创新活动实验室(共12篇)
创新活动实验室 篇1
摘要:实验教学是高等师范院校教学中的重要组成部分。教师教育人才培养中,学生实践创新能力培养不足,导致学生就业后独立承担教学任务的能力较弱。首都师范大学从2002年起开展“实验室开放基金活动”,至今已有12年,累计资助学生课外项目2 415项,产出了一批具有较高水平的科研和实验教学教改成果,对提高师范生创新实践能力,提高实验室利用率起到了很好的作用。
关键词:实验室开放基金,师范生,实践创新能力培养
师范大学是教师的摇篮,是教育人才的培养基地。高校师范生是青年中的佼佼者,是未来的人民教师和教育管理者,是未来中国教育界的中坚力量。在推进教育改革和提升教学质量的大背景下,如何培养创新型、实践型人才是当代师范教育面临的重大课题[1,2,3]。首都师范大学成立于1954年,是一所以教师教育为特色的综合性师范大学。学校现有本科专业52个,其中教师教育专业14个;在校师范生约5 000人(2013年),占全日制本科生总数的50%。
1 师范教育中实践能力培养存在的普遍问题[4]
基础教育新课标对于中小学生动手能力的要求越来越高,能上好实验课(实践课)成为评价一名优秀中小学教师的新标准[3,5,6]。然而长期以来,教师教育专业的人才培养方案,往往比较重视理论教学和教法训练,对师范生动手能力、实验能力的要求不够。用人单位对师范大学毕业生的普遍印象是能“动口”讲课,不会“动手”做实验;只会“说”,不会“做”。
另外,由于课程安排原因,实践类课程在培养方案中的比例并不高,很多“想动手”的师范生想在课余时间开展实验探究却没有合适的途径。与此同时,学校很多的教学实验室在满足上课需求后便大门紧锁,基本处于闲置状态,资源利用率不高[7,8,9,10]。
2 实验室开放基金的实践能力培养
为了解决上述问题,增强师范生动手能力,提高实验室利用率,我校设立了针对学生实践的“实验室开放基金”活动[11]。该活动旨在鼓励学生走进实验室,以科研(教研)项目的形式进行实践教学,同时推动实验室开放,提高资源利用率。从2002年开始,开放基金活动已开展了12年,立项数2 415项,已成为学校历史比较悠久、有一定知名度的学生课外科技活动。多年的数据分析和学生反馈显示,开放基金活动对提高学生创新实践能力,提高实验室利用率起到了很好的作用。
2.1 管理模式
实验室开放基金是学校筹措的专项资金,主要用于资助学生开放实验和课外科技探究项目。参照教师科研项目的管理模式,项目以研究小组形式申报,项目组推荐一人为项目负责人,并邀请至少一名实验教师或实验技术人员担任该课题的指导教师。项目运行要经历申报、评审、立项、中期检查、结题验收、成果奖励等多个严格规范的环节。为此,学校于200年新修订了《首都师范大学实验室开放基金管理办法》,对其中每个流程都做出了明确的规定。
2.2 立项
根据《管理办法》,项目的研究周期为1年,立项时间是每年4月。申报要求具体规定如下:(1研究小组由3名以上学生组成,成员应为我校在读的一、二、三年级本科生或一、二年级研究生(含教育硕士);(2)为保证本科生课题数,研究生不得单独立项,项目组中至少包括一名本科生;(3)项目指导教师可由实验室工程实验技术人员独立担任。立项程序上,严格执行学生申报、院系初审、学校审核和全校公示的工作程序。
指南性项目:为更好地推进实验教学改革,突出教师教育特色,开放基金中特设了一类“指南性项目”。该类项目采用教师命题学生执行的方式。研究方向紧密贴合中小学实践教学需要,内容包括创新教学实验项目,改进现有实验技术,提高仪器设备使用率及实验室信息化建设等。学校给指南性项目更大的经费,项目数至少占每年总立项数的1/3。
2.3 中期检查
按要求,立项半年后(即每年10月),学校对当年所有项目进行中期检查,督促各项目组尽快总结现有成果,并加快工作进度。中期检查采取院系自查、学校抽查的方式。检查不合格项目终止资助,同时影响该单位下一年度的立项指标。
2.4 结题验收与评优
项目研究到期(次年4月)后,学校组织对所有项目进行验收,并按总项目数30%的比例评选出优秀项目。不能按期结题的项目可申请延期,但最多不能超过半年。各院系教学指导委员会或学术委员会在验收中发挥专家评审组的作用,他们组织本单位的验收会。各项目组向专家组答辩,汇报研究成果。学校审核专家组的验收和评优意见,并将结果面向全校公示,并对优秀项目组进行奖励、表彰。
3 成果与特色
开放基金共资助实验室研究项目的课题内容涉及理学、工学、教育学、管理学、艺术等多个学科门类,共有7 000余名本科生、研究生参与。项目基本都能够按期顺利结题,近三年的结题率分别达到了97.97%,98.64%和97.03%。
3.1 吸引越来越多的学生参与到实践教学当中,为加强师范生实践能力培养提供了重要的途径
从统计数据分析,师范生参与开放基金的人数一直逐年增加。近三年,每年在校的5 000名师范生中,至少有3 000名参与实验室开放基金项目,覆盖面已经达到60%,其中理工科师范生覆盖面达到了80%。与此同时,学校对实验室开放基金的经费投入也在不断增加,从2002年的每年经费10万元到目前每年60万元(201年),十二年来开放基金总计投入450.5万元。
3.2 产生了一批有质量、有水平的学生开放基金项目成果
开放基金项目的结题成果形式多样,包括研究报告、论文、科技制作、计算机软件、手机软件、图件、艺术作品等。据统计,近三年立项并完成验收的717个项目中,学生项目组共发表论文44篇,其中37篇被三大检索(SCI,EI,ISTP)收录,其中多篇的第一作者为本科生;取得国家发明专利成果3件;制作科技作品15件,包括智能控制恒温箱、户外监控报警系统等;开发计算机软件、管理系统、手机软件百余个,其中7个取得计算机软件著作权证书。通过参加实验室开放基金,还有多名学生获得大学生实验竞赛、挑战杯竞赛奖项。
3.3 培养学生教学和科研能力
为了进一步加强师范生的实践能力培养,突出我校教师教育特色,从2009年开始实验室开放基金在以往“开放性”立项模式的基础上,采用增加“指南性”项目的选题方式,注重突出自身的实验室和实验教学特色,更好地为实验教学改革和提高实验室及仪器设备使用效益服务。近三年“指南性项目”的项目选题,例如“中学物理科学探究实验设计及其教具研发”“Zeiss 5 Live快速扫描型共聚焦显微系统的功能开发”“本科生DNA分子分类实验的设计”“使用保护卡提高机房管理工作效率的研究”“云计算在教育中的应用研究”等。取得了一系列内容丰富的研究成果:(以2011~2012年度课题为例)撰写完成实验教材(实验指导书)2部,开发新的实验项目6个,自制用于中学教学和本科生教学的教具4个,包括离心现象演示仪、肥皂泡物理特性测定装置等;设计开发用于实验教学和实验室管理的软件11个,如管理类课程教学资源数据库、基于WPF的实验室事务管理系统等。
“指南性项目”的很多成果,已经或正在转化为大学或中学的实验教学资源,为创新性人才培养和实验室及仪器设备的科学管理服务。
4 进一步的发展思路
4.1 进一步突出实验室特色和教师教育特色
以指南性项目为抓手,引导研究项目更好地为大学和中小学的实践教学改革服务,使产出的成果(如实验教材、创新性的实验项目、自制实验教具)直接应用于大学和中学的课堂。同时鼓励更多的实验中心主任和实验技术人员申报指南性项目,并将此项工作与实验人员及仪器设备的考核评优乃至专项申报结合起来。
4.2 更好地培养学生的动手实践能力
实验室是培养学生动手能力、创新能力和使之树立科学精神的重要场所,是素质教育和创新性人才培养的基地[12,13]。实验室不仅要产出论文,也可以产出多种形式的研究成果。与单纯的学术立项不同,开放基金更加注重对于科技制作、软件开发和艺术创作类项目的支持。
创新活动实验室 篇2
(2013-2014第二学期)
一、活动宗旨
认真落实区科技教育工作计划,以“实践、创新、发展”为主题,以夯实基础、创新思维、提高能力,坚持发展为目标,开展一系列科技教育活动,通过各类科技竞赛活动,让科技创新的种子扎根于素质教育沃土,唤醒每个孩子的科学潜能,培养学生的科技创新意识和科技创新行为。举办科技节,进一步推动科技创新活动的蓬勃发展,在全校范围内营造浓厚的学科学、爱科学、用科学的科技氛围,全面推进素质教育。
