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關鍵詞:本科助研;教學改革;實踐效果
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)02-0124-02
提高藥學專業人才教育質量,打造創新性實用型人才,提升藥學畢業生綜合素質,對藥學本科生推行助研工程,是全員與全程育人的一種新體現,是加強藥學實踐教學工作的有益嘗試。
一、研究方法
1.分組:選擇我校藥學專業09級、10級學生共69人,考慮班級、性別、籍貫、成績等影響,隨機分為對照組(35人)和實驗組(34人)。
2.方法:對照組與實驗組理論和實驗課由同一教師擔任,按大綱完成學習安排。實驗組在規定任務之外,參入教師科研工作,每名教師指導1~2位同學。具體做法:首先,教師給學生每人一個研究題目,指導學生查閱科研文獻,撰寫詳細的實驗方案;其次,根據方案準備設備與耗材,對使用與操作進行培訓,開展預實驗研究;再次,根據商定方案,進行有計劃、有步驟的助理科研實踐;最后,對實驗數據進行統計處理,參照畢業論文格式撰寫研究報告。
3.評價:我們開展對照組與實驗組學生調查,對藥學主要骨干課程理論及實驗考試、專業技能競賽、畢業論文、碩士研究生錄取率、用人單位滿意率統計比較,評價藥學助研工程實踐改革效果。
二、研究結果
1.對照組與實驗組學生骨干課程理論考試平均成績比較(見表1)。
由表1可知:對照組與實驗組骨干課程(藥物化學、藥物分析、藥劑學、藥理學)理論考試平均成績分別為76.9分和73.2分,兩組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。
2.對照組與實驗組學生骨干課程理論實驗平均成績比較(見表2)。
由表2可知:對照組與實驗組骨干課程(藥物化學、藥物分析、藥劑學、藥理學)實驗考試平均成績分別為83.5分和90.7分,兩組間比較差異有統計學意義(P
3.對照組與實驗組學生校級及以上專業技能競賽比較(見表3)。
由表3可知:對照組與實驗組校級及以上專業技能競賽滿意率分別為22.8%和47.1%,兩組間比較差異有統計學意義(P
4.對照組與實驗組學生畢業論文平均成績比較(見表4)。
由表4可知:對照組與實驗組畢業論文(包括答辯成績與論文成績)平均成績分別為81.3分和92.5分,兩組間比較差異有統計學意義(P
5.對照組與實驗組學生碩士研究生錄取率比較(見表5)。
由表5可知:對照組與實驗組碩士研究生錄取率分別為20.0%和52.9%,兩組間比較差異有統計學意義(P
6.對照組與實驗組學生用人單位滿意率比較(見表6)。
由表6可知:學生工作或讀研之后,對照組為31人,實驗組為30人;對照組與實驗組用人單位滿意率分別為61.3%和86.7%,兩組間比較差異有統計學意義(P
三、小結與討論
通過對兩組學生在骨干課程理論及實驗考試、專業技能競賽、碩士生錄取率、用人單位滿意率等進行比較[1-3],說明實驗組同學經過本科助研系統訓練,綜合素質與實踐技能有了較大提高,得到了用人單位一致認可。
本科助研工程是藥學人才培養的重要措施[4-5],利用校內外已有資源,以強化實踐技能培養為核心,培養學生發現、分析與解決問題的基本能力,增強學生獨立工作能力,強化社會責任與團隊意識,為后續深造與工作奠定扎實基礎。
藥學本科學生助研與畢業論文環節有效結合[6],真正達到教師與學生科研“雙贏”的目的,不僅為教師科研工作提供創新性思維的有效資源,而且為教師教學和科研的良性互動提供發展動力。
參考文獻:
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依據實踐教學內容體系的不同范圍,“實踐教學內容體系的構建模式主要有兩種,一種是傳統按學科劃分的實踐教學體系內容,另外一種是按能力層次劃分的‘分層一體化’的實踐教學內容體系?!保?]。按學科劃分的實踐教學內容體系,適用于某一具體專業的實踐教學內容體系建設,目的是明確專業內不同課程環節對學生實踐能力培養的要求與方式,這種模式構建的實踐教學內容體系不易明確能力的不同類別及不同層次要求,在教學上不易突出能力培養之間的連續性。另外一種按能力的層次劃分構建的“分層一體化”的實踐教學內容體系是教學型高校實踐教學內容體系構建時常采用的一種模式,并按通識技能、專業技能和職業技能三個層次來構建實踐教學內容體系,實行“分層培養、層層遞進、逐步提高”,培養學生綜合運用能力、創新能力和解決實際問題的能力。這種模式注重能力的分層,但對能力的分類及不同教學環節的要求劃分不夠,在教學上不易把握能力培養的重點以及能力與素質之間的關系,不能較好地兼顧實踐教學的內容體系與實踐教學的課程實施之間的關系。筆者認為,從學校層面來講,實踐教學內容體系的構建模式應具有全校指導意義。