活性
虚拟仪器用户能够按照自己的需要来选用传感器、仪器的接口方式,开发自己的应用软件。
虚拟仪器技术应用于小学科学实验,不是我们熟知的多媒体课件,而是计算机自动测量控制技术与传统小学科学实验的整合,它继承了传统实验最可贵的真实性,并具备了传统实验无法企及的可视性、兼容性、可扩展性、交互性等特点。当前,虚拟仪器技术应用于小学科学实验崭露头角,已显示出强大的生命力。虚拟仪器在小学教学中的应用广泛,现举例如下:
(1)小学科学声现象教学中,对于声音的产生,尤其是乐音的三要素的理解,学生刚开始学习有一定的难度。在教学中,使用大量实验,充分调动学生的视觉、听觉等感官参与,可以提高学生学习的兴趣,加深对科学概念和过程的理解。在教学中可以采用在电脑的声卡话筒接口外接麦克风或笔记本自带的麦克风,运行虚拟仪器软件,敲击音叉,观察声音波形的疏密和振幅的大小,体会声音是物理的振动产生的,加深理解乐音的响度、音调和音品是由哪些因素决定的。
(2)在小学电学、热学部分,学生对电流方向,热传导方向的理解是有一定难度的。运行虚拟仪器程序,能让学生直观看见这一现象。
(3)在天体运行教学中,对地球内部运动引起地形的变化,以及火山、地震现象无法做演示实验。研究者应用自制虚拟仪器较好地解决了这个问题。在教学地球自转,公转,八大行星运行等教学中,而且可视性太差,无法现实观测到,虚拟实验室就能直观的演示这一现象。
(4)在教学生命科学时,有些实验无法直观演示,如食物的旅行主要去了口腔、食管、胃、小肠和大肠。这些器官的主要特征和功能是怎样的呢?通过虚拟实验就很好的演示了整个过程。 (5)华中师范大学的魏开平老师研究开发的中小学数字化虚拟仪器系统,该系统完成了中小学实验设备和仪器的数字化过程,采用虚拟现实技术将中小学数学、物理、化学等学科相关知识存入数据库中,结合中小学的教学需要完成各种虚拟的实验。
(1)真实性:真实,客观,可信度高。
真实,是科学实验的生命。用计算机模拟现实过程的虚拟实验之所以经常收到批评,很大的原因在于虚拟实验的非真实性。例如,我们常见的单摆、弹簧振子可见显示的振子周期是由课件设计者随意选定,且可以持续作为无阻尼振动到电脑关机。又例如教学摩擦力大小时,使用者只需改变小车质量或拉力的数值,就可以看到设计者事先设定的结果,没有意外且毫厘不差。这些都让辛勤而诚实的设计者和使用者在学生面前心绪气短,更谈不上以这些课件为工具让学生开展研究性学习。
(2)经济性:低成本,兼容性好,实现多媒体教学资源共享。
目前,工业级的虚拟仪器价格昂贵,科学实验教学虚拟仪器产品化程度不高,功能不够理想,从长远看,虚拟仪器是经济的。据估算工业用虚拟仪器成本只有传统仪器的二分之一,随着技术进步,成本将进一步降低。另外,基于PC平台的虚拟仪器具有良好的兼容性,充分共享已有的多媒体教学资源,使用方便且成本低廉。例如一款基于声卡的虚拟仪器,如图3所示,以PC声卡为采集数据的硬件设备,使用者几乎不花钱就可以获得一台音频信号发生器、一台数字交流万用表和音频示波器。实验中还可以把软件拷贝给有家庭电脑的学生做课外研究,取得很好的教学效果。
(3)可存贮性:实验数据经PC存贮,重复利用提高效率。
将新课教学中获得的实验数据存贮在PC中,运用PC强大的数据处理能力能够方便地进行图像等处理。在后续课或复习课中可以调出PC中实验数据,重现新课的实验。
可存贮性还给虚拟仪器带来便于交流、便于发布实验结果、便于远程教学的实现等优点。
(4)丰富教学内容。
我国小学科学实验教学比较薄弱,教学方式和方法单调呆板,学生对 实验的醒悟不大。采用虚拟仪器过程中,使用计算机,可丰富实验内容,加深不同学科间的交流和渗透,更新教学方法,激发学生的学习兴趣,提高学生的素质。
实践表明,采用虚拟仪器软件进行实验,可以培养学生对科学教学实验的兴趣,提高实验技能,给学生更多的实验机会,而且能和信息技术等学科相结合,提高了学生的综合应用知识的能力,使学生得到全面发展。
虚拟仪器在高等教育以及中等职业教育中的应用越来越多,在小学教学中的应用还处于萌芽状态,但虚拟仪器的应用已显示出广阔的前景,必将引发一次深刻的实验教学革命。
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在教学实践中一些教师为了形式上能满足多媒体教学,为了显示教学手段的现代化,不考虑实际教学效果和学生的实际情况。下面是读文网小编带来的关于多媒体教学在小学科学课中的运用与思考论文的内容,欢迎阅读参考!
《浅谈多媒体教学在小学科学课中的运用与思考》
摘要: 近年来,多媒体技术迅猛发展,并逐渐进入课堂,使原来“一支粉笔,一块黑板”的课堂教学融入图形、文字、影像、声音、动画等多种媒体,它以图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式,深受教师和学生的普遍欢迎。同时调动了学生的视、听、说等多种感官,使学生能在最佳的情境中学习,从而达到教学的最佳效果。
关键词: 多媒体;科学;教学;兴趣;能力;实验
近年来,多媒体技术迅猛发展,并逐渐进入课堂,使原来“一支粉笔,一块黑板”的课堂教学融入图形、文字、影像、声音、动画等多种媒体,它以图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式,深受教师和学生的普遍欢迎。同时调动了学生的视、听、说等多种感官,使学生能在最佳的情境中学习,从而达到教学的最佳效果。因此在小学科学教学中开展多媒体教学,恰当地应用多媒体技术,使其与常规教学有机结合在一起,能使教学更加直观,学生更容易理解教学的重点和难点。对于提高学生的学习兴趣,形成生动、活泼的课堂教学环境,促进学生潜能的开发,能力的培养大有裨益。
一、与单一的传统教学模式相比,多媒体教学所具有的优势
多媒体教学,是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机结合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,以达到最优化的教学效果。其与传统教学相比优势在于:
(一)有利于激发学习兴趣,增强求知欲望
兴趣是学生学习的动力。激发学生对科学课的兴趣,是教师教好这门课程的前提。传统的教学方式主要靠书本、粉笔、黑板、挂图或模型等有限形式对学生传递信息,由于条件所限,只能根据书本中的内容,自己尽其所能进行讲解,很难激发学生的学习兴趣。而运用多媒体技术把文字、音效、图画、动画等多种教学素材有机结合起来,变抽象为直观。这些形式多样的信息能吸引学生的注意,充分地激发学生的学习兴趣和求知欲望,顺其自然地引入正题,让学生在科学教学中潜移默化地接受新知识。多媒体技术的应用不仅能够打破传统课堂上的拘谨、沉闷的气氛,而且能在情境中激发学生的兴趣,为营造互动的课堂氛围奠定了基础。让学生在愉悦的环境里学到了知识,提高了学生学习效率。