二、主要工作
1、常规科普教育工作:
(1)校园科技氛围的更新及布置工作(宣传栏、网站等)。
(2)根据区活动安排,做好科技科技辅导参加培训的学习工作。
(2)组织学生读一本科普书籍。
(3)结合学科特点,深入挖掘教材中科学教育的素材。开展好科学、美术、综合实践、社会、劳技、计算机等各学科的科学实践活动,加强对学生的科学态度、品质和人文精神的培养。
(4)通过邀请科技教育专家来校做辅导报告,帮助全体师生丰富信息及有关理论。同时为班级、为教师提供一批有参考价值的书籍和报刊。
2、特色科普重点工作:
(1)采取班级科技活动兴趣小组,年级科技活动班,校级科技兴趣团体,三级活动策略,有统一活动也有各年级、班级的个性活动。活动积极组织,调动学生的积极性,认真训练,根据学校及学生的具体情况,有计划的选择合适的项目开展活动,不断提高获奖的数量与层次。同时选拔科技之星参加校外科技实践活动。
(2)以“植树节、世界地球日、世界环境日”环保节日为教育切入点,根据学校实际情况,开展丰富多彩的系列主题教育。
(3)并将四、五月份定为学校的科技活动月,在第六周举行启动仪式,在活动月中开展系列活动。
A一至六年级各班开展一次“实践、创新、发展”的主题班会活动。
B四至六年级各班组织开展一次主题为“实践、创新、发展”的科学小报制作比赛。
C一至六年级各班开展一次以“实践、创新、发展,”为内容的科学幻想绘画比赛。
D三至六年级各班开展一次“小发明、小创造、小能手”的科技制作比赛。
E三至六年级各班开展一次“实践、创新、发展”的电脑创新制作
三、活动安排
2月——3月
1、建立科技辅导基本信息档案,并上报区教育局
2、结合我校实际情况制定科技教育工作计划
3、积极参加区教育局举办的科技辅导员培训班
4、读一本科普书籍
5、以3.12植树节契机,开展“行动起来,争做添绿小使者”活动 4月——5月
1、积极参加区教育局的“科普大篷车”进校园活动,并开展主题教育。
2、纪念4.22地球日主题活动
3、开展科技活动月系列活动。
4、组织全校性的成果大展示。
6月
1、“六.五”世界环境日主题宣传活动
创新活动实验室 篇3
每天在世界的每个角落都有成千上万的创新想法诞生,而最终能够产生真正影响力的创新项目却寥寥无几。所以这个世界从来不缺精彩的点子,真正稀缺的是从点子到金子的行动力。8月12日,“2016奥迪创新实验室大赛”正式在京启动。今年,奥迪创新实验室全新升级,将以商业发展为核心,不仅发掘,更会用心扶持具有潜力的项目,将创想化为切实的行动,全程助力创新想法强势转身。
此次大赛面向汽车领域潜力初创公司和先锋创业者,联合一线创业投资机构共同遴选出优质项目,帮助其加速成长。获胜的项目团队不仅能得到国际创新项目交流机会,更有可能获得知名创业投资机构的直接投资,并与奥迪品牌进行战略合作。
本次大赛希望寻找敢于打破局面,勇于创新,把创意和想法付诸实践的创业者,这与奥迪品牌“汽车工业和技术引领者”的定位、“突破科技,启迪未来”的品牌理念不谋而合。此次大赛,奥迪品牌将以最大诚意欢迎汽车相关领域创新团队报名参赛,并为创客们鼓劲加油。
奥迪创新实验室大赛已连续举办三届,活动影响力持续攀升,共吸引3500多家初创企业参加,深入到北京、南京、西安、武汉、深圳等创新活跃地带,与累计6万多位粉丝亲密互动。
汽车产业变局对创新提出迫切要求
社会进步,能源稀缺,以及人们对于新鲜空气的渴望,在这样的背景下,汽车产业进入了新一轮的快速发展期。对于未来的汽车,电动化、电商化和智能化将是其发展的主要方向。
2015年,中国迎来了新能源汽车市场爆发的一年,各地政府相继出台各种补贴政策和牌照补贴,各大汽车品牌在此方面的尝试也相当活跃。与此同时,移动通信、云计算、人工智能、大数据、VR/AR等先进技术持续变革,新技术加速推动了汽车产业变局。
2016年,新能源汽车继续发力,奥迪作为汽车科技创新领域的代表品牌,如何在这一风口下抓住机会保持领先?除了在营销模式、商业模式上的各种尝试和创新外,硬件升级、电池研发、芯片等技术的持续更新也不可或缺。
聚焦三大热点方向
本次大赛聚焦三大热门领域——“数字化+”、“车生活”、人工智能的应用,几乎涵盖了汽车技术创新领域最有潜力和代表未来方向的领域。
“数字化+”指的是利用互联网和数字化手段改进现有汽车营销和销售领域业务的模式,以及以多种形式呈现出对数据的挖掘及应用,细分领域包括:利用创新的工具和多样化渠道收集数据,补充汽车行业内的数据空白,加深数据积累;基于大数据打造精准而创新的线上线下营销、销售模式,提高市场营销、销售效率。该主题包括客户关系管理、大数据营销及销售、汽车数据应用、汽车金融等。
“车生活”指通过新的商业模式更加贴近消费者的生活,培养和改变消费者的传统消费习惯,具体涵盖:围绕移动出行的新兴解决方案和商业模式;以车为中心,为车辆提供一体化服务;以乘客或驾驶员为中心,提供生活相关服务。该主题包括智能出行、智能泊车、二手车交易、新型售后服务等。
“人工智能的应用”是指以人工智能为主题、冲击传统汽车市场的新型智能汽车配件或者服务,具体包括:利用高科技智能配件提高车辆本身价值,提升用户体验;通过创新的智能配件衍生出更多新兴商业模式和产品服务。该主题包括虚拟现实、无人驾驶、语音识别、手势控制等方向。
首场招募沟通会于8月12日在北京启动
大赛于8月12日正式开放线上及线下渠道进行项目招募,参赛者可通过官方平台www.audiinnovation.cn注册并投递方案。
在线下招募沟通会现场,创客们不仅可分享投资界大佬的心得,还可现场投递BP商业计划书。首场招募沟通会于8月12日在北京纳什空间SPACE中关村与观众见面,IDG资本副总裁王辛、北极光创投合伙人杨磊将与创业者面对面,聊聊汽车产业及创业领域的投资经历及心得。此次活动将转战杭州、上海、深圳共举办三场,预计将吸引上千名创业者来到现场。
奥迪创新实验室升级为2.0
过去三年获得奥迪创新实验室大赛的优秀创新商业模式及成果有:拥有200万中国用户的P2P租用平台宝驾租车,InvisMat充电器,组装于车内的智能无线充电器,以及提供“最后一公里”解决方案的云马电动车。
2016年,奥迪创新实验室演变升级为以商业发展为核心的“2.0版”,并在持续进化中。奥迪创新实验室致力于发现与汽车行业相关的创新商业模式,给创业投资公司与初创公司提供交流平台以及来自奥迪品牌的支持,从而建立新的商业合作伙伴关系。
知名创投机构全程助力大赛
多年来,奥迪品牌一直不遗余力地支持创新创业事业,并持续深化与国内优秀创业投资机构的合作关系。今年奥迪品牌将邀请包括创新工场、IDG资本、君联资本、北极光创投、戈壁创投、峰瑞资本以及线性资本在内的知名创投机构,开展广泛合作。
奖励诱人
通过层层筛选,最终获得名次的三个项目将获得丰厚奖励,包括出国交流参访,获得与奥迪品牌合作的机会,成为奥迪创新汇一员,成为奥迪创新人物,获得奥迪e-tron新车型使用权等。同时,创业邦也将为优胜者提供各大活动VIP门票、创业邦会员资格等权益。
创新活动实验室 篇4
一、开放式实验室的定位和现状
开放式实验室是一个可以为学生提供条件开展创新活动的场所, 为培养具有创新实践能力人才提供了必要的物质条件。大学生创新途径主要包括学科竞赛和大学生创新性实验项目、创新设计实践等, 其特点都是以学生为主体。
传统的学生实验教学往往不能充分提高学生的创新能力, 开放式实验室能为学生提供一个发挥的广阔空间, 在设计与实验的过程中将创造性思维转化为实际的成果。如何培养具有创新精神和能力的高素质人才, 充分利用实验室资源, 将开放式实验室管理由教师管理为主变为以学生管理为主, 积极发挥学生的主观能动性是当前改革中亟待解决的问题。
二、开放式实验室建设核心
开放式实验室的最终目的是培养具有较强创新意识和实践能力的高素质人才, 我们重视的是学生参加创新活动的过程及参与学生的受益面。明确两个目标, 处理好五个要素的关系, 利用现代化的网络管理信息系统对实验室进行管理。以培养大学生创新能力和实践动手能力为目标的开放式实验室建设, 不仅给大学生提供了实践的环境和设备, 而且也充分利用实验室课程外的时间最大化的使用现有的实验设备, 使尽可能多的学生能够参与到实验室的创新实践活动中来。利用现代化的网络管理信息系统协调好五个基本要素之间的关系, 保证开放式实验室建设的最终目的的落实。