新建本科院校作為教學型院校,以培養應用型本科人才為主要辦學目標,必然以學生的能力和素質為核心,以“寬口徑,厚基礎,強能力,高素質”為其主要的培養模式?!皩捒趶?、厚基礎”主要培養學生的通識能力,“強能力”主要培養學生的專業能力,“高素質”主要通過學生的綜合(創新)能力來體現。因此,從學校層面來講,新建本科院校的實踐教學內容體系的構建必然首先要對培養的能力進行分類,這樣便于與人才培養方案中教學計劃的課程模塊(通識模塊、專業課程模塊、選修課程模塊、職業課程模塊)相對應,然后確定不同類別的能力培養應采用的教學實施環節,最后才是對不同的教學實施環節進行能力培養的分層設計。由此,就形成了實踐教學內容體系“能力分類別—實施分環節—要求分層次”的體系化構建模式。本文擬在這種模式下構建新建本科院校應用型人才培養的實踐教學內容體系。
二、高校實踐教學內容體系的構建原則
新建本科院校作為地方院校,在建設實踐教學內容體系時應主要遵循時代性、系統性和地方性三個原則。時代性就是要求在建立實踐教學內容體系時,應體現科技進步和社會發展對人才的時代要求。具體講就是結合社會發展對學科專業人才的時代要求,以基本能力訓練為基礎,以綜合素質培養為核心,以創新精神教育為主線,以培養和提高學生的專業能力、職業能力為目標,根據學生能力形成的不同階段和本專業對知識結構、能力結構、素養結構的需要,按照“注重基礎、加強綜合、強化訓練、突出能力”的原則,圍繞本科教學計劃的總體框架,結合學校自身的優勢和辦學特色,構建實踐教學內容體系。系統性就是要求在構建完善的實踐教學內容體系時應堅持系統的整體優化、系統設計的原則。在實踐教學內容體系的基礎上,再對能力培養進行系列性的整體優化設計,從而加強對學生綜合實驗能力、設備操作能力、綜合設計能力、作品開發能力、科學研究能力、社會實踐能力、職業崗位能力等七個方面的具體能力的培養。地方性就是要求在實踐教學內容體系的建設上應堅持體現地方性,在結合地方性的基礎上突出職業性和前瞻性。就是針對當地產業結構和人才市場需求進行調查研究,并在專家論證的基礎上設定專業方向,使所設專業具有廣闊的就業前景。突出職業性,就是針對地區、行業經濟發展和社會發展的需要,采取與企業、政府主管部門和行業組織共同研究,按照技術領域和社會職業崗位(群)的實際需求來設置課程體系,使每個專業的職業崗位指向更加明確。具有前瞻性,就是考慮人才培養的周期,預測未來地區經濟和社會發展的需求,以及創辦新興產業和行業所需要的專業能力,適時滿足社會需要。
三、高校實踐教學內容體系的基本框架及內涵
根據上述高校實踐教學內容體系“分類別—分環節—分層次”的構建模式以及構建原則,高校實踐教學內容體系的基本框架及內涵如下。(一)基本框架實踐教學環節是培養學生的動手能力、對實際問題的分析和解決能力、團隊合作精神、創新能力等的重要教學環節。實踐教學內容體系由實踐教學培養能力的類別、環節、層次三個維度構成。不同類別的能力由實踐教學的不同環節來培養,不同環節的實踐教學培養能力的方式及側重點也不同,不同環節的實踐教學都具有三個層次的能力培養要求。具體講,實踐教學內容體系又是由能力類別體系、實施環節體系和要求層次體系等三個子體系構成,體系結構框架如圖1所示。(二)基本內涵1.實踐教學內容體系的能力類別子體系根據實踐教學內容按培養能力的功能不同,實踐教學內容的能力體系按模塊設置分別為通識技能培養模塊、專業技能培養模塊和職業技能培養模塊等三個方面構成。通識技能模塊由人文素質及相關能力(如人文社科知識,文學、藝術鑒賞能力,文學、藝術創作能力,表達能力等)、心理素質及相關能力(如心理學知識、心理調適能力、心理平衡能力、心理健康狀況、心理鑒別能力等)、體育素質及相關能力(如體育知識、體能體質狀況、體育欣賞能力、體育參與能力等)、社會素質及相關能力(如計算機應用能力、英語應用能力、公關禮儀能力、社會交往能力、駕駛能力等)、軍事素質及相關能力(如隊列訓練、內務管理、軍事意識等)構成。外語應用能力主要指英語的聽、說、讀、寫能力,要求達到實際應用的水平,計算機應用技能主要是指學生能熟練使用計算機技術進行信息化辦公、教學和學習。本模塊主要通過通識選修課的實驗、認識實習、技能訓練、社會實踐等教學環節完成。專業技能模塊分師范專業技能和非師范專業技能。專業技能主要是圍繞專業培養目標確定的知識、技能要求,通過實驗教學(由基礎型實驗、提高型實驗、研究創新型實驗構成,根據課程和教學大綱要求開設)、設計(論文)(由課程設計[論文]、學年論文、畢業設計[論文]等構成)、實習(由以參觀、考察、走訪等形式開展的認識實習,野外采風、校外考察、藝術實踐、專業見習、生產實習等方式進行的課程實習和畢業實習等構成)、實訓等環節完成。職業技能模塊包括職業資格鑒定、崗前培訓及就業指導等,各專業均在第七學期設置了崗前培訓及就業指導實踐環節,主要目的是培養學生的職業意識,讓其盡早進入職業角色,了解崗位要求,為就業奠定基礎。