(二)有利于突破教学重点、难点
小学生的学习具有明显的年龄特征,只有便于体验和理解的内容才能更容易让他们所接受。这些内容既要满足他们的好奇心,又要适合他们心理、生理发展需要,让他们能够更好地感受和体验科学。多媒体技术可以开阔学生的视野,让学生愿意更深入更细致的研究所学内容的重点、难点,使教学的重点、难点更容易突破。例如《动物的繁殖活动》中,让学生掌握动物都是通过什么方式进行繁殖的确实有一定难度。由于受到环境条件的限制,他们根本无法走进动物的真实生活,更无法去了解整个动物世界的繁殖。所以教师可以利用多媒体资源,播放视频展示给学生,让学生了解更多的相关知识,这样一来本课的重点难点迎刃而解。
二、多媒体教学在实践中存在的误区与引发的思考
(一)注意教学形式,忽略教学效果
在教学实践中一些教师为了形式上能满足多媒体教学,为了显示教学手段的现代化,不考虑实际教学效果和学生的实际情况。生硬地加入多媒体,甚至原模原样地照抄书本,把原来书本上的文字、图片、习题等投影到大屏幕上,这种形式与传统的语言加粉笔的教学没有本质的区别,课堂模式还是填鸭、灌输式。更像把课堂变成了现代化设备的展示场,反而忽视上课的真正目的。
(二)注重观赏效果,忽略学生感受
多媒体是一种新型教学手段,它确实能创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,但许多教师在实际应用中却为了追求观赏效果或显示自己的制作技术,过度使用与教学内容无直接关系的图像、音乐、动画等,将它们统统放到所制作的课件中去,这些内容画蛇添足,不但没有起到呈现知识点的作用,反而使学生看得眼花缭乱,将学生的注意力吸引到无关的声音和动画上去。使学生无法专心于这节课的主要内容,反而成了教学的干扰源,分散了学生的注意力。
三、结束语
多媒体技术的运用为科学教学注入了新的活力,但我们也要意识到多媒体教学永远只是一种教学手段,只有不断探索,恰当运用这种现代化教学手段,并与传统的教学手段有机结合,才能避免它的消极作用,发挥其最大效能,提高教学效果,实现教学最优化。
《浅谈多媒体教学》
【摘 要】多媒体教学是在传统教学基础上发展起来的,是对传统教学的继承和必要补充。多媒体教学以其设计上的创意性、内容上的配置性、教学上的规模效率、传播的深度效应、资料的互补效应将教学过程变成生动活泼的教学方式,调动了师生两方面的积极性。多媒体教学推动了教育的发展,也推动了教育的变革。它是用以突破教学难点的有效途径,有着巨大的发展潜力。本文将就其在教学领域中突破教学难点谈点粗浅认识。
【关键词】多媒体教学;应用形式;存在问题;多媒体教学的优势
一、多媒体教学的含义
对于多媒体,大家都已不再陌生,它在各行各业发挥着重要作用。同样,在教育、教学这个领域中也发挥了很大的作用。
“多媒体”这一概念最早出现在教育界。在发展过程中,对此概念虽有异议,但近几年来人们对多媒体的含义有了新的界定。学术界认为,多媒体是具有同时处理、编辑、存储和显示两种以上不同类型媒体信息的技术。也就是说,多媒体不是多种媒体的简单组合,而是以计算机为中心来处理多种媒体信息的技术(计算机技术和视听技术)综合在一起组成多媒体系统,最终形成网络,进行优化教学。1我们现在所用的教学媒体,如书本、模型、挂图、幻灯、投影、录音、电视、录像、微机等及其与其配套的软件资料、在教师精心设计指导下,进行多媒体优化组合,使教学发挥多种媒体的优势,对提高教学质量和教学效率将是一个很大的推动。
多媒体教学是根据信息传播理论和教学过程的规律而设计、实施、评价教育过程的系统方法,它通过形声媒体、软件的运用和调控贯穿教学的全过程。现代教育观认为,教学不单要求教师把书本知识传授给学生,还要在传授书本知识过程中把学生智力的开发、思维能力的培训、实践能力的提高,也就是说全面提高学生的素质作为多媒体教学的自身价值取向。
教育者和受教育者都有同样的体会,那就是学习活动是一种在情感参与下理智的思维活动,理智的思维活动是与情感体验相伴而行的。在多媒体教学中,学生按照教学计划可以自由地选择学习内容和学习方式,接受形象、直观、生动、活泼的文字、图形、视频和音频等媒体信息,调动学生视觉和听觉功能同时发挥作用,这是消化吸收知识的最佳选择。多媒体教学方式容易激发学生的学习热情,引起学生学习兴趣,使学生在轻松愉快的情感体验中、在情感与思维交融中和谐自然地进入积极的思维状态,由感性到理性、由理性到实践循环往复,实现认识的不断飞跃。
这就是人们常说的多媒体教学所引发的心理效应和情感效应。通过多媒体教学形式、可以使学生由被动的“接受型”变成主动的“需要型”。我们知道,人们在学习过程中经常是这两种学习状态交织在一起,有意活动是基于学生本人学习意志的努力;无意的活动是基于外界环境的刺激。多媒体教学以它特有的魅力诱导、刺激学生的多重感官,将枯燥的教学过程变成生动活泼的教学方式,使单一的教学变成师生共同参与的活动,调动了师生双方的积极性,从而大大地减轻了学生的心理压力和学习负担,使学生由消极被动的无意活动向积极主动的有意活动方向转化。
二、多媒体教学的应用
教学的整体改革必须以现代教学媒体的应用为突破口。“多媒体教学”是一个新鲜的研究课题,也是开展教学改革活动的一个新挑战。现代教育技术在教学实践中的应用与研究,不单纯是教育技术的引进,而且还是教学艺术的发挥,它必然会引发教学观念、教学设计、课堂结构、教学方法、教学艺术、学生参与等一系列的思考与探索。所谓“多媒体教学”,具体地说,是指在班级授课形式的课堂教学中,继承传统教学手段中的会理成分,恰当引进现代化的教学手段,并使二者有机地结合,各展其长,相辅相成,构成教学信息传输反馈调节的优化以及教学效果的最优化。2
在教学过程中,一些重点、难点的地方,用传统的教学方式难以让学生深刻理解。那么,此时最好的方法是借助于多媒体来进行教学。在教学过程中,教师能否合理地处理教材,也是影响教学效果的重要因素。其中如何突出教材重点、突破难点是至关重要。而多媒体教学手段就成为教师在教学过程中突出教材重点、突破教学难点的有效手段。