1. 实验场所的管理方法可以归纳为资格申请, 用前预约, 一台多用。
有明确项目并希望在实验室开展创新活动的学生可以以项目小组为单位在实验室网站注册提交申请。
2. 实验仪器中有计算机、仪器和机械工具以及开发板、功能电路模块和交通模拟控制平台一类功能型设备。
使用时采取网上公开, 资料下载, 使用登记, 用后复原和循环利用等措施。
3. 实验内容来源可以是学生在网站上提出自己的想法, 寻找合作者和指导教师;
也可以是教师将自己的科研项目和教学内容拆解成实验项目发布到网站上寻找学生参与;
4. 学生是实验室的主体, 具有较强创新实践能力的学生一般都是在长期的实践中锻炼出来的。
其中一些优秀的学生是日后
参加竞赛和从事科研工作的重要力量。
5. 指导教师应由长期从事一线教学和科研的教师担任。实验室需拥有一支相对固定的兼职指导教师队伍。
三、完善的管理措施是开放式实验室运行的制度保障
实验室的一切事宜应该都体现在管理措施中。开放式实验室由于其时间、内容、对象的高度开放, 更应该将管理措施放在首位, 保障实验室高度开放运行。开放式实验室在开放的同时, 还要承担一些实验课程, 这也是传统实验室功能的保留, 也是实验室存在的主要任务之一, 是实验室优先应该完成的任务。实验课程通常都列于正常的教学计划中, 实验室的规模依此为基础来建设。但传统的实验课程体系有不适应当前发展的地方, 在开放式实验室的构建上, 不应该简单拷贝传统实验室的课程体系, 应该分区、分层次构建课程体系, 满足人才培养的需求。实验课程体系的设计是开放式实验室构建过程中的基础要素。开放实验室运行还要满足学生对创新性项目的要求。开放式实验室要提供相对广泛的主题, 提供必须的支撑条件, 配备指导教师, 使学生能够在实验室内完成他的创新性想法, 培养学生的科研兴趣, 挖掘学生潜力, 使参与其中的学生快速成长。
四、结语
最后得出如下启示:建立科学有效的责、权、利统一管理体制, 学校实验室管理重心要下移, 抓大放小, 管住该管的。学校可以设立大学生科技创新中心, 鼓励学生自由探索, 提供政策、时间和空间, 促使大学生发现、发明原创性的成果。推行本科导师制, 以导师为单位组成学生团队参与开放实验室创新性项目, 更好地锻造学生的实践能力, 培养具有强烈创新意识的社会有用人才。
摘要:高校对创新实践活动在大学生中的深入展开, 要改变以往学生的新想法和新点子无法得到实际验证和运用的局面;充分利用实验室设备。而以培养大学生创新能力和实践动手能力为目标的开放式实验室建设, 对高校开展大学生创新实践活动与开放实验室建设的研究具有一定的参考作用。
关键词:开放式实验室,大学生,创新实践
参考文献
[1]江锦花.大学生科技创新与开放实验室管理模式[J].实验室研究与探索, 2009, 28 (12) :12-15.[1]江锦花.大学生科技创新与开放实验室管理模式[J].实验室研究与探索, 2009, 28 (12) :12-15.
[2]王淑娟, 王宇野, 王立欣等.培养大学生的实践能力与创新精神的探索与实践[J].实验技术与管理, 2005, 22 (2) :9-13.[2]王淑娟, 王宇野, 王立欣等.培养大学生的实践能力与创新精神的探索与实践[J].实验技术与管理, 2005, 22 (2) :9-13.
[3]尹仕, 肖看, 刘志强等.电工电子科技创新中心建设与运行机制研究[J].实验技术与管理, 2005, 22 (7) :103-105, 115.[3]尹仕, 肖看, 刘志强等.电工电子科技创新中心建设与运行机制研究[J].实验技术与管理, 2005, 22 (7) :103-105, 115.
[4]马庆龙, 李赵红, 朱明强等.大学生创新型实验室建设[J].电气电子教学学报, 2010, 32 (4) :86-87.[4]马庆龙, 李赵红, 朱明强等.大学生创新型实验室建设[J].电气电子教学学报, 2010, 32 (4) :86-87.
创新活动实验室 篇5
——构建品德“高效”课堂实施研究小结
秭归实验小学品德教研组
2015年秋
围绕“小学品德主题教学活动设计与高效课堂”研究以来,课题小组成员同心协力,克服各种困难,在摸索中前进,在借鉴中提高,逐步完善教研活动。本学期教研组大胆地尝试了构建品德“高效课堂”教学研究,也取得了一些成绩。
一、积极组织课题组成员学习理论,不断更新观念。
1、针对研究课题,首先,我们将课题组成员组织起来集体学习研讨,课题组的教师明确课题规化管理的有关内容,自觉学习科研知识,教师的科研能力兴趣更浓厚了。
2、实验教师改进教学方法、提高业务水平、完善教学环节、实现教学管理规范化、科学化。
二、课题研究组在实践中探索,课堂教学“高效、实效”
1、学生会学、善学,素质全面提高,学生的中心主体地位进一步加强,学生的学以自主学习为主。
我们在实验中转变教育观念,改革教学方法,把学生放在主体地位,学生真正成为学习的主人。因此,学生对学习具有浓厚的兴趣,具有持久的动力,极大部分学生养成成了良好的学习习惯,初步掌握了科学的学习方法,不仅会学,而且善学。在学习习惯方面,我们通过对评估办法发现。从学习方法、学习能力的发展来看,学生接受信息特别快,善于对信息进行筛选、吸收,并能在实际操作中运用获取的信息解决实际问题。由于学
生求知欲强,学习兴趣浓厚,学习习惯良好,学习方法比较科学,因此,学习效果十分显著。
2、教师会教、善教,教学水平不断提高。
在实验中全体教师通过学习现代教育理论,教学观念得以更新,教学水平不断提高,会教、善教,不少教师的课已初步形成了自己的特点。通过实验,教师的科研能力不断提高,逐步由经验型向科研型转变。课题组老师撰写爱写反思论文。
3、初步形成“出示预习学案,明确目标——定向自学,合作交流——精讲点拨,归纳总结——巩固提高——回扣目标,课堂小结”课堂学习模式。
学案是教学的重要手段,在提高有效课堂方面发挥着举足轻重的作用,为充分发挥预习学案导学、促学、领学的作用,教师精心编制学案,反复尝试各种“有效学案”编写模式,最终达到促进课堂高效的目的。“学法指导”部分的学案,由教师讲述清楚,再由学生根据学案,自行理解,必要时教师点拨。辨析明理的学案,我们按照限时限量的原则进行有效设计,学案上的辨析题教师当堂讲评。
三、定期开展讲评课活动。
1、课题组成员每周至少听两节相关学科的课,对每一位参加公开课、展示课、观摩课的教师所讲的课都要进行反思、总结,然后共同研究和策划,就授课教师教材处理策略、教学方法选用、相应的学案及教案设计等提出改进性意见。在评课过程中,课题组成员人人发言,做从现象到本质的深度评价,以此来加强教师们的课堂教学艺术。贾老师在上公开课前请
教研组的老师们先听课观课再评课。老师们听了贾老师讲得《我是家里的小主人》这课后提出建议虽然低年级学生年龄小但是还是需要适当安排一些讨论活动,贾老师听取了老师们的建议,第二次试教的时候编排了教学研讨活动让学生讨论:小朋友们怎样为家人做一些力所能及的事情呢?在讨论中我让学生先在组内说,接着教师顺理成章地利用采访这一活动,再选出代表上台表演讲述为家人所做的事情,这样的讨论表演活动激发了学生学习兴趣,孩子们在生活化的情境当中积极参与进来,想为家人做些事的思想不知不觉地渗透到学生的心灵。
2、进行理论学习与论文交流。
每一学期,课题小组成员每人都要一课一反思,写好之后打成电子文档上传在学校备课网站,教研组进行检查,分管领导抽查。课题组的老师们写的教学反思、论文、案例择优上交,发表的论文,或者获得奖励的文章都有绩效奖励。在写文章的过程我们可以群策群力,充分发挥集体的力量,取长补短,让这些论文或案例成为课题延伸的足迹,并供大家共同学习和交流。出门学习的教师都要写听课反思,或者回报材料一起学习,讨论。
理论是行动的先导,教研组鼓励小组成员必须利用课余、闲暇时间认真学习有关教育教学理论,搜集有效教学的信息,并将之融会贯通,指导我们的教学实践,以此提高我们的执教水平和科研能力。