[4]師范專業的職業技能由課堂教學基本技能(“三筆字”:鋼筆字、毛筆字、粉筆字,簡筆畫,普通話)、現代教學設計與媒體技能(現代教育技術)和學科教學方法、教學研究技能、班主任工作能力等構成,主要通過“微格教學”訓練,以舉辦說課競賽、講課競賽、多媒體課件制作比賽等活動促進提高。非師范專業主要根據對應的職業領域從業人員必備的能力素質為核心制定職業技能的具體內容。2.實踐教學內容體系的實施環節子體系實踐教學內容按實施性質不同分別由實驗教學、實習教學、職業實訓、設計(論文)、科技競賽、社會實踐等六個環節構成。3.實踐教學內容體系的要求層次子體系實踐教學內容按難易程度分為基礎型、提高型、研究創新型等三個層次,構成實踐教學內容的層次體系。實驗教學環節按難易及綜合性程度分為基礎性實驗(主要包括驗證性實驗、演示性實驗和操練性實驗)、提高性實驗(主要指綜合性、設計性和應用性實驗)、創新性實驗(由學生創新實驗項目、學生獨立科技立項實驗、學生參與教師科研實驗等構成)三個層次。實驗教學環節主要是理論知識的檢驗、運用,培養學生的實驗觀察能力,實驗分析能力和實驗操作能力,最終達到提高實驗技能、鞏固理論知識的目的。實習教學是課堂理論教學的有益補充,是校內學習與校外實際相聯系的重要橋梁,對學生的職業意識、職業崗位能力的培養有著不可替代的作用。按綜合程度及難易程度分為基礎性實習(專業認識實習、課程認識實習)、提高性實習(課程實習、生產實習、專業見習及金工實習)和創新性實習(主要是指畢業實習,師范專業特指教育實習,非師范專業特指專業實習專業認識實習)三個層次。三個實踐層次構成學生對專業的綜合知識和工程技能認識的全面框架。論文(設計)是培養學生的從事科研學術能力的主要手段,對學生創新能力的培養起著舉足輕重的作用。學生論文(設計)能力的培養應遵循專業培養的規律,由淺到深,由易到難,形成系列,從而逐步培養學生敏銳的問題洞察能力、資料檢索與分析能力、規范化撰寫論述性文章的能力。設計(論文)教學環節的基礎性要求由專業調查報告、專業研究綜述等構成,主要在一年級配合專業導論課、介紹本專業發展情況的專題講座或專業基礎課,有意識地要求學生通過實地考察或文獻工作撰寫專業調查報告、專業文獻綜述,從而對專業培養目標、從業領域、知識體系、能力要求、發展趨勢有一個初步的正確的認識,樹立專業意識,確定專業發展方向,規劃自己的職業之路。提高性要求是在本科二、三年級對學生科研和學術能力的培養以課程論文、課程設計、學年論文、科研調查為主進行。創新性要求是在四年級通過畢業實習后,全面梳理和綜合專業知識,撰寫畢業論文或畢業設計進行體現。畢業論文(設計)是對學生科研學術能力的全面培養,必須有明確的、獨立的教學大綱,對學生的畢業論文(設計)有明確的能力訓練要求,具有嚴格的執行程序和評價標準,是學生合格畢業和取得學位的重要環節??萍几傎惥哂袕娏业母偁?、淘汰性質,科技競賽教學環節是培養學生奮勇爭先、頑強拼搏、勇攀高峰的鉆研意識、精神,培養團隊協作能力的重要實踐教學環節,是對學生綜合素質全面檢驗和培養的重要手段,以課外競賽活動為載體的教學活動形式組織實施。按層次分,基礎性競賽主要指各項單項技能競賽,提高性競賽主要指校內組織的學科技能或學科論文競賽,創新性競賽主要指全國性的大學生數學建模競賽、電子制作競賽、英語競賽、挑戰者杯論文競賽等。職業實訓是實現專業知識和技能職業能力轉化的重要環節。職業實訓的教學環節的基礎性要求主要是指表述能力、基本形體規范、普通話、書法等的訓練,提高性要求主要指文體藝術表演能力、藝術鑒賞能力、簡筆畫、教學試講等的訓練,創新性要求主要指社會交往能力、心理應用能力、教學設計能力、現代媒體技能、崗位角色扮演等的訓練。各專業應根據專業特點,合理安排教學計劃,將職業實訓貫穿于整個人才培養計劃中,層層落實,步步推進,形成系列化的職業實訓體系,縮短就業適應期,逐步實現校內專業培養與職業崗位需求的零距離。社會實踐也是實踐教學體系的重要組成部分,是校內學習與校外實際緊密聯系的重要渠道。社會實踐的主要目標是了解社會、服務社會,培養學生的公民意識、責任意識,使學生成為關心社會、回報社會的責任公民。社會實踐教學環節的基礎性要求主要指參加青年志愿者活動、學生社團活動。提高性要求主要指學生假期“三下鄉”活動,創新性要求主要指學生參與假期社會調查的要求。上述實踐教學內容體系必須通過人才培養方案中的實踐教學課程計劃全面反映,實踐教學的不同能力、內容、層次的學時與學分的具體分配由各專業根據人才培養的目標合理設置。具體講,通識技能模塊與通識課程模塊對應,專業技能模塊與專業課程模塊對應,創新能力模塊與發展性選修課程等對應,職業能力模塊與各專業對應的職業實訓課程對應。
四、結束語
關鍵詞:物理專業;師范生;研究能力
師范生創新能力的培養一直受到教育工作者高度關