如:《初冬》识词学句的教学不能脱离具体的语言环境,运用多媒体教学,让识词学句紧扣具体的语言环境,有效地突破教学难点。文章描绘了北方乡村初冬早晨的景色。作者以准确优美的文笔描写雾气逐渐消失,景物由模糊变得清晰的动态过程也是文章的重点。这样一幅动态的优美自然画面,对住在南方的小学生来说,由于没有具体的自然景观,学生不能观察到,也没有这样的表象,因而在理解课文和展开思维想象中受到影响,这又是教学的难点。在课堂上,利用计算机的光盘形象的影像,先出现雾中的景象,让学生观看景物,然后突出“望不见”、“看不清”的词语;再让学生自读课文,想想雾中的景物像什么?找出“像隔了一层纱”一句,利用鼠标的功能,屏幕的一半出现一块纱巾,另一面是雾景,相互对比,这样形象的对比,学生很快就理解句子的意思;接着又展示晨雾渐渐消失,景物慢慢变清晰的情景。让南方学生眼看屏幕犹如亲临其景,再通过阅读的环节,进一步理解课文的内容。使学生明白不同地方有不同气候和不同的自然现象景观。
由此,多媒体教学在语文教学中的合理应用,不仅促进了学生智力因素和非智力因素的有机结合,而且培养了学生自学能力和分析解决问题的能力,促进了儿童思维能力的整体发展,是全面提高小学生语文能力素质的有效手段。
以上是多媒体教学应用于小学语文课的例子,下面来看两个多媒体教学应用于其他课程的例子:
“大气压强”这堂课是初中物理的难点和重点。可以运用多媒体进行辅助教学,在一节课内就轻松自如地完成了原来需要两课时的内容,学生对基本概念掌握的牢固程度以及运用的灵活性, 都远远超过了用传统教学手段进行教学的效果。测试表明,教学质量比用传统方法授课提高了一倍以上。
一般来说,教师讲授马德堡半球实验时,把两个马德堡半球合在一起,抽掉里面的空气后叫一个学生拉一下,拉不开,就证明大气压强的存在。但是,究竟大气压强有多大?学生没有感受,印象不深。采用多媒体,可以在课堂里模拟300多年前的马德堡半球实验,分拉两个半球的马匹从2匹增加到4匹、8匹,直到16匹,再配以紧张而有节奏的马赛进行曲伴奏,直到“啪”的一声,把两个半球拉开,声像并茂,把学生带入了现场实验情景,所有学生都十分投入。
采用多媒体对马德堡半球进行剖析讲解,强化了学生对大气从四面八方施压给半球的基本概念的理解。以往教师做测量大气压强量值的托里拆利演示实验时,由于无法改变教室里的大气压强,只能凭嘴讲:随着大气压强的变化,管内水银柱的高度也会发生相应变化。而运用多媒体后,就能模拟这一过程。运用大气压强原理制成的活塞式抽水机及离心式抽水机,不少教师因为这部分不作考试内容,往往就略去不讲,即使讲,也只能在挂图上讲解,学生往往一知半解,无法看到抽水机的动态工作过程。而多媒体却方便地解决了这一问题。以讲解活塞式抽水机工作原理为例,当活塞提起时,圆桶内形成一个低压区,下边大气压强将阀门冲开,使整个圆桶内形成低压区,外面的大气压就把水压入桶内。
这一动态过程是在一瞬间完成的,而运用多媒体教学即可视学生理解程度,随时停顿或放慢速度,以便讲解清楚。这样,就化难为易,使所有的学生都能一目了然地掌握抽水机的工作原理。 这是几个运用多媒体突破教学难点的成功例子。这样的例子还有很多。
在教学领域中,除了针对学生的课程内容的教学以外,还存在一些针对教师在合理安排方面的难点,如:如何适当地运用多媒体进行教学;怎样处理好多媒体教学和传统教学的关系,使之更好地服务于教学;怎样组织实施多媒体教学等。解决这些难点我们要做到:
1、在不忽视其他媒体教学的情况下,把多媒体当作一种教育技术,适当地开展多媒体课堂教学是必须的,也是必要的,课堂教学是世界教育范围内主要的教学组织形式,为了使多媒体在教学中发挥其作用,我们应该立足于课堂教学这一基本组织形式,根据现有的教学条件,在课堂教学中适当地开展多媒体教学的实践活动。这就要求:一方面,多媒体课件的开发和制作应立足于课堂教学,编制符合课堂教学要求的课件;另一方面,应该让广大的教师掌握多媒体教学技术。只有这样,多媒体教学的功能才会得到充分的发挥。
2、多媒体教学与传统教学的关系,是多媒体教学价值取向的构成部分。两者关系处理得正确与否,关系到两者的健康发展,影响电教人员与教师的互相配合,影响软件的制作及教学效果。
多媒体教学是在传统教学基础上发展起来的。长期以来,相当多的教师仍在沿用的教学方式是一本书、一支粉笔、一块黑板、一张嘴进行教学,他们都深知现代教学手段的先进和优越,但为什么不行动起来呢?
①传统教学方式方法和教学内容其中有的部分居于合理因素。经教学实践验证,多媒体教学并非能完全代替传统的教学方式及内容。也就是说,所有的教学课程和内容并非都适合用画面来表现(投影画面、幻灯画面、电视画面、计算机演示画面等)。如那些抽象的概念、演绎推理等需要运用逻辑思维方面语言来论述的问题,用视觉形象语言表达相当困难。课堂常用的口头表达方式,它是人类交际中最基本的也是最重要的行为之一,是人类特有的生物本能,所以口头传授始终保持者旺盛的生命力。因为它具有合理性。无论传播媒体怎样先进,它们的功能如何完善。都不可能完全代替传统教学手段。
②由于设备不完善,观念守旧,经济困难,领导不够重视等诸多因素的影响,在电教教材的制作过程中深有“樱桃好吃树难栽”之感。多数人都愿意接受并运用电教手段去传输信息,但电教教材制作是非常艰辛的,在制作过程中牵涉到各个方面的问题,很多环节难以“打通”,几乎举步艰难。因此,有的教师习惯了传统的教学方法轻车熟路,运用起来方便省时省事(备课时省时)。
多媒体教学与传统教学的关系,是一个继承和发展的关系,而不是各个相对孤立或互相排斥的关系,也不是从一种手段去取代或否定另一种手段的关系。在现实教学最优化的过程中,多媒体教学显示了它的先进性,因为它丰富和发展了传统教学。两者在运用过程中应互相补充,兼容并进,择优而从,方能相得益彰,最终将融于一个体系之中。3
3、多媒体课堂教学的组织实施、评价反馈环节,应注意以下几个方面:
①制定教学过程的操作步骤规划:规划课件使用的操作步骤,是多媒体课堂教学流程的重要组成部分。授课教师要根据本节课的实际教学需要,合理分配课件的使用时间、理清思路、认真规划课件的使用步骤,仔细考虑课件的运行、重复、结束等在哪个环节手稿为最佳;要有所取舍,一切以服务教学为出发点,防止为使用而使用、追求表面的华丽。
②教师的主导作用不会因多媒体手段而被削弱:在多媒体课堂教学环境中,教师的主导地位不但不能削弱,而且还应进一步加强,否则,就会出现学生看了很多、听了很多,却不知要学什么的事与愿违的现象。教师要切忌整修教学过程都在教师机位置、单纯地“演示”你的课件。教学是一门艺术,教师既是导演,又是演员。教学中,教师应以人格魅力和富有情趣的讲解、通过师生间的情绪相互感染来调动学生积极参与教学,如此产生的良好的教学效果及对学生心理产生的正面效应,是任何形式的电子媒体所不能替代的。经常听到一些人讲出“我的课件能‘放’多少多少分钟”,这种拿课件当录像“放”给学生看的意识不就是要有课件取代教师的主导地位吗?多媒体课件作为一种现代化教学手段是用来支持教学工作、提高课堂教学的效率、突破重点难点、解决一些传统教学中不易解决的问题,但它仅仅是你手中的一种教学工具,人的要素是第一位的,教师者教学活动的主导。