通过一学期品德教研组全体教师的努力,姜勇校长写的题为“拓宽课堂主渠道,培养核心价值观”的论文和乔德智主任写的论文“核心价值观引领学校德育”参加“德育报社与陶行知研究会”举办的教师成长及专业
创新实验装置 凸显实验效果 篇6
为此,笔者对实验进行深入研究,尝试改进设计装置,取得良好的教学效果。
一、探究黑色固体生成物
有关石棉网上燃烧金属钠生成黑色固体物质的现象,部分老师归因于金属钠较强的还原性。笔者尝试了三种实验进行分析验证。
[实验Ⅰ]
用大功率电炉给一新石棉网加热,结果白色石棉网无明显变化。表明强加热时白色石棉网不会变黑。
[实验Ⅱ]
用酒精灯外焰给新石棉网加强热,石棉网由白渐渐变黑。这源于酒精不能充分燃烧,有细小炭黑生成,渗入石棉网造成网面变黑。
[实验Ⅲ]
用滤纸拭净钠表面煤油,放入燃烧匙,用酒精加强热。开始燃烧时,立即将其放入盛有CO2集热瓶中,金属钠在瓶中能继续强烈燃烧,冒着白烟,并发现集气瓶中有大量白色和少量黑色生成物,燃烧匙中也有白色与黑色生成物。由此表明,金属钠与二氧化碳发生反应生成氧化钠和炭:4Na+CO2=2Na2O+C。
至此,可以认为,黑色物质不单是煤油燃烧不充分造成的,其产生的主要原因是:一方面酒精灯加热时,燃烧不充分生成细小炭黑,并渗入石棉网造成石棉网变黑;另一方面是燃烧酒精时,生成二氧化碳,一部分金属钠与二氧化碳发生了反应生成炭黑,附着在石棉网上。
二、探究淡黄色固体Na2O2较少的现象
[实验Ⅰ]
用一块绿豆粒大小的金属钠,拭去表面煤油,放到新石棉网上,用酒精灯加强热,等燃烧完毕移去酒精灯。
[实验Ⅱ]
取一块绿豆粒大小的金属钠,拭去表面煤油,放到新石棉网上,用酒精灯加强热,当金属钠开始燃烧时立即移去酒精灯。
[实验Ⅲ]
用一块比绿豆粒大两到三倍的金属钠,拭去表面煤油,放到新石棉网上,用酒精灯加强热,当金属钠开始燃烧立即移去酒精灯。
现象比较:实验Ⅰ比实验Ⅱ的燃烧更为剧烈,并且弥散到空气中的白烟更多,而留在石棉网上的淡黄色固体Na2O2更少;实验Ⅲ比实验Ⅱ的燃烧又更为剧烈,然而在石棉网上留下的淡黄色固体Na2O2却较多。
至此,可以判断,要想在空气中燃烧金属钠,并且尽量减少甚至避免产生黑色固体,而产生实验效果明显的淡黄色固体Na2O2,实验的关键有三点:(1)不能在石棉网上直接给金属钠加热,需要放在不会渗透炭黑的实验仪器上进行,同时,应尽可能的保证金属钠与空气充分接触;(2)一旦金属钠开始燃烧,应以最快速度移去酒精灯,防止金属钠燃烧过于剧烈,这样可以尽量减少燃烧生成物的弥散;(3)为了使实验效果更加明显,产生更多的淡黄色固体Na2O2,教学效果更为理想,所选用的金属钠块应适当大些(黄豆粒大小)。
三、创造性改进实验
1.实验仪器与药品
铁架台及其附件、学校实验室的硬质玻璃管或破试管、气囊、气球、酒精灯、小刀、镊子、滤纸、金属钠。
2.配备实验装置
把玻璃管固定在铁架台的合适位置(保证酒精灯的外焰能给试管加热),把气囊固定在试管一端,将气球固定在另一端。结合试管高度放置把酒精灯放在在试管架合适位置。
3.实验步骤及现象
①把实验装置连接好,用镊子从煤油中取出金属钠,用小刀切取一黄豆粒大小的金属钠,用滤纸拭去表面的附着物煤油,放进准备好的固定在试管架上的硬质玻璃管或破试管。
②用酒精灯的外焰先给试管进行预热,然后对准玻璃管或破试管里的金属钠块加强热。当金属钠开始燃烧,迅速移开酒精灯,并用气囊给试管均匀鼓入空气。
③观察玻璃管或破试管内的金属钠安静地燃烧,此时,试管里弥漫大量的淡黄色的烟,部分烟进入气球。等金属钠燃烧充分后,反应结束,玻璃管或破试管里以及气球里有较多的非常美丽的菊花状淡黄色固体物生成。
利用该装置进行金属钠空气燃烧试验,淡黄色固体Na2O2生成物较多,反应现象明显,实验效果比较理想。改进实验设计具有装置简单、方便操作、反应现象明显,并且其生成物可利用等诸多优点,既能达到理想的实验效果,又能给学生以美感,同时有利于学生树立绿色化学思想,形成环境保护意识。
创新活动实验室 篇7
一、研究背景和意义
地理学是一门兼有自然科学和社会科学性质的应用性很强的综合学科, 其实用性很强, 和我们的生活息息相关, 生活中的很多现象都蕴含着地理知识, 如气象、水文、建筑等。
中学生处在尚未完全成熟的阶段, 他们的兴趣程度取决于对课程价值的认识。对于只凭老师讲授的理性抽象的知识, 他们觉得枯燥、乏味, 难以想象和理解, 学习的积极性不高;而对于他们可见、可听、可感甚至可动手操作探究的感性知识和具有思辨性、理智性的知识, 则表现出浓厚的兴趣和极大的参与热情。
中学地理实践活动在地理教学中是一种形象、直观的教学方法, 通过观察、观测、演示、制作、调查、总结分析等地理活动方式来认识探究地理事物、现象和过程。通过地理综合实践活动, 学生能感受到其中的乐趣, 同时深刻体会地理学习对人类活动的重要性, 从而能够自觉地利用地理知识为社会服务。地理综合实践和实验教学可以提高学生的地理素质, 使学生在学习中获得科学探究能力, 同时具备深厚的地理理论功底, 更加适应时代要求。
二、中学地理实践活动对教学的作用
(一) 有益于学生对地理知识的理解和运用
地理实验和实践活动对正确理解地理知识具有十分重要的意义, 学生实践活动可以为课堂上和书本上抽象的孤立的知识提供极为生动形象的例证和解释。如绘制校园平面图, 可以使学生对地图的使用和绘制有深刻的认识。学习一切知识的目的都在于应用。实践活动可以使学生通过运用地理知识解决问题, 从而看到地理知识的价值。
(二) 有益于地理知识和技能的迁移与发展
学生通过中学地理的学习, 认识到气候、地形、交通、资源等是人类生存的先决条件, 并通过实地调查、查阅资料进一步了解到人们的居住场所与气候有着密不可分的联系, 气候直接影响着房屋的形态和结构, 通过探究学习, 可以分析不同气候类型地区人们居住场所的形态特点, 实现对地理知识和技能的迁移。
(三) 有利于学生综合能力的提高
恩格斯说过, “从事实践活动是能力发展的基本途径”。在实践活动中, 无论是采取个人活动还是小组活动的形式, 在活动中每个人都要承担一定的责任, 为了履行责任, 必须要依靠自己的头脑和身体, 自主地思考和行动, 这就养成了学生独立思考和独立完成任务的能力。活动以小组或集体的形式进行, 人际交往的机会要比课堂上充分, 即使是个人活动, 也需要学生不断同他人进行交流, 活动实践使学生的人际交往能力得到提高。实践活动几乎没有或很少有现成的资料, 所需的数据、事实实例都要靠学生自己去寻找、查阅、选择、摘录、分析。这种搜集和处理信息、资料的能力对学生今后的生活和工作极为有利。
三、对中学地理实验和实践活动设置的建议
(一) 实验实践活动贴近生活
地理实验和实践活动应该让学生感受到地理与我们的生活息息相关。这就要求在实验和实践活动编写的时候, 要注重将素材与内容从生活中采取, 再稍作加工处理, 这样学生对地理实验和实践活动会更加重视和喜欢。
(二) 运用现代化技术
鉴于学生学习时间紧, 学习压力大, 也为了学生安全考虑, 地理教师不可能安排学生过多的外出考察活动, 因此, 可以拍摄或网络截取一些实验所需的地理实验和实践的视频, 在讲课过程中穿插播放。这不仅可以让学生对知识有感性认知, 同时可以培养学生的观察、发现能力。当然, 学校与学校之间还可以密切合作, 共享资源, 这样将更有利于地理学科的发展以及学生能力的培养。同样, 也可以在网上培养学生的观察、分析能力, 丰富学生的业余学习, 同时也能提高学生学习地理的积极性。
(三) 提高教师的能力
优秀的地理教师需要自身不断学习, 定期接受一些新知识, 提高自我的科学素养, 注意挖掘身边的案例, 并将其设计成地理实验, 包括课上演示实验、课下实践活动等。
四、中学地理实验和实践活动的设计
(一) 活动设计的基本原则
1. 活动与理论教学的一致性
现代中学地理教育的主要目标是引导学生开阔国际视野, 关注时事地理问题, 弘扬科学和人文精神, 培养创新意识和实践能力。我们要注意用课堂阐明的地理理论, 指导学生地理探究活动, 引导学生转化学习动机。以学生亲历的实践知识, 丰富和深化课堂的地理学习内容, 从而有力地促进课堂教学的进行, 也让学生体会到真正的学以致用。