注[1-2]。《高等學校物理學本科指導性專業規范(2010版)》對物理學畢業生(包括師范生)的所具備的創新能力提出如下要求[3]:“具有創造性思維能力、獨立思考及批判性思維能力、初步的科學研究能力和一定的科技開發能力”。作為地方高校的師范物理專業,我們的主要目標是為地方培養合格的物理資師。我們認為師范生創新能力的培養具體表現為科研能力和教研能力。近年來,我們堅持把能力的培養貫穿到各個環節中[4],并以第二課堂項目推動的方式,加強創新能力培養,逐漸形成了“課堂+項目”創新能力培養模式,收到一定的效果。下面是我們的一些實踐體會。
一、第一課堂的教學是物理師范生創新能力培養的基本形式
對于能力培養,除開創新能力之外,還有其他方面的能力,我們這里暫稱為基本能力。包括[3]:獲取知識的能力(如自學能力、獲取信息和處理加工信息的能力)、應用知識能力(如綜合應用知識解決問題的能力、實驗能力、計算機及信息技術應用能力、團隊協作能力)、表達能力(如書面和口頭表達能力、撰寫學術論文,參與學術交流的能力、 應用外語的交流能力、傳播科學普及知識的能力)。各種能力的培養是相輔相成的,基本能力的培養是創新能力培養的基礎,而創新能力培養是基本能力培養的提升。所以,我們一直強調科學合理制訂人才培養方案,把能力培養貫穿到各環節中[4]。
通過理論課教學充實學生的專業知識,通過各種實踐,如專業課程實驗、師范技能訓練、社會調查、學術報告、學年論文、畢業論文等,全方位培養學生的能力。不僅培養專業實驗技能、教育教學技能等基本能力,更主要的是培養創新能力。除開專業理論課、實驗課和師范技能課之外,創新能力培養還體現在社會調查、學術報告、學年論文、畢業論文等環節之中。其中,學術報告包括不定期的開放式學術報告(由外聘專家或本校教師主講),還包括近年才開設的物理學前沿講座課程,由幾個具有一定的科研背景的老師介紹自己的研究方向及進展情況,開闊學生的視野。通過一系列的環節的教學,重點進行物理教育教學的研究訓練,以及物理科學問題的研究訓練。包括獨立提出問題、觀察和分析問題、解決問題的能力、綜合設計物理實驗和分析實驗結果的能力、定性分析和定量計算的能力、創新意識和創新思維能力、撰寫研究報告和研究論文的能力,以及研究結果推廣應用的能力等。
可見,第一課堂是對各種能力進行全方位的培養。其中創新能力的培養是能力培養的核心。
二、第二課堂項目推動創新能力培養的案例介紹
在第一課程教學與訓練的基礎上,以第二課堂項目推動的方式,加強創新能力的培養?;谖锢韼煼渡膶I特點,我們加強了實驗、教研和科研的培養。下面是三個相關的創新訓練項目的實施辦法。
1.物理教學技能的訓練與競賽項目
除開日常的教育教學類理論教學與師范技能訓練環節外,我們推出了師范技能訓練與競賽第二課堂項目。目的是進一步提高物理教學技能的同時,培養學生的物理教學創新思維。具體的做法分三步:第一步是面向全體三年級物理師范生(修完教學法課程)進行物理教學技能的課外訓練,然后進行教學技能競賽,評獎鼓勵。第二步是從第一輪競賽獲獎的團隊中選出優秀團隊進行第二輪的訓練,并參加省級教學技能競賽,給予相應的支持與獎勵。第三步是從省賽中獲獎的團隊中選出優秀團隊參加第三輪的訓練,并參加國家級競賽,給予相應的支持與獎勵。在第一輪是從面上要求學生參與訓練與競賽,作為課堂教學的一個補充。而第二、三輪則采取前期成績與學生自愿的原則進行組隊、訓練與參賽。指導老師也是以自愿的原則參與。自愿參與有利于充分調動師生的主觀能動性,在訓練中認真設計授課方案、精心設計制作相關的演示設備,反復訓練、反復思考、勇于創新,取得了出色的成績[5]。近三年來獲國家級物理師范技能競賽特等獎1項、一等獎10項,還有二等獎、三等獎以及省級物理教學競賽一、二、三等獎一批。獲得國家級競賽演示設備評比一等獎一項、三等獎一項。共有2名獲獎學生應組委會邀請在競賽大會上作公開演示,深受好評。師范技能訓練與競賽已成為本校師范物理專業辦學的一個亮點,有力地推動了師范生的物理教學技能和創新能力的培養。一位參賽學生的演示設備的制作與應用已以論文的形式發表[6]。
2.各種創新研究項目
創新能力培養的核心,是培養研究能力,包括教研和科研。如前述師范技能訓練與競賽,就可有效地培養教研能力。為了加強科研能力的培養,我們鼓勵學生參加各種創新研究項目,包括以學生為主體的“挑戰杯”課外學術科技作品競賽項目、大學生創新實驗項目等,以及學生參與教師的各種科研項目。學生經過主持或參與相關項目,經歷了項目調研、申報、答辯、實驗組織與開展、數據的處理與分析、研究成果的總結與發表等各個環節,創新能力得到全方位的鍛煉。
筆者曾指導三位學生參加學校“挑戰杯”課外學術科技作品競賽項目,屬論文寫作類。學生首先經過調研,提出了論文題目為“單色光雙縫干涉的遠場與近場模擬”。經老師認可后,組織材料,填寫項目申報書,并準備答辯PPT。經過學校初審、現場答辯等步驟后,終于獲得立項。立項后,進一步調研,既要弄清雙縫干涉的研究現狀,還要學習并熟悉Matlab和Origin等軟件的使用方法,同時搞清楚干涉實驗的軟件模擬原理,并參考現有文獻進行編程。當程序調試完畢后,利用課余時間分任務進行模擬,定時交換結果,定期與老師溝通、討論。經過半年多的努力,終于完成了單色光雙縫干涉的遠場和近場模擬工作,其中遠場的模擬與現行的理論近似方法得出的結果相符,而近場結果則是一種創新成果。再經過兩個月,運用了整個寒假,把模擬結果寫成論文,并反復修改定稿發表[7]。以此為基礎,學生可進行相關問題和類似的拓展性研究。老師明顯地感覺到,三位學生的研究上路了。