③要适应多媒体教学对教师素质提出的更高要求:多媒体教学不仅要求授课教师掌握必要的计算机操作技能,更重要的是要深刻理解现代教育的本质,致敬使用多媒体手段,又充分发挥自身的教学评价、监督控制、师生情感交流方面的优势,运用现代教学理论,将新的教学手段与传统教学模式进行完美的结合。
三、多媒体教学存在的问题
1、“多媒体教学”属于现代教育的范畴,那么需要有现代教育思想、理论作指导。如果用原来的一套,即使设备再先进,教师准备得再好,也不能算多媒体教学。传统教学中以教师为中心,学习是让学生弄懂和掌握教师所教的内容,媒体的应用目的自然是促进“教”。4现代教育理论强调以学生为中心,学习是获取知识的过程,强调知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定情景下,借助其他人的帮助,即通过人际间的协作,讨论等活动而实现的过程。多媒体计算机能很好地创设情景,人机间的交互和教师的参与组织,让学生根据现有问题主动联系已有的认知结构,并对这种联系认真思考,使自身认知结构得到发展。因此,教师在教学中必须突破传统思想束缚,围绕学生如何学做文章,在写教案前必须先进行教学设计。
2、多媒体教学离不开计算机。所以提高各学科教师的计算机意识和应用水平已成为最为紧迫的问题,应当让计算机像我们上课用的粉笔、课本一样,融会于教学之中。
3、多媒体教学不能在教学中代替学生的主体作用,如果使用不当,会减少学生运用所掌握知识解决实际问题的机会,会给新的学习造成不良影响。
伴随着新世纪曙光的冉冉升起,经济竞争成为残酷的现实,知识作为经济发展的推动力,已是无可争辩的事实。作为知识经济的铺路石,教育事业的重要性日被瞩目。多媒体教学的未来也是一片光明:
(1)由于我国地域辽阔,教育水平参差不齐。
大批求知若渴的孩子无法得到高质量的教育,而作为这一差距弥补的教学书籍和软件,自身存在着陈旧不变、信息可靠性差等缺陷。同时,由于INTERNET传输的教育信息,其配置要求高,费用昂贵,传输速度慢的缺点,短期内又无法避免。因此发展采用国际上最新的多媒体数字卫星传送技术,发展传送范围广,传输速度快、接收费用低、具有声像动感的多媒体远程卫星教育已是迫在眉睫。
就此,根据国务院发展远程教育的精神,教育部已开始实施该项工程。北京京鸿疆科技发展有限公司是中国广播教育信息服务网市场推广实施单位。中国广播教育信息服务网利用卫星数据广播以点对面的形式向广大用户提供内容详尽、图文声并茂、查找方便的多媒体交互式远程教育信息服务。
它的最大特点就是采用卫星数字传送技术,将计算机数据通过卫星数字通道以点对面传送,不受时间与空间的限制,用户上网不需另交用话费和INTERNET服务费。同时,它是由全国多所重点名校一线教师授课的、实效性强的同步教学网,撰写信息的都是特级、高级教师、学科带头人和主管高考命题的专职教研员。
这些资料传到网员的计算机上,可存储、打印,投影及网络共享,资料取自各学校实际教学,紧扣现行教学大纲,紧跟教学进度。中国广播教育信息服务网使用十分方便,只需在计算机内安装教育信息接收系统,接上通过架设地面卫星接收站连接的信号线,即可自动接收。 随着教育观念和教学方法的更新,“打破围墙办教育”已成为现实,而且随着信息产业的迅速发展,远程教育凭借其自身的优势必将是教育的又一次革命!
(2)多媒体教学课件要走向智能化。根据学生认知模型提供的信息,通过智能系统的搜索与推理,动态生成适合个别化教学的内容与策略;通过智能诊断机制判断学生的学习水平,分析学生产生错误的原因,同时向学生提出更改建议,以及下一步学习内容的建议,通过对全体学生出现的错误分布统计,智能诊断机制将向教师提供教学重点、方式,测试重点、题型的建议等。
(3)多媒体教学课件要向网络化发展。它的优点在于不受地域的限制,能够方便地做到资源共享,更方便对教学内容进行更新和维护。
四、多媒体教学的优势
1、增大信息量。教师甚至只用一只小小的鼠标,就可以避免多次交换使用录音机、录相机、幻灯机、实物投影仪、挂图等等,即节约了保贵的时间,又大大提高了信息输出量。
2、界面友好,操作简捷,菜单指示方便。教师在设计课件时,把繁琐的操作规程可以预先设计在面板上,令操作者可以自主地选择学习进度和学习节奏。
3、资源、信息管理形象、方便、高效、提高了管理档次。
4、能更好地突出教学重点和突破教学难点,利用二维、三维动画技术和视频技术使抽象、深奥的信息的知识简单代、直观化,缩短了客观实物与学生之间的距离。
5、课件携带方便,保存持久,制作的课件可以刻录到光盘上,实现永不磨损。
6、计算机辅助教学可以更好的激发学生兴趣,集中学生的注意力,培养学生的探索钻研精神。
7、具有交互性,这是计算机多媒体技术的最突出特性,它能使信息发送和接收两者之间进行实时的交换,而不像电视、广播那样,人们只是被动接收节目内容。
总之,计算机多媒体技术在教学中的运用已成为时代的潮流,它有着巨大的潜在需求,而我国在这方面投入的资金和人力远远不够,迫切需要国家的主管部门进行组织和引导,改变重硬件轻软件的现象,使多媒体教学有长足的发展。这既是当前进行素质教育的需要,又可能成为新的经济增长点。愿我国多媒体教学的应用能得到飞速的发展。
注释:
1 《多媒体教学的实践与思考》 陆天池
2 《基础教育课程改革纲要(试行)》解读,钟启泉等,华东师范大学出版社,2001年8月第一版。
3 《关于多媒体教学的几点思考》 引自《电化教育研究》2000年第10期
4 《对多媒体教学的冷静思考》摘自《中国电化教育》1999年第6 期
参考文献:
[1] 《关于多媒体教学的几点思考》引自《电化教育研究》2000年第10期
[2] 《多媒体教学的实践与思考》陆天池
[3] 《多媒体教学的点滴体会》何淑玲
[4] 《对多媒体教学的冷静思考》摘自《中国电化教育》1999年第6 期
[5] 《基础教育课程改革纲要(试行)》解读,钟启泉等,华东师范大学出版社,2001年8月第一版。
[6] 走进新课程--与课程实施者对话,朱慕菊,北京师范大学出版社,2002年6月第一版。
《浅谈在语文教学中多媒体的运用》
【摘要】多媒体成了师生取之不尽,用之不竭的宝库。 现代化的设施为我们的课堂教学提供了极大的便利,从而使我们的语文教学结束了“一根粉笔、一支鞭,一篇课文讲两天”的乏味局面。计算机网络的开通及多媒体设施的介入,使我们传统的备课方式、教学方式、学习方式,都发生了极大的转变。另外,计算机网络是一个开放式的知识宝库,蕴藏着取之不尽的丰富资源,再加上多媒体设施进入课堂,充分发挥了声、光、图、色、影的综合效力,为学生创设了更为直观形象的学习情境,大大激发了他们的求知兴趣。本文仅就利用计算机网络及多媒体设施辅助初中语文教学,谈谈我的一些做法和体会。
一、多媒体教学对教师教育观念和教学思想的更新