2. 活动应具有简易可操作性
根据中学学习的情况, 错综复杂难以上手的实验和实践活动, 不仅不能达到教学目的, 反而会画蛇添足、弄巧成拙。一般来说, 我国的地理实验教学没有现成的实验器材, 大多需通过教师自己准备或发动学生搜集。在保证安全性的前提下, 可使用生活中常见的物品和废旧材料。这不仅是物尽其用, 而且有助于培养学生的创新精神, 将课堂中的实验变为生活中可进行的实验, 更具有教育意义。
3. 活动应具有典型性与启发性
实验内容的选取首先应突出教学中的重点和难点, 以避免教学资源的浪费;其次应联系学生的日常生活, 这有助于培养学生参与实验时的情感态度与价值观。实验过程的设计要避免那些干扰正确概念形成的因素, 防止由于实验的不典型从而使学生造成对知识的错误迁移。
不局限于地理课堂, 要“走出去”关注现实的自然和人类社会生活。充分利用大自然提供的舞台, 挖掘生活中常见的现象。实验是人们认识世界和发现世界的一种重要手段, 是进行直观教学的一种方式, 是发展学生科学思维的一种方法, 是培养学生创造能力的一条捷径。这就要求教师在设计实验时要考虑实验的启发性, 并在实验过程中通过分析、提问, 引导学生得出实验结论。
4. 活动与其他学科的整合性
由于地理学科的综合性与区域性特点, 决定了地理活动的设计要兼顾到诸多学科。因此, 在设计某一个地理活动时, 一方面要注意揭示地理环境各要素间的内在联系、相互依存的关系, 另外还要运用数理化生甚至是文史等多学科的知识, 使其有机融合、相互渗透。
(二) 实验实践活动步骤的设计
1. 提出问题
即提出一个科学问题。实验是从提出一个科学问题开始的。科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。例如“纯水和盐水哪一个结冰更快”就是一个科学问题, 因为你可以通过实验收集信息并给予解答。
2. 构想假说
第二步是构想一个假说。假说是对实验结果的预测。和所有的预测一样, 假说是建立在观察和以往的知识经验上的。但与许多预测不同的是, 假说必须能够被检验。
3. 实验设计
即需要设计一个实验来检验你的假说。在实验设计中应该写明详细的实验步骤, 以及在实验中要进行哪些观察和测量。设计实验时涉及两个很重要的步骤, 就是控制实验变量和给出可操作定义。
4. 分析数据
实验中得到的观察和测量结果称为数据。实验结束时要对数据进行分析, 看看是否存在规律或趋势。如果能把数据整理成表格或者图表, 常常能更清楚地看出它们的规律。然后要思考这些数据说明了什么, 它们能否支持你的假说, 是否指出了你实验中存在的缺陷, 是否需要收集更多的数据。
5. 得出结论
结论就是对实验研究发现的总结。在下结论的时候, 要确定收集的数据是否支持原先的假说。通常需要重复好几次实验才能得出最后结论。认真分析原因, 全面讨论结果, 无论实验成功与否都要分析原因, 对实验进行多角度、全方位的分析讨论。在实验结果的表达中, 有时要用到其他学科的方法, 使实验结果得以明朗化。但得出的结论往往会使你发现新的问题, 并设计新的实验来寻求答案。
(三) 活动设计中教学资源的利用
地理课程标准指出:“充分开发、利用地理课程资源, 对于丰富地理课程内容, 开展形式多样而有效的地理教学, 增添地理教学活力, 具有重要的意义。”充分利用地理实验教学资源, 体现“学习对生活有用、对终身发展有用的地理”、“改变地理学习方式”、“构建开放式地理课程”等课程理念, 有利于完成教学任务, 达到教学目的, 以使学生增长知识、丰富情感、全面发展。
在地理实验和实践活动设计开展时, 尽可能利用身边的器具和材料, 设计富有创造性的实验;也可充分利用校内校外的社会资源, 如组织学生参观天文台、气象台和科技馆等。不局限于教师的设计安排, 更注重调动学生参与的热情, 鼓励他们去设计简便易行、富有创意的实验, 在实践中发展其思维和活动能力。
五、案例研究
笔者所在的学校在2002年10月被上海市地震局、青浦区地震办公室命名为上海市青浦区防震减灾科普特色学校。多年来, 我们根据学校自身特点, 编写了《防震减灾》校本教材, 开展了全校性防震减灾知识科普、地震模拟实验、地震时自我保护与救护演练、制作地震版画上街展示等活动。
教学案例:地震模拟实验———震中的定位
通过实验了解地震发生的原因, 这对于我们有效防备这种自然灾害是至关重要的。
震波图上纵波和横波的时间间隔, 能够用来估计地震台站和地震震中之间的距离。如果能知道三个以上的地震台站的震中距, 就可以知道震中的确切位置。
1.实验的准备
(1) 问题:利用三个地震台站记录的纵波和横波的传播时间, 确定某一个真实地震的震中位置和发生时间。 (2) 目标: (1) 从教师提供的震波图上确定纵波和横波的到达时间; (2) 解释时距曲线; (3) 在地图上描绘震中的位置; (4) 将地震数据与板块构造相联系。 (3) 实验器材:资料图、圆规、计算器、米尺 (见表1) 。
2.实验步骤
(1) 从震波图读出第一个纵波到达时间如格林尼治时间10时50分32秒。估计第一个横波到达的时间, 精确到0.1分钟。 (2) 将横波与最初的纵波到达的时间相减。算出震波图上纵波和横波的时间间隔是多少分钟?精确到0.1分钟。将得到的值填入表中伯克利地震台站的一栏中。 (3) 其他两张地震图观测到的纵波和横波的时间间隔也已被列入表中。用时距曲线确定表中所列的纵波 (P) 和横波 (S) 到达的时间间隔所在的位置距离震中的距离。将结果写在震中距一栏内。 (4) 精确地标出教师提供的“美国和墨西哥地形图”中地震台站的位置。 (5) 用大于0.9cm等于500km的比例尺, 在绘制的地图上确定震中距。将计算的结果写在地图距离一栏内。 (6) 以每个台站为圆心, 相应的地图距离为半径, 用圆规在地图上画圆。 (7) 标出3个圆的交点, 这就是震中的位置。 (8) 根据时距曲线上找到的伯克利台站的震中距所在位置上纵波的传播时间, 确定地震发生的时间。将纵波最初到达的时间, 即10时50分05秒, 减去这个时间, 得到地震发生的时间, 用时、分、秒表示。
3.实验分析
(1) 震中的位置在哪里? (2) 这个地震发生在哪个地震带? (3) 在“地球上的板块构造”图上确定哪些板块构成了与此地震有关的板块边界。
4.结论与应用
这个板块边界是什么类型?简单描述有关板块的相对运动以及造成这次地震的构造运动。
六、总结与不足
中学地理实验和实践活动的自主设计正在有序地进行中, 虽然仍处于起步阶段, 但笔者坚持认为, 地理教学注重引导学生到生活中去, 到大自然中去的理念会引导地理活动向着一个正确有效的方向前进, 使地理教学呈现出创新活力和勃勃生机, 以促进人才的快速成长。
地理实验和实践活动是以学生参与为主, 以实践为主要形式的地理学习活动, 旨在培养学生的地理实践能力。
在对地理实践活动的认识上, 大多数地理教师都认为在地理教学过程中很有必要开展地理实践活动, 对地理实践活动在中学地理教学中的作用作出了肯定。
在中学生地理实践能力培养上, 要树立正确的地理实验观念, 针对不同分类的地理实践能力, 探讨地理实践能力的培养策略。
由于笔者研究能力有限, 可参考的研究成果较少, 本文中难免存在着不足和疏漏。同时, 在某些可能遇到的实际问题上会考虑不周, 得出结论的可行性和准确性有待提高。对于提出的中学生地理实践能力的培养策略, 在科学性、普适性和可操作性方面有待进一步完善。
参考文献
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创新活动实验室 篇8
实施“人才、专利和技术标准”三大战略已成为我国科技发展的国策,而研制标准,特别是研制国际标准,是技术标准战略中的重中之重。
国际电工委员会(IEC)于2009年4月组织了一个面向各成员国的技术委员会/分委员会主席的评估活动,旨在了解经济危机对各国实体经济及对各国参加国际标准化活动所产生的影响。评估报告发现,各国都相应地减少了国际标准化活动的预算。这一结果直接导致因裁员而致使专家不足或提前离职情况出现。这种状况对于在国际标准化领域奋起追赶的中国,将意味着一次难得的机遇,如果能更积极主动地实质性参与国际标准化活动,将有可能拥有更多的话语权甚至主导权。