經過較為完整的科研項目的研究訓練,學生在研究能力上將有較大的提高。凡指導過學生創新項目的老師,均有同感。
3.省級物理實驗設計大賽項目
開展物理實驗設計大賽,也是培養并檢驗物理師范生創新能力的重要手段。同樣,學生要經過校內選拔,才能獲得省賽的參賽資格。校內選拔過程中,學生要經過初步方案的設計、現場答辯等環節。在獲得參賽資格后,要進行長達半年左右的訓練,才能正式參賽。近兩年參加競賽獲得三等獎勵3項。獲獎的級別及數量不是很出色,與大賽性質有關(該競賽設立獎項少,而且是參賽組集體獎),也反映出本專業實驗能力的培養有待進一步加強,實驗室開放機制有待進一步完善,目前正在積極改進。但無論如何,就學生能力培養而言,過程十分重要。
三、項目推動在物理師范生創新能力培養的作用分析
在項目運作過程中,首先是培養了前文所述的基本能力,即獲取知識的能力、應用知識能力、表達能力等,特別是其中的自學能力和團隊合作能力。這是培養創新能力的重要基礎。對于創新能力培養,有如下幾方面:
1.培養學生的批判性思維能力
無論哪個項目,學生首先要做的就是調研工作,在調查研究的基礎上,進行分析,尋找研究切入點。這就是批判性思維過程。同時,在項目進行過程中,都涉及批判性思維,要對中間結果進行判斷、分析與總結等。
2.培養學生獨立思考,創造性思維的能力
獨立思考,包括學生個人的思考和學生團隊的集體思考,不需要指導教師的時刻陪伴。指導老師常常發現,學生團隊的獨立性、創造性思維的潛力是巨大的。關鍵是如何引導、激發其思考的熱情與主動性。經過了批判性、獨立性思考,慢慢具有創造性思維能力。
3.培養初步的研究能力
經過項目的全程鍛煉,學生經過調研、設計方案、實施方案,碰到問題思考問題,缺乏知識補充知識,需要設備想辦法采購或制作設備,還少不了反復的實驗(或訓練),不斷地總結、改進,直至得到滿意結果。最后還有成果的展示與發表,有效地培養了研究能力,包括教研與科研,以及教學儀器的開發能力。
對于創新能力的培養模式,我們一直在摸索、思考、提煉。認為第一課堂上的教學與訓練固然是整個培養工作的主體部分,但有效的第二課堂項目訓練卻是創新技能培養的必要補充。本文主要討論項目推動的做法與作用。這是充分發揮教師和學生的個性特長、培養專業特色的關鍵舉措。近兩年來,師范班集體積極向上,連續獲得學校的“文明班”稱號,多名學生獲得學?!皠撔聦W子獎”,各類素質、能力指標名列前茅,這在學校中實屬少數。表明“課堂+項目”師范生的創新能力的培養模式是卓有成效的。
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[6]吳登平,駱永寬,朱偉玲,于 軍.水平方向“壓力作用效果”課程資源的開發與利用[J].中學物理,2013,31(12):8—10.
一以有機化學實驗為起點
培養本科生科研素質從以上參與有機化學實驗教學改革的學生中,組建本科學生課外科研興趣小組,長期指導學生進行課外科研實驗、資料查閱、實驗設計、學生課題申請、論文撰寫、課外學術作品競賽和考研輔導等一系列的提高學生科研素質為目的的活動。在教師的合理引導下,在筆者所進行教改的2個實驗班中,實驗組有多達18名同學主動強烈要求進入教師的科研實驗室參與課外科研活動。由于學生的課余科研活性以不影響學習為前提,因此筆者隨后挑選了14名成績中等及以上的同學,分成了2組,在一年二期的時候分別進入了兩個不同實驗室。與筆者以往通過其它途徑所帶的課外興趣小組的學生相比,這些學生思想動機總體相對較端正,除了5個學生由于急功近利、功利思想較強等原因而中途流失外,其它學生一直踏踏實實,完成了多個環節的課外科研活性內容,堅持到大四完成畢業論文。在進入實驗室初期,這些學生跟著老師或不同研究生學習一些最基本的實驗技能,同時也參與研究生的文獻檢索、實驗設計、匯報等工作。經過一個學期的鍛煉后,盡管有專業知識的限制,但是由于學生的主動積極進取學習,大部分同學已經掌握了所在實驗室的基本實驗技能,熟悉了所在實驗室專業中文期刊的檢索,也初步懂得了簡單實驗的研究方案、技術路線的設計。經過一年的培養后,在教師的指導下,學生設計并進行了獨立的科研實驗。在二年二期的時候,利用前期實驗結果,指導學生撰寫并積極申報省、校級大學生創新科技計劃項目。課題完成時指導學生撰寫科研學術論文,利用取得的科研成果指導學生參與大學生課外學術作品等競賽。以上完成的學生科研課題同時可以作為學生的本科畢業論文。