为适应现代教育技术 发展和网络课程的资源开发,教师在思想观念上,应突出社会需求和“以学习者为中心”,组织、设计、制作、处理教学信息;注重教学目标及教学内容分析、设计教学活动时注意情境创设,强调“情境”在学习中的重要作用、注意信息资源设计,强调利用各种信息资源来支持“学”、强调以学生为中心、注重自主学习设计、强调体现“协作学习”方式,注重基于网络教学策略设计。也就是说,教师在基于网络的现代远程教育要充当组织者、控制者、协调者、和指导者等多种角色。
二、多媒体教学对教师知识结构的要求。
面对现代教育技术和网络技术的迅猛发展,教师将从常规教育中的知识传授者转变为学习的组织者和辅导者。在教学过程中,网络技术在某些方面起、替代教师的角色,把教师从简单、繁重的重复劳动中解脱出来。但这并不意味着教学过程已不需要教师的参与,由于学生在学习目标的确定、信息资源的鉴别和测验成就的判断等方面都需要帮助,教师就必须从系统的角度去考虑教学过程的组织和监控,帮助学生开展学习和激发他们的学习动机。
因此,教师在掌握教学设计、学与教理论知识的同时,还应掌握计算机辅助教学理论、一般教学软件的使用知识、教学软件的设计制作与评价知识。也即改变传统的知识结构,从计算机、美术、音乐、教与学、心理学等各个专业全方位的结合,在网络课程中贯穿以科技为主导的教育方针。
三、多媒体教育课程设计思想和方法
在网络技术兴起之前的多媒体教育一直难以进行直接的信息交互活动,仅在一些发达国家,建立了基于视频会议系统的较昂贵的双向交互系统。在远程教育课程设计方面已趋成熟。然而面对网络课程在远程教育中的使用,需要将远程教育课程设计的思想和方法体现在网络课程之中,是值得研究和探索的。
四、利用多媒体增强语文教学的生动性
过去的语文教学方式一般是:让学生感受“文本”想象、分析、归纳、表述(口头、书面)、巩固练习。遇到那些具体介绍某一事物的文章时,这种学法就显得很单调、枯燥,学生的学习状态也相当被动。现在有了计算 机 网络 及多媒体设施,情势发生了很大改变。如我们在学习法布尔的《绿色蝈蝈》一课时,课前,先告知学生:让我们一同去寻找蝈蝈,看谁找到的那只最漂亮。
于是孩子们就千方百计地去寻找,去研究。实际上,授课前我们就已经共同走近“文本”探究“文本”了。而在过去,这一过程只是在课堂教学中才得以实现。在那时花了不少时间去网上寻找蝈蝈,终于在辛苦得来的大量图片中筛选出一只浑身翠绿,有着鼓溜溜大眼睛的帅气蝈蝈,还有一只玲珑剔透,造型生动的“冰糖蝈蝈”。当制成的课件一展示出来,就赢得了孩子们的一片喝彩声。他们戏称“大眼睛”的为“蝈蝈王”。一看就喜欢上了, 自然 探究起来也格外来劲。他们除了仔细观察蝈蝈的外貌外,还十分认真地研究了它的生活习性、嗜好以及科学工作者们对它的评价等,小图片带来了大收获。学习方式也由原来静止的、被动的转变为动态的、主动参与式的。
五、利用多媒体增强语文教学的直观性
多媒体设施介入课堂,也加快了课堂教学的进程,在各单元知识点强化练习或总复习时运用课件辅助教学,使课堂教学节奏紧凑,教学效率提高,为四十分钟“扩容”。课文中一些比较复杂的说明、描写部分,过去要费许多口舌也不一定说清楚,现在却变得好理解多了。如《斑羚飞渡》一课中最激动人心的场景一老斑羚要用自己的身体为小斑羚做“踏板”,这是以牺牲生命为代价的飞渡,是课文中最关键的情节。在组织学生阅读的基础上,我们又从网上下载了用Flash制做的课件,动画式展示了斑羚飞渡这悲壮一幕。小斑羚顺利飞渡之时,正是老斑羚跌落深谷的那一刻,小斑羚连续不断的成功飞渡伴随着老斑羚令人心碎的咩咩声,令孩子们惋惜不已,他们的心灵为老斑羚们无私的牺牲精神所震撼。这种惊心动魄的效果是单纯用口头语言描述所无法得到的。
六、利用多媒体语文教学的情趣性
在激发情感方面,多媒体教学设施也发挥其独特的优势。如学习《贝多芬》一课时,我用多媒体播放“命运交响曲”,提示学生听到了什么,想到了什么,在反复倾听的过程中,他们听出了这位伟大的 音乐 家的忧伤、孤独与痛苦,也听出了当命运之灾降临时,他内心汹涌的波涛声,那是他对艺术 执着的热爱与追求,旋律中回荡着这位音乐巨人要与命运抗争的决心与誓言。良好的多媒体音响效果,丰富了学生的视听体验,使他们对人物的内心世界有了比较深刻的理解和把握。
当课文内容涉及到孩子们比较陌生的事物时,多媒体课件也显示出其直观展示的长处。如学习《安塞腰鼓》一课,先连续播放粗犷豪放的演出画面,让学生看到了“一群茂腾腾的后生们,发狠了,望情了,没命了的擂鼓狂舞”,感受黄土高原上人们的旺盛活力,体会腰鼓的火爆热烈风格,一边引导他们倾听鼓声,那能“使冰冷的空气变得燥热,使恬静的阳光变得飞溅,使困倦的世界变得亢奋”的鼓声,确是有着一种震撼人心的力量,学生的情绪迅速升温,激动、兴奋起来之后,再来朗诵课文,收到了较好的教学效果。
总之,“工欲善其事,必先利其器”。计算机、多媒体用于教学,不是一种奢侈的摆设,更不是一种高科技手段的炫耀,而是一种提高语文教学效率的简便快捷的工具,利用计算机进行教学是未来社会对教育的呼唤。为此,在教学过程中恰当地运用电教媒体可以实现这些结合,有利于提高教学质量,优化课堂教学。
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虚拟实验教学是对实际实验教学的虚拟。虚拟实验教学系统是一种运用虚拟现实技术模拟真实实验的网络化计算机教学系统,是面向教学的虚拟实验室。 虚拟实验教学系统又分为虚拟实验平台、虚拟实验教学管理两个部分。虚拟实验教学是虚拟实验在教学中的应用。包括:实验前相关知识的辅助学习、实验过程的答疑与指导、实验提交后的自动批改、实验教学效果评估和实验过程的管理等。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:泵与风机虚拟实验教学系统的探究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:伴随着互联网产业的发展与进步,互联网技术渐渐的融入到数字化教学当中来,使得教学方法与途径变宽变广,教学效果显著,尤其是实验教学方面,更是受益良多。越来越多的实验通过计算机技术,尤其是对Adobe Flash、Visual Studio等的应用,进行定性重现和定量模拟,原本在纸上、在实验室的操作实验,通过GPU跃然屏幕之上。该文所述泵与风机中离心式水泵性能试验与离心式风机进气实验,就是基于以上技术进行开发探究的。
泵与风机实验是流体机械本科教学中至关重要的一部分,其中有较为冗杂的数据处理和实验计算,如果仅凭人为进行实验项目,不仅耗费巨大的时间和精力,还容易造成实验误差,不利于实验的进行和总结,在本科生教学中,需要进行智能化和电算化的改进,以加强学生对实验教学内容的掌握,促进实验教学顺利开展。