国家标准化管理委员会在2010年全国标准化工作要点中强调:“加快国际标准化战略研究;继续巩固和提高我国在国际标准化领域的地位,进一步增强我国在国际标准化活动中的话语权和影响力;推进具有中国特色、技术优势的领域开展国际标准化工作,切实提高我国实质性参与国际标准化活动的能力和水平。”由此可见,当前开展国际标准化工作具有重要的意义。本文主要介绍武汉大学软件工程国家重点实验室实质性参与国际标准化活动、研制ISO国际标准的经验和体会。
1 知识创新带动技术标准创新
1.1 我国科技创新现状
国家创新体系是由知识创新系统、技术创新系统和知识传播应用系统构成,三者各有分工和侧重,又相互交叉合作,共同构成一个开放、有机的整体。企业,尤其是高科技企业和产业,不仅应是科技创新活动和产业化的主体,也应成为技术标准制定的主力军,并在国家创新体系中占据主导地位。2009年11月中国科学评价研究中心发布了2009年国家(地区)科研竞争力排行榜,中国排名第12位。其中,我国尽管在专利总量上排名位居全球第三,但绝对数量只是位居第一的美国的1/5,是位居第二的日本的1/3,在蕴涵专利技术标准研制方面,还相对落后。与此同时,2009年中国GDP排名已上升至世界第二,这说明我国科技创新能力还远远落后于经济竞争力。
我国科技创新能力的落后,实际上正是因为我国现阶段在向市场经济发展的过程中,企业尚不能完全发挥其技术创新主体的作用,更难以带动标准研制创新体系的形成。
1.2 高校是知识创新的原动力
高等院校,特别是研究型大学,是知识创新的发源地,也是培养高级人才的摇篮。长期以来,高等院校和专职科研机构积淀了大量的科技成果,将这些成果转化为生产力,建设一个产、学、研相结合的技术创新体系,是当前国家创新体系建设的重要任务。因此,高等院校除了具有国家创新体系中知识创新的主体作用之外,还应当主动推进知识创新向技术创新的转化。标准化能够有效地加速科技成果的传播和产业化,尤其是一些高新技术上的标准化直接与知识创新紧密相连。
以我们科研团队参与研制的系列国际标准ISO/IEC 19763《互操作性元模型框架》为例,该标准从框架层次上解决了“元模型互操作性”问题。由于相关标准化组织在进行元模型标准化时都只针对其所属领域,采取一种特定的方式去制定自己的标准,所以在不同组织所定义的元模型之间,可能存在概念定义的不同和采用的技术不同的双重分歧,这无疑给跨领域和跨文化的信息流通带来了重重阻碍。在这种情况下,国际标准化组织(ISO)希望制定一个元模型之间互操作的国际标准,为建立各种模型的注册提供机制,拟实现“不论服务采用何种软件,使用何种硬件,都能够跨越这一传统的界限,以Web的形式无缝地将它们集成在一起”的理想愿望。因此,承担“数据管理与交换”标准化工作的ISO/IEC JTC 1 SC 32分委员会决定研制一个新的ISO/IEC 19763系列标准。这个标准是在已有行业标准和国际标准上的延伸,为的是解决它们的互操作。不仅如此,它还是一个新的、前导性的标准,它所聚焦的问题虽然没有现成的解决方案,但却需要更先进的技术支持。
2002年4月,在韩国首尔举行的ISO/IEC SC 32开放论坛上,我们研究组负责人、武汉大学何克清教授原本只是参加学术交流,但鉴于所从事的研究工作与这个酝酿中的标准密切相关,他不失时机地即席做了大会发言,获得与会者的高度关注。经过ISO主权成员国家代表的认真讨论和审查,决定委托何克清教授主持包括中国、日本、英国、加拿大、韩国5个国家参加的ISO/IEC SC 32 19763-3《信息技术-互操作性元模型框架—本体注册元模型》国际标准研究组,开展这一标准的研制工作。由此可见,在国际标准化活动中,尤其是在高新技术领域,应充分利用我国的创新优势,率先提出方案,以求获得主导研制高新技术标准的机会。
标准化发展的内在动力是不断地创新,高校科研工作者利用其知识创新的基础,完全有可能在技术标准创新上也取得新的突破。
2 锲而不舍地深层次参与
ISO/IEC导则中对ISO/IEC国际标准的研制程序有着明确界定,主要包括预阶段、提案阶段、准备阶段、委员会阶段、询问阶段、批准阶段、出版阶段等。因此,一个国际标准的研制周期比较长。2003年初,我们科研团队凭借优势技术,取得ISO标准的主导制定权。领导包括日本、韩国、加拿大等5国专家参加的研制组。2007年底,历时5年终于成功完成了ISO/IEC19763-3这一国际标准的制定工作,并由ISO/IEC正式发布实施。
2.1 联系专家,协调一致,获取更多话语权
国际标准的研制内容需要得到ISO各成员国的认可。根据ISO的规定,每个版本的通过必须获得参与投票国家中至少75%的支持率。ISO/IEC SC32的成员国包括32个国家,其中23个国家参与投票。因此,国际标准的研制是一个“辩论与说服”的过程。对此,我们必须与各国专家保持紧密联系,不断进行探讨和交流意见,尤其在研制的初始阶段,因为这一阶段标准的核心技术尚未确定,其工作量十分巨大。电子邮件是最常使用的交流方式,例如,关于标准中一个“本体构件”的定义问题,与各国专家们一个月之内的来往电子邮件就多达35封,收到的每一封邮件都会提出问题或意见,必须针对性地进行研究并给予答复。仅标准委员会版本(CD)的正式投票意见就有68条,最终委员会版(FCD)的正式投票意见也有29条。所以,我们每年要定期参加ISO年会和WG2会议,就技术内容和投票意见作具体说明,回答各个国家的意见,并提交相应的修改方案和新的草案。除此以外,武汉大学每年至少还要举行两次ISO标准的工作会议,邀请国外专家来华参与标准中具体技术问题的讨论,并根据需要设定专题。
由于ISO标准是最高层次的国际标准,因此ISO还需要与其他国际性组织合作研究有关标准化问题,协调ISO标准与业界其他标准的关系。因此,我们研究团队与许多重要国际标准化组织,如软件行业的国际对象管理组织OMG、网络服务和电子业务的结构信息标准化促进国际组织OASIS等都进行了深入的交流,并达成广泛的共识。其中:OMG的Elisa Kendall等专家和我们在“本体基础理论”方面进行深入的探讨;OASIS的有关负责人积极介绍电子商务领域的“本体管理”需求,并提出在OASIS负责制定的ebXML电子商务系列标准中采纳ISO/IEC 19763-3的基本思想;美国癌症研究院(NCI)的Denise Warzel主任,多次向我们介绍NCI在“本体管理”方面的需求和面临的困难,为我们界定标准的研究范畴奠定了基础;欧盟联合研究中心(JRC)的研究员Palle Haastrup邀请武汉大学一起合作申请欧盟第七个框架计划(FP7)研究课题,应用ISO/IEC 19763-3对水资源领域的本体进行管理;美国环境署、欧洲环境署和联合国环境规划署联合向我国环境保护部发来邀请,邀请武汉大学代表中国参与国际性的环境信息共享项目GEMET,应用ISO/IEC 19763-3来管理环境领域的信息资源。
2007年,当ISO/IEC 19763-3正式成为ISO标准时,美国等国家的专家纷纷向武汉大学表示祝贺。我们在欣喜之余,也深深感到只有通过深层次地参与国际标准研制,才能全方位把握国际标准研制的过程,结识从事国际标准化工作的各国专家,并获得更多的话语权,争取主导地位。
2.2 提供经费保障是参与的前提
标准化工作是社会公益事业,标准及其服务是公共产品。尽管其中蕴涵着巨大的社会和经济效益,但是前期的人力和财力的投入也是相当巨大的。我们从2002年到现在,在这个标准项目上投入了几十万元经费,仅每年出国参加工作组频繁召开的技术会议和协调会议就是一笔不小的开支。我们在国际标准研制过程中,也有幸得到了政府相关部门的关心,如国家科技部、国家标准化管理委员会、工信部等都给予了支持和帮助。2004年,武汉市科技局和质量技术监督局通过“武汉市重要技术标准研究项目”对ISO/IEC19763-3标准研制给予了支持。2005年,国家标准化管理委员会、国家科技部在“十五”国家重大科技专项“重要技术标准研究”中,将ISO/IEC 19763-3标准研制作为“我国优势技术国际标准研究制定”课题立项支持。2008年1月,该课题圆满通过了验收,验收专家一致认为:“国际标准ISO/IEC 19763-3采用了具有自主知识产权的本体元建模理论和方法,在语义内容注册方面具有明显的创新优势,是一个具有技术前导性的国际标准,与其相关的国际标准保持了良好的技术兼容性。该标准的研制成功标志着我国在主导制定的数据管理和交换国际标准方面实现了零的突破,为我国在主持承担ISO国际标准及推广应用方面开辟了一条新路。”2009年,课题组又获得武汉市质量技术监督局“武汉市标准研制资助奖励”的支持。