由于科研課題在大三基本完成,因此,在大四時學生可以全身心的投入考研或者其它與就業相關的個性化活動中。通過三年多的課外科研活動及組隊參與挑戰杯作品競賽,學生的潛力得到了充分的發揮,不僅培養增強了學生進行實驗設計、動手操作和論文撰寫等方面的科研能力,也鍛煉提高了學生的自制力、毅力、團隊協作等方面的能力,整體綜合素質較高。例如,首先組隊的兩組學生中先后申請并完成了三項省大學生科技創新活動計劃項目和多項校學生科研項目;同時也發表了學生第一作者的論文或會議論文3篇;其中一組學生的作品獲得了第十二屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎;由于畢業論文是幾年積累的結晶,這些學生的本科畢業論文整體水平較高,避免了目前普遍存在的本科畢業論文來自于教師科研成果的“拿來主義”。其次由于小團隊有自己的目標和信念,大部分同學都能夠至始至終堅持利用課外時間進行充電,其中有3個同學從大學一年二期到三年二期暑假,每個寒暑假都能留在實驗室做實驗,每個寒暑假只休息兩周時間。再次,在所帶教的學生中,學生的學習成績總體不是特別好,只有一人次拿過一等獎學金,但由于綜合素質強,在研究生考試中脫穎而出,有5人考取了碩士研究生,其中有北京大學和浙江大學各一名(整個學院當年考取985學校研究生僅僅3名)。
二小結與重點
院校相比,由于一般院校藥學本科學生總體科研素質相比較弱,如何個性化的提高一般院校藥學本科生的科研素質是非常重要的課題。筆者通過小范圍的以有機化學實驗教學為基礎/起點培養一般院校藥學本科學生的科研素質的探索,能夠充分發掘出具有科研潛質的學生,并激發出了學生在科研方面的潛能,學生的綜合素質也得到了進一步提升,能夠為一般院校藥學本科生進行科研“早教”提供一定的參考。
作者:吳建章 單位:溫州醫科大學藥學院
本文提出的工程實踐教學新模式以工程設計和實踐創新能力培養為核心,旨在通過課程體系的建設以強化知識創新能力;通過實習基地和教育內容的拓展以培養專業興趣;通過化工專業實驗室的建設以培養基本技能;通過特色班的強化訓練以培養專業特長;通過學科競賽和畢業論文/設計環節的訓練以培養創新能力和科研能力,從而全面提高本專業學生的工程實踐能力、創新能力與就業能力。
(一)以課程體系建設為根本,培養學生的知識創新能力
浙江大學化學工程與工藝專業十分重視學生的實踐能力訓練和培養,建有完備的實踐課程教學體系,主要包括化工實驗(7.5學分,含大學化學實驗、過程工程原理實驗、化工專業實驗)、化工設計(4學分)、認識和生產實習(3學分)、SRTP等科技創新與社會實踐活動的第二課堂(4學分以上),共計18.5學分,達到了《工程教育專業認證標準》中化學工程與工藝專業的要求。本專業十分重視化工設計課程的建設和教學,定位為學科工程設計技能訓練課程,已在2010年成功獲批國家級精品課程。課堂教學與實踐教學的學時分配為1∶2,學生通過面向應用能力培養和面向設計項目的實踐學習過程,學習現代(化工專業)設計方法與設計工具的使用方法,了解計算機輔助化工過程設計的基本步驟,實踐從單元過程到完整流程設計的全過程,初步掌握運用Aspen Engineering Suit軟件進行化工過程設計的技能,使用AutoCAD繪制化工流程圖、塔設備圖、車間布置圖、工廠總平面圖的方法,了解化工設計工作程序、工作內容、設計文檔編制方法,從整體上實踐學習化工設計的全過程,培育綜合運用化學、熱力學、單元操作、化學工藝學、化學反應工程、化機與設備、儀表與自控等化工專業基礎理論解決具體工程問題的能力,強化工程設計能力和創新思維的培養。
(二)以實習基地和教育內容拓展為助力,培養學生的專業興趣
實習是高等工科院校實踐教學中的重要環節,其中認識實習主要起專業啟蒙教育的作用。通過認識實習,學生了解了本專業的基本生產工藝及專業的前景與發展方向,對所學專業有了一定的感性認識,并為后繼課程的學習打下良好的基礎。但目前的認識實多存在基地單一、時間很短的缺陷,難以保證實習的質量和效果。結合特色專業建設,本專業提出建立民營、國有、跨國企業及化工園區的三位一體認識實習基地,使學生通過民營企業的實習,深入理解化工企業的創業、發展與壯大過程,接受創業教育;通過傳統的國有大企業實習,系統了解大型化工企業的流程、規模,各化工單元設備與裝置的特點等,接受就業教育;通過世界化工巨頭在中國公司基地的實習,認識跨國企業的規模、設計、布局及管理理念,培養國際視野,接受創新教育;通過化工園區的實習,切身感受科學規劃化工園區重要性、環境保護和循環經濟中化工知識的重要性,接受生態教育。因此,三位一體實踐基地的認識實習將有效提高學生學習專業知識的興趣,增強學生專業知識實際應用的感觀認識,培養學生的創新創業精神與國際視野。
(三)以化工專業實驗室建設為陣地,培養學生的基本技能