在此次泵与风机实验系统的开发探究中,使用相关的教具――离心式水泵、离心式风机进行实验,经过反复实验和对实验数据进行处理,得出更加接近真实环境的实验数据,进而运用Fluent软件进行数据模拟,得出实验数据对应的模拟曲线,再确定出准备植入Flash的数据;运用Adobe Flash CS6软件,进行动画创作与应用程序开发,调动数据库中动画、图形、声音和视频,按照时间轴的顺序排列,逐帧的进行制作,对实验系统进行描述,对实验步骤进行演示;该教学方法的探究是应用Visual Studio工具进行编程,来实现泵与风机实验数据的智能化和电算化。
Visual Studio编程开发工具具有保密性、封装性和传播快速性,将实验移植到移动互联网上。使用多级窗体界面,将泵与风机中离心式风机与离心式水泵实验过程转化成VS程序代码,通过第三方数据处理工具的植入,完善实验界面中数据处理部分。同时,通过静态网页实现多窗体数据传递转化功能。基于已安装的IIS工具,创建网站,发布在校园网中,通过控制访问权限,实现局域网实验数字化。通过开放的代码,增加实验教学系统的可移植性,不断丰富系统的,使之多元化。
该实验平台是一个集学生管理程序和实验课程教学指导、网络仿真实验等虚拟实验为一体的校园实验教学系统。虚拟实验教学平台综合运用了计算机技术、仿真与实践相结合、在线实验、虚拟现实等技术,使实验的进行不再受人为因素的限制,解决了因设备限制而无法进行实验的问题,在确保实验教学方面起着至关重要的作用。
4.1离心式水泵性能实验
(1) 流量。由于涡轮流量变送器与积算频率仪表配合使用,仪表本身装有换算装置,测量数据直接显示出容积流量,其瞬时流量单位为m3/h。同时利用三角水堰测量水泵流量,其计算公式如下:
(m3/s)
(2) 扬程。水泵压强测点布置如图1所示。当水泵进、出口管内径相等时,由伯努利方程可得: (m)
(3) 功率。
①有效功率 (kW) ②轴功率Psh=M(kW)
(4) 效率
虚拟实验平台模拟实验过程如下:打开水泵,水经过电动泵的作用通过吸水管道进入回路中,最后经由水箱流回吸水池。通过改变入口阀开度来改变水泵工况。要求改变阀门的开度,水流的速度相应发生改变。分别布置真空表测量入口压强、出口压强,通过涡轮流量计和后面的三角水堰测量流量,通过转矩测量仪测量转矩,通过转速测量仪测量转速。要求虚拟实验对应的测点有相应的数据显示,要求三角水堰在工况变化时高度能够连续变化。
调节:改变入口阀4的开度实现水泵工况的调节。要求做一个按钮,能够改变10次,改变过程中表3和10中的指针连续变化,其余测点的示数连续变化。
4.2离心风机进气实验
通过增加(或减少)集流器入口节流网层数的方法来调节风机流量,使风机运行于不同的工况点。
(1) 流量 (m3/s)
(2) 动压。
①出口动压(即风机动压) (Pa)
②进口动压 (Pa)
(3) 风机全压与静压。
风机的全压 (Pa)
风机的静压
(4) 全压效率和静压效率。
(5) 性能换算。
启动风机,空气由左口的集流器处进入风机,右侧离开,要求大致描述空气的流动情况;通过增加(或减少)集流器入口节流网层数的方法来调节风机流量,改变风机的工况点。测量点有集流器喉部静压pest、pest1,功率表有转速测量仪,要求各测点需要显示相应的测量值。通过改变2处的节流网的层数来改变工况,要求操作按钮,从小到大一共改变15次,改变节流网的层数时各个测点的数据需要有相应的变化。
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种子是农业第一性生产资料,种子产业在农业生产中有着重要的地位。种子科学与工程专业是顺应国内外种子产业化快速发展的需要而设立。从2002年中国农业大学第一批招收种子科学与工程专业本科生后,全国先后已有lO余所高校开办了种子科学与工程专业。湖南农业大学是于2007年正式招收种子科学与工程专业本科生。作为实践性和应用性很强的一门学科,实验教学是培养种子学科专业人才创新能力的重要手段,系统、完善的实验教学有利于提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,也有利于学生创造性思维和团队协作精神培养。近年来为提高学生的动手能力和思维创新能力,很多高校教师开展了相关的实验教学研究工作。而目前,国内农业高校种子科学与工程专业开办的时间都不长,还是一个较年轻的专业,对种子科学与工程本科专业的实验教学基本上仍处于探索阶段。下面主要介绍一下湖南农业大学近几年来在种子科学与工程本科专业实验教学改革方面的一些思路和措施,以供其他院校一起探讨和参考。
充分利用了校园网这一教学平台进行了种子学实验技术网络课程建设,建立了网上实验教学辅助系统。将教学大纲、教学计划、多媒体课件、教案和讲义在网络课程上公布,便于学生及时了解课程的进度及安排,认真预习相关内容,了解有关背景知识,查找处理数据;将基本操作部分的实验内容放于网上,学生可以在自己方便的时候观看,这可以解决上课老师面对多个学生无法一一指导,以及上课教师个体差异而引起的教学质量问题。网上实验教学辅助系统的建立,使得实验教学内容得到了扩展和补充,增加了学生对实验课的兴趣,有效地提高了学习效率和教学效果。
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摘要:针对种子科学与工程专业人才培养涉及的学科领域多、知识面广、知识更新快、实践性强的特点.探讨了新形势下如何通过完善实验教学体系、优化实验教学内容、改革实验教学方法、改善实验教学条件、改革实验考核方法和建立网上实验教学辅助系统等措施来开展实验教学,提高实验教学效果和水平,培养创新型人才。
关键词:种子科学与工程;实验教学改革;创新人才培养
种子是农业第一性生产资料,种子产业在农业生产中有着重要的地位。种子科学与工程专业是顺应国内外种子产业化快速发展的需要而设立。从2002年中国农业大学第一批招收种子科学与工程专业本科生后,全国先后已有lO余所高校开办了种子科学与工程专业。湖南农业大学是于2007年正式招收种子科学与工程专业本科生。作为实践性和应用性很强的一门学科,实验教学是培养种子学科专业人才创新能力的重要手段,系统、完善的实验教学有利于提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,也有利于学生创造性思维和团队协作精神培养。近年来为提高学生的动手能力和思维创新能力,很多高校教师开展了相关的实验教学研究工作。而目前,国内农业高校种子科学与工程专业开办的时间都不长,还是一个较年轻的专业,对种子科学与工程本科专业的实验教学基本上仍处于探索阶段。下面主要介绍一下湖南农业大学近几年来在种子科学与工程本科专业实验教学改革方面的一些思路和措施,以供其他院校一起探讨和参考。