3 坚持不懈地推广应用标准
“标准—产品—产业”是信息时代新兴产业的成长之路。因此,技术标准的经济贡献和社会效益必然以产业化和市场化为目标。一方面,标准作为技术平台,支撑着产业的发展,另一方面,标准也孕育新市场,催生新产业。
2007年底,我们研制完成的国际标准ISO/IEC19763-3由ISO公开发布后,在ISO官方中心网站被访问、下载与应用,为ISO做出了积极的贡献,产生了良好的应用效果与国际影响。该标准已在环境保护领域国际合作计划项目GEMET (多语言环境术语系统)中规模化应用。2007年12月,美国国家环保署(EPA)在给原中国国家环保总局(CEPA)的官方文件中指出:“在GEMET国际合作计划中采用ISO/IEC19763-3标准……邀请武汉大学代表中国参加该计划。”此外,在ISO/IEC 19763国际标准的基础上,我们还主持制定完成了4个相关国家推荐性标准,并于2008年通过了国家信息技术标准化委员会组织的专家组审定,形成了ISO标准—国家标准的系统化技术创新。
2004年,在武汉市科技局重大科技产业化专项支持下,武汉大学软件工程国家重点实验室与武汉开目信息技术有限责任公司合作,将ISO/IEC 19763-3标准应用于制造业信息化软构件库领域。选择软构件为服务资源的实验载体,进一步创新软构件的服务封装、软构件属性本体、面向业务的制造业信息化领域本体、制造业信息化软构件语义互操作性注册库设计和实现技术、软构件库的互操作性管理与语义Web服务技术,成功开发了“制造业信息化软构件库的语义互操作性管理与服务平台”。与传统软构件重用系统相比,该平台促进解决了语义互操作性协作管理与服务的实际应用难题。标准本身没有专利,但是应用到具体领域就可以产生一些专利技术。正是由于标准的应用,2008年我们获得了关于软构件库语义互操作性管理与服务的3项国家发明专利授权。2009年“本体元建模方法及其在软构件库互操作性管理与服务中的应用”的成果获得了国家科学技术进步奖二等奖。
该平台技术先后在制造业、水利水电信息化领域得到产业化和规模化推广应用,为解决行业领域的软构件库互操作管理以及应用软件按需开发和重构,提供了互操作性服务的基础设施和强有力的技术支撑。推广应用单位达230多家,促进了企业业务流程的改进和信息化水平的提升。
4 创建国际标准化人才培养新模式
据中国标准化研究院相关课题调研资料显示,如果以产值500万元及以上的企业设置一名标准化人员计算,该类人才我国至少缺口约32万。如果还考虑中小企业,则标准化人员将缺口100万以上。标准化人才应是具备专业领域背景的复合型人才,只有通晓行业背景、掌握行业前沿技术、具有标准化知识积累、外语能力强的高素质复合型人才,才能自觉地实现科技开发与标准研制的有机结合,才能代表企业、行业,乃至国家参与国际标准的研制活动。
在这几年的国际标准研制过程中,我们深深体会到人才对于标准化的重要性。国际标准的形成一方面需要科技研发过程,另一方面需要与国际同行专家进行大量的交流。参加研制的人员既要有相当深入的专业知识,又需要熟练的外语基础,否则难以与各国专家交流和论辩。当前我国标准化人才无论是素质还是数量,都不能满足入世后全球化的需要,许多企业因为人才的匮乏被挡在国际标准之外。因此,我们认为高等院校的科研力量在国际标准的研制上具有人才优势。人才培养是一个周期长、投入大、见效慢的系统工程,而重点高校科研力量雄厚,信息交流广泛,知识创新能力较强,许多师生兼有专业知识和外语水平的特长。例如,我们项目组的负责人何克清教授,曾在日本学习和工作十几年,并长期主持重大科研项目的研发工作。我们专门指定两名本专业的博士生负责标准文本的起草和修订工作,她们经常出国独立参加各种学术交流和方案讨论等国际标准化活动,获得国际同行的赞许,她们自己也得到了锻炼,进入高校教师的行列。
事实上,中国的科技研发能力正持续上升,包括微软和英特尔等在内的200多家跨国公司纷纷在中国设立了研发中心就是一个很好的例证。中国研发人员数量居世界第二,博士比日本还多,理工科毕业生数量与美国接近。如何在人才培养中进行标准化的教育,加速培养学生的标准意识和从事标准化工作的素质,是高等院校一个很有意义的课题,也是构建国际标准化人才体系不可或缺的一环。
5 结语
技术标准是战略性工作,是塑造国家科技创新体制和科技竞争力的重要手段。目前,我们的科研团队继续接受ISO组织委托,继续主持着ISO/IEC19763-5“过程模型注册元模型”;ISO/IEC 19763-7“服务注册元模型”;ISO/IEC 19763-8“角色/目标注册元模型”;ISO/IEC 19763-9 TR“基于RGPS的按需模型选择”等4项新的国际标准的研制任务。今后我们将积极参与国际标准化活动,提出更多国际标准的研制提案,在国际标准研制中争取到更多的话语权,让更多的中国标准走向世界。
摘要:本文介绍了在研制ISO/IEC 19763《互操作性元模型柜架》国际标准过程中的经验和体会,提出了知识创新带动技术标准创新是参与国际标准化活动的关键,并对如何参与国际标准化活动、推广应用研制的标准,以及培养高素质国际标准化人才提出了建议。
创新活动实验室 篇9
一、实验活动要突出实践性, 激发学生的探究意识
在科学课中, 教师所设计的实验活动必须要有实践性, 让学生能够主动参与到课堂实验中, 并且乐于与同学合作, 从实验中找到学习的乐趣。针对目前科学课中出现的问题, 每一名教师都应该思考如何让学生真正喜欢上科学课。科学课的知识与日常生活密切相关, 教师要引导学生挖掘有效的教学资源, 同时还要给予每个学生实际操作的机会, 让学生在实验中发现新问题, 探索问题产生的原因, 从而培养学生的探究意识。在实际教学中, 由于教师的引导方式不对, 限制了学生个性的发挥, 这是值得深思的问题。在讲“磁铁的磁性”时, 为了激发学生的探究意识, 我会把学具盒里的物品展示给学生, 然后先让学生猜想哪些物品可以被磁铁吸引?哪些物品不可以被磁铁吸引?最后再进行统一的验证, 让学生加深对磁铁性质的了解, 形成科学的概念。为了增强课堂教学效果, 我会不断地进行拓展, 让学生去探究磁铁各部分磁性的强弱以及同极排斥的原因等, 学生纷纷行动起来, 使课堂变得更加活跃。
二、注重锻炼自主学习能力, 给学生提供展示机会
新课程理念对科学课的要求是改变传统灌输式的教学方式, 通过引导学生进行实践探究, 培养学生的自主学习能力, 促进学生智力发育和个性成长。科学教师在设计课程内容时要与学生实际情况相结合, 创新实验活动方案, 使实验活动更具有开放性和发现性。同时, 科学教师要建立公平、民主的师生关系, 营造高效、轻松的课堂氛围, 让学生思维真正活跃起来, 充分调动学生的求知欲和探索欲, 给学生展示的机会。比如, 讲“大气压强”时, 我先给学生做示范, 拿出一个装满水的杯子, 然后用纸片盖住杯口倒转, 此时发现纸片将杯子中的水托住了, 水并没有掉下来。当学生看到这种现象以后, 兴趣顿时高涨, 纷纷讨论这种现象是怎么发生的。然后我把学生分成若干个小组, 每个小组都去做这个实验, 感受大气压强的奥秘。当学生实验成功以后教师不失时机地提问:“通过这种现象你们想到什么问题?”一个实验成功导入对科学课的开展具有重要作用, 促进了学生在自主探索的过程中不断进步。
三、实验活动设计体现个性化, 教学面向全体学生