專業實驗室是高等學校實驗室的一個重要組成部分,對人才培養和學科建設有著直接的影響。專業實驗教學作為培養學生動手能力、科研能力、創新能力的有效手段和必要途徑,是理論教學無法替代的。為了提高教學質量,實行實驗室和教學過程的統一管理,本專業于2008年對原先分屬不同研究所的專業實驗教學模式進行了改革,建成了集中的化工專業實驗室。建設過程中,更新了所有的老舊實驗設備,對原開設的實驗進行了梳理,停開了部分質量有待提高的實驗,保留了八個基礎實驗,并增加了四個綜合創新實驗和兩個遠程實驗。其中綜合創新實驗是專業實驗的升華,要求學生將基礎課、技術基礎理論和專業課的理論知識以及實驗理論、實驗技能融會貫通并應用到實驗中去檢驗。這樣既總結和鞏固了前期實驗教學的成果,又鍛煉了學生的綜合實驗能力和運用實驗解決工程實際問題的能力。遠程實驗則幫助學生實現了異地實驗,實驗時間不受限制,實驗效率大為提高,并豐富了實驗手段和創新能力的培養。
(四)以特色學科競賽為載體,培養學生的創新能力
學科競賽是培養創新人才、促進高校教育教學改革行之有效的途徑。學生可以通過參加學科競賽,進一步提高專業學習的興趣和理論聯系實際的能力,激發實踐創新的活力。為了更好地培養學生的創新能力,我們已連續多年組織開展“三井化學杯全國大學生化工設計邀請賽”和“過程工程實驗技能創新競賽”兩大學科競賽活動。其中前者主要是化工設計課程的教學拓展,迄今浙江省大學生化工設計競賽、“三井化學杯全國大學生化工設計邀請賽”已舉辦了四屆。大學生化工設計競賽活動有力地推動了化工設計課程的全國普及性,提升了其影響力,促進了國內高?;ぴO計課程的改革和發展,對高等化學工程教育的深化改革起到了實質性的推動作用。同時,本專業還針對“過程工程原理”課程的特點,創辦了“過程工程實驗技能創新競賽”,創建了過程工程實驗技能創新實踐基地。該競賽為浙江大學校內唯一一個以實驗為主的校級競賽,每年本專業有30%的學生參加該競賽活動,學生的實踐動手能力和創新意識得到了有效的訓練。
(五)以特色班強化培訓為手段,培養學生的專業特長
為了加深學生對專業知識的理解和運用,培養學生的專業特長,提升學生的就業和深造能力,本專業在大三后依據學生興趣,提供了不同類型特色班的強化培訓:1.工程實踐班,主要目的是強化工程設計能力的訓練;2.能源化工班,目的是強化化工知識在能源領域的應用;3.產品工程班,重點突出高分子工程、精細化工;4.安全與工業生態班,主要強化化工過程安全、環境友好及化工園區規劃;5.國際交流班,目的是強化外語授課與國際交流能力,拓展學生的國際視野。
在教學之余,我也思考著教學與科研,嘗試撰寫教學論文。由本人撰寫的論文《怎樣說好一節物理課》榮獲溧陽市職教論文二等獎。經過仔細修改后,論文《怎樣說好一節物理課》又榮獲2002年常州市職教論文一等獎,之后本人陸續撰寫了師德交流論文《紅專并進、為人師表》和《淺談以問題為中心的教學創新模式》等校級交流論文。
在班主任工作方面,向有經驗的老班主任學習,研究班主任工作方法,陸續擔任0201班見習班主任和0116班見習班主任,兩個班級都被評為校文明班級。在2002年度本人被學校評為優秀見習班主任。從2004年9月至今,本人擔任0419電子商務專業綜職班班主任,在2004學年上半學期,班級被評為“保護財產先進集體”“值周工作先進班級”在首屆校運會上,班級榮獲“精神文明風尚獎”通過學習本人基本上已經掌握了先進的教學手段和多媒體制作技術,能夠靈活的運用Flash、PPT和Authorware制作教學課件以及網頁制作技術。由本人制作的課件《牛頓第一運動定律》榮獲校課件評比三等獎。由本人設計的網站《走進電子商務》在2004年溧陽市專題學習網頁評比中榮獲三等獎。在2005年3月開通個人主頁《教學與課件資源交流》(校主頁七色彩虹教師空間曲長利個人主頁)作為一個與教師和學生交流的平臺。
本人積極參加各種繼續教育培訓,在2004年9月本人參加了信息技術與課程整合培訓,被選為溧陽市信息技術與課程整合骨干培訓教師。
在畢業班教學中,所帶畢業班0116班和0201班一次性通過了高中物理實驗會考和理科綜合考試。所帶0217班一次性通過省單招技能考核。
關鍵詞:全國大學生電子設計競賽,教學改革,電子技術,本科
0.引言
作為全國最高規格的學生電子類競賽,全國大學生電子設計競賽一直引導高校在實驗教學中注重培養大學生創新能力、協作精神和理論聯系實際的學風。[1]每一屆的競賽都涌現出許多優秀的、動手能力強的電子人才,但另一方面,也暴露了現今高校電子類本科教學的許多不足之處。
在全國大學生電子設計競賽中,參賽的大多是每所高校最具動手能力的學生。但從交作品的情況看,即便是優秀學生,某些學生的電子設計水平還是明顯不足:有的學生拿不出一點成果,既沒有硬件電路,也沒有軟件程序,甚至沒有設計論文;有的參賽學生雖然把一些硬件電路板做出來了,卻因為程序調試不通過,即使設計論文寫得再好,也沒有達到題目的基本要求。而從這些學生的參賽過程,可以分析其在電子設計方面存在的主要問題。
1.知識面窄