传统的实验教学基本上是验证性的基础性实验,综合性实验少,研究性实验基本没有,这样的实验教学忽视了学生综合运用知识的能力和创新能力的培养。
针对种子科学与工程专业人才培养涉及的学科领域多、知识面广、知识更新快、实践性强特点,湖南农业大学种子科学与工程专业的实验教学形成以学生实践能力和创新能力培养为核心,实行分层次教学,实施“厚基础、宽口径、适应广、能力强、素质高”为基本内容的人才培养模式,在实验教学中构建传授知识、运用提高、研究创新的“一体化、三层次”实验教学新体系:第一层次为基础性、验证性实验,主要以训练学生基本实验技能和验证基础理论知识为目的;第二层次为综合、设计性实验,以提高学生自主实验和综合实验素质,培养学生实验动手能力及分析问题、解决问题能力为目的;第三层次为探索性、研究性和创新性实验,以培养学生创新素质和创新精神及独立开展实验科学研究能力为目的。
优化实验教学内容种子科学与工程专业人才的培养涉及到生物学、农学、生态学、经济学、机械与工程、系统科学等多个学科领域,涵盖种子生物学、品种引育、种子繁制、种子加工与储藏、种子企业经营与管理、种子质量检验与认证管理等一系列环节。为了避免种子科学与工程各专业课程实验教学的重复,内容分散等问题,根据种子科学与工程专业培养目标,将各专业实验整合为一门独立的实验课程种子学实验技术,实验学时72学时,3.0学分,分2‘个学期开课,另外加1周大实验,36学时。实验内容包括了常规实验项目和电泳法测定种子纯度等新内容,实验学时数和实验项目数都多于其他专业的专业实验课,实验课教学内容涵盖了主要农作物的杂交技术、田问测产技术、种子形态结构、种子生物学、种子质量检验、种子加工与贮藏等方面,逐步形成了一个基本能反映湖南农业大学特色的实验教学内容体系。在实际教学内容上重点让学生掌握主要农作物的杂交技术、田间测产技术、种子形态结构、种子生物学、种子质量检验、种子加工与贮藏等实验操作技术,熟悉所用仪器的原理,学会使用和维护。同时培养学生科学、严谨、实事求是的学风,提高学生的动手能力、分析问题能力、解决问题的能力以及创新性思维。
改革传统的实验课教学方法:(1)让学生参与实验课的准备工作,如配制试剂、准备材料、野外采样等。(2)结合学校和湖南省教育厅设立的大学生创新性实验计划项目,鼓励学生成立科研兴趣小组,自主设计实验方案,自主申报学校和省教育厅的科研创新基金。到目前为止,种子科学与工程专业有5个科研小组申请得到了学校和省教育厅设立的大学生创新性实验计划项目,通过参加这些科研活动,使实验教学与科研有机地结合起来,相互促进,从而提高实验课的教学质量。(3)实验室面向学生开放,让学生利用课余时间到实验室做实验,或结合毕业论文研究,参与老师的科研课题。这样可以充分发挥学生的学习积极性和主观能动性,扩大知识面,培养独立科研能力。(4)利用寒、暑假进行现场实验教学。在寒、暑假利用作物标本园、教学实验田、教师的科研试验田及种子企业进行现场教学,内容丰富、增强了学生的感性认识、扩大了学生的知识面。
实验教学条件影响到实验教学效果。过去开设植物幼穗分化过程观察和作物不育系镜检,主要借助于光学显微镜或体视显微镜下观察完成,学生观察显微或微小结构与只有1—2名教师指导的矛盾必然造成教师只能照顾个别学生而顾及不到全班,这肯定影响教学效果。现在学校改善了实验教学条件,目前种子科学与工程专业建设有一个专门的实验室,实验室里配备有多媒体教学设备,有从事种子检验、种子加工与贮藏等仪器设备,另外配有一个综合实验室,配备有彩色电视显微镜成像系统,在实验教学过程中运用现代化教育手段,可以把抽象的微观世界变得形象具体、生动有趣,有利于提高教学效率和学生的学习兴趣,有利于学生对教学内容的理解和掌握,大大提高了教学效果。
完善实验评分标准实验考核是检查教师教学质量和学生掌握实验技能的重要手段。我们对传统的实验考核方法进行了改进和完善,形成一套综合评价学生成绩考核体系。考核体系由平时实验成绩和实验考试成绩2大部分构成,各占5O。平时实验成绩可根据学生上课出勤、实验态度、实验操作的规范性、实验结果、实验报告完成情况等内容综合评定给出。实验考试成绩包括实验笔试成绩和综合性实验操作考试成绩2部分。笔试考查学生对种子学实验技术的实验理论、基本知识、基本原理的掌握隋况以及对实验现象的分析、解释等,占实验考试成绩的30;综合性实验操作考试考查学生独立进行综合性实验的能力,占7O。通过建立这种综合的实验课考核体系,能较全面、客观、公正的反映出学生对实验知识和技能的掌握情况,有利于提升学生综合素质培养。
充分利用了校园网这一教学平台进行了种子学实验技术网络课程建设,建立了网上实验教学辅助系统。将教学大纲、教学计划、多媒体课件、教案和讲义在网络课程上公布,便于学生及时了解课程的进度及安排,认真预习相关内容,了解有关背景知识,查找处理数据;将基本操作部分的实验内容放于网上,学生可以在自己方便的时候观看,这可以解决上课老师面对多个学生无法一一指导,以及上课教师个体差异而引起的教学质量问题。网上实验教学辅助系统的建立,使得实验教学内容得到了扩展和补充,增加了学生对实验课的兴趣,有效地提高了学习效率和教学效果。
7结束语
种子科学与工程专业实验教学对于学生掌握种子学研究的基本实验技能,培养学生的综合素质和创新能力是至关重要的。湖南农业大学在种子科学与工程专业实验教学改革中做了初步探索并取得了一定的实践经验。在今后的实验教学中,将继续不断完善实验教学体系,与时俱进地更新实验教学内容,不断改进实验教学方法和手段,提高实验教学效果。
参考文献
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[3]郭风法,宁堂原,王守义,等.农学专业实验教学改革与实践[J].实验科学与技术,2006,4(2):88—90.
[4]蔺万煌,彭克勤,卢向阳,等.高等农业院校生物学实验教学体系改革的探索[J].实验技术与管理,2005,22(3):95—97.
[5]陈桂葵,章家恩.高等农业院校生态学专业实验教学改革的探索[J].安徽农业科学,2010,38(1):483—485.
[6]陈鹏,李茹.农学类专业遗传学教学改革的思考与探索[J].河北农业科学,2010。14(4):166~167,172.
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[8]李雅轩,赵昕,胡英考,等.遗传学实验教学改革的实践与探索[J].实验技术与管理,2006,23(4):99一l01.
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摘要:种子实验教学模式的改革,不仅关秉到种子科学与工程,植物科学和技术农学等专业的目标定位,而且更重要的是影响教学质量的提高、办学特色的形成,人才培养目标的实现。通过对种子科学实验教学改革背景进行分析,明确教学改革的必要性和紧迫性,井对教学改革模式进行探索,促进实验内容,实验手段和方法的改革与创新,构建面向创新型人才培养的实验教学体系,全面提高种子科学实验教学水平和教学质量。
关键词:种子科学;实验教学;改革
加强学生创新能力的培养已成为高等学校教育的重要任务。随着我国农业生产的快速发展,种子工程的实施,种子科学理论和技术的研究在农业持续发展中的作用日趋重要。目前国内外高等农业院校都开设有种子科学方面的专业课程。在调研我校种子科学实验教学运行的现状和学生对实验课反馈意见后深深感受到,种子实验教学模式存在的这些问题不解决,不仅关系到种子科学与工程、植物科学和技术、农学等专业的目标定位,而且更重要的是影响教学质量的提高、办学特色的形成、人才培养目标的实现,最终反过来影响社会对相关专业的认同,从而造成就业难的被动局面。
早在20世纪80年代起就在农学院农学专业中开设了“种子学”课程,随后学校又于2003年分别在植物科学和技术、种子科学与工程专业两个专业设置,并相继增加“种子生物学”、“种子检验学”等专业相关课程,现每门课程平均总学时48学时。相应地,“种子学实验”、“种子生物学实验”、“种子检验学实验”等分别附设在各有关课程之中,实验学时l6学时,实验课程教学一直以来沿袭传统教学模式按阶段、分科进行。
国内其他高等农业院校的情况基本类似。
我们在多年实验教学的实践中发现,这样的实验教学模式存在以下弊端:(1)严重影响了相关学科间内容的互相交叉、渗透与融合,使学生对学科在不同情况下产生的变化缺乏全面的、系统的观察与认识。(2)实验课从属于理论课教学,每门课程的实验学时相对较少,使得一些应用性、设计性强的实验和综合性实验的开设受到极大的限制,影响了对学生综合实验技能的培养。(3)传统的实验教学一般采取教师首先准备好所用的实验材料、调试好所需仪器并将实验步骤写在黑板上,学生进入实验室按照步骤一步一步操作。学生在实验过程中对仪器设备和实验操作流程缺乏感性认识,有些学生甚至不了解实验原理而盲目操作。因此学生对实验课往往不够重视,学习积极性与主动性不高,对实验课投入的精力较少。
这种传统的实验教学模式,一方面限制了学生对“种子科学与技术”理论知识和技能学习、掌握的系统性、全面性、主动性、积极性和创造性;另一方面严重影响学生能力的培养、智力的发挥和创新力的开发,不利于创新人才的培养。
因此,目前的实验教学模式必须随形势的发展而变革。构建一个完整的、科学合理的种子科学实验教学模式,是进一步提高教学质量、锻炼学生的综合素质和创新能力的前提和基础。
优化种子科学和技术实验课教学内容,改革课程体系,独立开设种子科学技术实验课,基本形成符合种子科学与工程专业本科生培养要求的实验种子科学和技术教学体系,将基本理论学习、实验技能、综合能力训练以及创新精神的培养融为一体,全面培养学生的创新能力、实践能力、分析问题和解决问题的能力,提高学生的综合素质。
建立新的教学体制打破原有的课程设置体系,对种子生物学实验、种子检验学实验、种子学实验等三门实验课的内容进行优化、重组,实现学科间教学内容的互相交叉渗透,设立一门独立、完整、系统的种子科学实验课,独立考核。使教师和学生更加重视实践性教学环节,锻炼和提高学生的操作技能、动手能力、创新能力、分析和解决问题的能力。
本着“删重、增新”的原则,优化实验内容,淘汰一些验证性实验,增加一些操作性、应用性、设计性强的实验和一些综合性实验。编写《种子科学与技术实验指导》书,实验教学分三阶段进行:(1)基本技能实验阶段,仅保留少数经典实验,作为培养学生基本知识、基本技能的媒介;(2)综合性实验阶段,以培养学生科学思维;(3)设计性(创新性)实验阶段,引导学生探索未知领域,让学生经历一次科研工作的体验。教学循序渐进,步步深入,并让学生早期接触科研活动,以培养高素质、创新型人才。
随着高等教育的不断改革、发展,我校农学院的专业也在不断地调整和增加。我校现有的农学专业、植物科学和技术专业、种子科学和工程专业学生都需要学习种子科学和技术基础课,但不同的专业对种子知识和技能的要求不同,因此在实验教学过程中就要体现出来。如将种子科学实验教学分为“实验学1”和“实验学2”两部分。
“实验学l”,授课对象是各专业的本科生,其内容以基本技能训练为主,通过综合实验和部分设计性实验,加强对学生素质和能力的培养;“实验学2”是在学习“实验学1”基础上,着重培养学生实验技能的综合应用、新方法和新技术的学习和应用、以及实验方案设计训练,授课对象是植物科学和技术专业、种子科学与工程专业的本科生。
采用多媒体设备等现代化教学手段辅助教学,讲解仪器设备的设计原理与使用规程,演示实验方法及标本制作,对指导、帮助学生应用实验仪器。将主要作物种子发育过程、种子生产过程、种子加工重要环节、种子质量田间检验资料等进行录像播放,提高对这些实验的直观、具体的认识,并加深印象和理解,还可以避免因生产季节的影响造成的部分实验环节的延误。同时利用以多媒体课件的形式将具体的实验步骤和操作进行详细的讲解、演示,进一步提高实验教学的可视性、趣味性和科学性。
通过动手能力、创新能力培养,研究种子科学技术实验教学运行模式的改革和创新,研究成果及时应用到相关专业的建设和教学实践中。
从种子科学和技术实验教学的实际出发,对实验课程建设、能力培养以及实验教学方式、方法、教学管理等多方面进行系统研究和综合实践改革。
改革实施的各个方面(包括方案的制订、实施、运行机制、并上升为实验模式等)都要纳入具体的实践中进行,以便取得经验、解决相关课程实验教学中的实际问题。
4.1有利于师资队伍建设,提高整体师资水平。种子实验课独立设课,有利于教师、实验技术人员综合素质的提高。改革后的种子实验涉及的知识面宽,现有教师可能很难承担全部的实验内容,结合学校和学院建立的资队伍建设机制,将会更加有效地激励在职教师通过各种途径,不断提高教学能力和水平。
4.2有利于培养学生综合素质.提高教学质量改变传统种子实验课程的从属地位,可以克服学生只重视理论课而轻视实验的倾向,有利于建立新的教学体制,同时回避了教学内容的的不必要重复,节约学时,有利于提高种子实验课程的教学质量和教学效果。
4.3有利于建立教学新体系,实现资源共享实验课的合并,将有利于提高教师、实验室、仪器设备等实验资源和教学经费的利用率,节约人力、物力和财力。
4 4有利于学生的联动性。加强高等农业院校种子科学技术实验教学改革从学生的角度看,该研究将对我校种科专业、植科专业、农学专业2008级、2009级近300名学生产生直接影响,也会对整个高等农业院校种子科学技术实验教学改革产生积极影响。
实验教学是培养学生理论联系实际、提高创新意识和实践能力的重要环节,实验教学改革对于推进和深化我国高等教育改革具有重要意义。实验教学改革又是一个长期探索的过程,需要结合各专业特点和具体情况,着力培养学生的创新精神、创新思维、独立思考能力和动手能力,注重学生的个性化发展。探索刨新型人才的实验教学培养模式,促进实验内容、实验手段和考核方式等方面的改革与创新,建立和完善实验教学的质量评价和监控机制,构建面向创新型人才培养的实验教学体系,全面提高实验教学水平和教学质量[5-61。
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