面對競賽題目,方案選型、實際產品制作,學生表現出知識面非常狹窄,思維不夠活躍,不能夠提出多種設計方案來選擇。根本原因在于學生甚至個別教師,在教與學過程中都過于注重教科書的個別經典案例,而對實際應用、設計思路卻知之甚少,導致面對設計題目時不知所措。論文大全。
因此,電子專業教學中就要加入大量的關于電子設計、應用的內容。應該在保證基礎知識的前提下,適當剔除對實際應用意義不大而偏重理論研究的內容,將這些內容留給考研學生或研究生學習。另外,集成技術和芯片封裝飛速發展,要求我們在教學過程中強調基本原理、基本分析方法的同時,增加新器件和專用集成電路內容,使基本原理和實際應用有機結合,進而著重分析由功能單元構成的通用集成電路的應用。因此,應該根據社會的需求和電子設計競賽的內容增加介紹一些新集成電路和可編程器件等教學內容。同時,還可以組織開展一些跟電子設計有關的選修課、講座以及技能訓練活動,以提高學生的專業水平、開拓學生的專業視野。
2.實踐動手能力較弱
部分學生雖然做過相關課程的實驗、實習,但制作實際產品時卻不知從何做起,基本的電子制作技能較差,不能做到布線規范、焊接牢固、懂得排除故障等等。若一個電子設計者不掌握這些技能,那么他不可能把自己的設計成果做成實物來調試,也就不能驗證其設計的合理性。論文大全。因此,這些都是把電子產品付諸實際的基礎技能。而部分學生缺乏技能鍛煉,能力亟待提高。
要解決這個問題,建議壓縮純理論的教學內容,把時間留給學生多做實驗、多做實習、多做電子產品的設計,而且學生要有足夠的時間把這些實踐練習仔細做、重復做。譬如電子工藝實習時,制作電子產品的每一步驟都應該讓學生操作:從電子元器件(包括貼片元件)的識別與檢測,到印制電路板的設計、制作,再到電子元器件的安裝、焊接(包括拆焊),整機調試、測試,最后寫出總結報告。整個過程缺一不可,而且應該在實習中安排若干件電子產品,讓學生通過這幾件產品把每個步驟都重復幾遍。只有這樣,學生才會練就制作電子產品的功底,在真正設計電路的時候,就會減少因為制作上的失誤而導致調試失敗、產品完成不了的機會。
3.綜合運用知識能力差
一個電子產品的開發,包括方案論證、器件選取、單元電路調試、電路圖的設計、電路板的制作、程序編寫、調試及系統測試等內容。這一方面要求設計者有很強的系統概念,對整個方案的選取有宏觀的把握;另一方面,又要求設計者對每個單元電路有相當的把握。在電子系統的設計中,部分學生會因一個很小的細節問題而導致整個系統最終失敗或開發停滯不前。而另外一些學生,雖然對每個知識點都熟悉,但是多個知識點結合起來,關系錯綜復雜,多個模塊組合成一個系統的時候,駕馭能力明顯力不從心,綜合應用所學知識的能力不強。論文大全。
學生出現此問題,歸根結底是因為他們缺乏電子設計的鍛煉。所以,可以改變以理論帶動教學的傳統思維,嘗試以典型產品來帶動電子技術理論課程的教學,能使理論與實踐結合,提高教學效果。譬如以電子時鐘作為主題,當學生學習數字電子技術時,教師引導學生利用數字集成電路芯片設計一款電子時鐘;當學生學習單片機技術時,教師引導學生采用軟件和硬件相結合的思想重新設計一款電子時鐘,用與之前完全不同的電路結構實現同樣的功能;隨著課程的繼續,在基本的電子時鐘的基礎上逐步加入鬧鐘、整點報時、語音報時等等功能。用這種方法推廣到以多個典型產品來帶動教學,學生就既能掌握到理論知識,又能掌握到設計技術,更對基本的電子產品爛熟于胸,這不止對其比賽,對其以后的工作或深造也是極為有利的。
4.眼高手低
全國大學生電子設計競賽極能檢測學生的電子設計功底。若學生在課外不花大量時間浸在電子設計的世界中,很難鍛煉出設計實際產品的能力。很多學生在校學習過程中,老師布置的作業、實驗、實習、小設計等都能很好地完成,考試也能高分通過,就覺得自己能自如地參與競賽。但實際上,在有限的四天三夜的競賽時間里,真正能踏踏實實做出實物,調試成功的卻鳳毛麟角。這反映出學生缺乏對自身能力的審視,眼高手低。
針對此情況,可以開展校內電子設計大賽,這樣既可形成學習氣氛,提高學生的實際動手能力,讓學生有審視自身能力的機會,也可為學生提供施展才能的空間,為更多的優秀學生脫穎而出創造條件,更能為全國大學生電子設計競賽選拔優秀學生。其次,建立電子設計競賽訓練中心,定時開展課外活動,讓學生在教師的指導下根據自己的興趣,自己或組隊選題、設計,進行電子制作,培養學生自主學習和合作能力。
5.結束語
“重理論輕實踐”一直是高等教育中的問題。[2]大學生電子設計競賽再一次證實了問題的存在,也正在促進各大高校的教學改革。而教學改革又會提高競賽的水平。競賽與教改,必將互相要求、互相促進,共同為培養優秀的電子人才而持續發展。
【參考文獻】
[1]侯蕊,劉國通.電子設計競賽對高職實踐教學改革的啟發[J].中國電力教育,2009,(147:145-146
[2]鞏恩福,江興盟.從全國電子設計大賽談第二課堂與人才培養[J].電子制作,2008,1:7-9.