在科学课上, 教师要善于提出问题, 从学生的好奇心入手, 鼓励学生大胆创新和质疑, 从而培养学生的个性发展。每个学生的接受能力和理解能力都不同, 教师在教学中必须充分认识到这一点, 采用差异化的教学方式, 面向全体学生, 不抛弃后进生。科学课实验设计中蕴含着许多技巧, 并不是把实验器材交给学生就可以了, 能力强的学生可以自己进行实验操作, 但是能力弱的学生需要依赖教师的引导和讲解才能顺利完成实验内容。比如, 在讲“声音”时, 教师通常的做法是按照课本进行复述, 遇到实验内容时也不能及时安排学生进行实验。我在教学中会先让学生思考固体和液体是否能传播声音以及声音传播需要什么介质等, 然后让学生带着思考跟随教师一起学习。我在课堂上将一支点燃的蜡烛放在音响的前面, 然后把音响声音调大, 让学生观察烛焰的燃烧情况, 许多学生会发现烛焰在动, 说明了烛焰周围的空气在振动。这种个性化的实验设计符合新课程理念, 是创新教育的体现。
四、提倡小组互助式合作, 提高学生的课堂活跃度
由于学生之间存在着差异, 在科学教学中提倡学生分小组互助合作, 使实验能力强的学生得到更大的进步, 也使实验能力弱的学生得到及时的辅导。教师在分组过程中要依据学生的兴趣爱好和实际水平, 使小组内和小组间形成广泛交流的良好学习风气。为了提高科学课堂的活跃度, 经常采用的策略还有课堂提问, 在适时、适度的情况下进行课堂提问, 能够激发学生的思维方式, 提高学生的学习效率。课堂提问要注重启发性, 避免随意性, 不要问学生:“对不对呀”“会不会呀”等问题。比如, 在讲“物体能导电”的实验时, 我给小组内的每个成员都分配了工作, 有的是记录员, 有的是监督员, 有的是操作员等等, 让学生做实验时更加规范和科学, 保证实验秩序。同时, 还可以开展小组竞赛, 锻炼学生的团队协作能力和竞争意识。科学教学强调对学生能力的培养, 教师可以通过学生的主动探究和自主思考来让他们达到自我完善的目的, 使学生在实验过程中保持积极的状态。
五、组织课外实践活动, 为实验教学提供有力保障
由于科学课的教学时间有限, 很多知识需要学生在课外实践活动中学习掌握, 课内教学和课外实践相结合更具有灵活性和开放性。教师要给学生提供足够的时间和空间, 让他们对周围事物进行仔细的观察和研究, 通过自主学习和合作探究, 充分体验探索科学的过程。比如, 讲“光”的时候, 我会根据教材中的小孔成像实验进行拓展, 让学生到树荫下观察太阳光斑的形状, 仔细记录影响光斑形状的因素, 并且进行讨论。在科学教学中要注重因地制宜原则和就地取材原则, 利用学校周围的自然环境和社会环境开展教学, 让学生有更多的机会直接接触大自然。只有学生在实践活动中亲身体验, 才能理解科学的内涵, 才能体会科学的真谛。科学教师要通过实践活动为课堂教学提供支持和保障, 让学生认识到学习科学的好处, 要在教学的每一个环节上下工夫, 促进学生健康成长, 提高课堂教学效率。
参考文献
[1]蔡国安.刍议科学课堂教学中创新思维能力的培养[J].中学教学参考, 2010 (11) .
创新活动实验室 篇10
当今, 我国高等教育正随着社会信息化不断向纵深发展的趋势在持续平稳地发展, 高校学生数量骤增, 高等教育发展的质量成为关注的焦点。“国家大学生创新性实验计划” 是“十一五”期间教育部为推动创新性人才培养工作的一项重要改革举措, 是培养大学生的创新意识与创造能力的创新性实验改革。通过实践活动调动学生的主动性、积极性和创造性, 激发学生的创新思维和创新意识, 逐渐掌握思考问题、 解决问题的方法、提高其创新实践的能力, 是进一步提高本科教学质量和大学生综合素质培养的重要手段。笔者近几年都独立指导了财经院校本科生的创新项目, 有“国家大学生创新性实验计划”, 也有“省级大学生创新性实验计划”, 在指导学生实施实验计划项目的过程中, 获得了一些经验, 并对实践活动的影响因素进行了实证研究。
2理论回顾与研究框图
2.1计划行为理论
计划行为理论 (Theory of Planned Behavior, TPB) 是由Icek Ajzen (1988, 1991) 提出的, 它包括五个基本要素:态度、主观规范、知觉行为控制、行为意向和行为。Ajzen认为所有可能影响行为的因素都是经由行为意向来间接影响行为的表现, 而行为意向受到三项相关因素的影响, 其一是源自于个人本身的“态度”, 即对于采行某项特定行为所抱持的“态度”;其二是源自于外在的“主观规范”, 即会影响个人采取某项特定行为的“主观规范”;最后是源自于“知觉行为控制”。一般而言, 个人对于某项行为的态度愈正向时, 则个人的行为意向愈强;对于某项行为的主观规范愈正向时, 同样个人的行为意向也会愈强;而当态度与主观规范愈正向且知觉行为控制愈强的话, 则个人的行为意向也会愈强。
2.2本文的研究框图
本文的研究内容是探讨大学生参加国家大学生创新性实验实践活动的影响因素, 因此计划行为理论为研究影响大学生参加国家大学生创新性实验实践活动的因素提供了扎实的理论依据。本文的研究框图如1所示:
3研究设计
3.1问卷设计
本文参考国内外相关研究, 编制了《大学生创新性实验实践活动影响因素调查问卷》。问卷以结构型为主, 设置一个无结构型问题, 共26题, 主要分为两大部分:第一部分为个人基本信息调查, 主要包括性别 (X1) 、年龄 (X2) 、初中级教育所在地区 (X3) 和所在地 (X4) 、所在的年级 (X5) 、 所读专业类别 (X6) 、是否参加实践活动 (X7) 和了解国家大学生创新性实验计划 (X8) 等八个问题项;第二部分是调查大学生对参加国家大学生创新性实验计划的态度规范与意向, 是整个问卷的重点, 包括四大类:第一类是大学生对参加国家大学生创新性实验计划的个人行为态度;第二类是大学生对参加国家大学生创新性实验计划的个人主观规范;第三类是大学生对参加国家大学生创新性实验计划的个人知觉行为控制, 第四类是大学生对参加国家大学生创新性实验计划的个人行为意向。每个调查问项均采用李克特的七级量表提问方式, 即量表的填写方式是七点量表, 要求被调查者以1-7打分, 即:7表示“完全同意”, 6表示“同意”, 5表示“有点同意”, 4表示“不确定”, 3表示“有点不同意”, 2表示“不同意”, 1表示“完全不同意”。
3.2问卷调查
由于本研究是以云南财经大学为例, 所以以云南财经大学一至四年级的本科生为主要调查对象。首先, 笔者分别在云南财经大学一至四年级的本科生中随机发放了40份问卷进行预调查, 并根据预查的结果对问卷进行了修订, 最终形成正式的调查问卷;然后, 于2013年6月-7月在云南财经大学一至四年级不同专业的本科生中进行了正式的问卷调查。 本次共发放《大学生创新性实验实践活动影响因素调查问卷》 600份, 共收回有效问卷为562份, 有效回收率为93.67%左右, 而且调查样本分布在云南财经大学的不同校区、不同专业、不同班级, 所以该样本具有一定的代表性。
3.3样本结构
通过对以上样本进行统计分析后, 归纳得出本研究的样本构成如表1所示。
根据表1可知:此次问卷的调查对象中男性所占的比例较大, 为56.4%;对于年龄而言, 此次调查对象的年龄主要在18-22岁之间, 所占比例为52.7%;对于调查对象的初、 中级教育所在地区, 位于西部地区的所占比例较大, 为46.5%;而调查对象的初、中级教育所在地位于农村的比例相对大一些, 为58%;四个年级中, 大二的调查对象所占比例相对最高, 为31.5%;此次所读专业类别为经济学和管理学的调查对象所占比例稍高, 为25.4%和20.3%, 其他专业相对比较均匀;经常参加实践活动的调查对象所占比例最高, 为88.4%, 由此可见云南财经大学的学生假期社会实践活动开展比较好;但对国家大学生创新性实验计划项目了解的同学只有34.7%, 表示有大部分同学对该项目不了解, 有待于进一步提高其认知度。
4研究方法与研究结果
4.1因子分析
本研究为了能够很好地验证调查问卷的结构效度, 采用了因子分析方法。首先, 根据各个共同因子所包含的信息, 将本研究的18个影响因素分为以下4个因子:个人行为态度 (F1) 、个人主观规范 (F2) 、个人知觉行为控制 (F3) 和个人行为意向 (F4) ;然后选用SPSS16.0统计分析软件所提供的因子分析法对18个影响因素进行了分析研究, 并进行KMO (取样适切性量数) 及Bartlett (巴特莱特球形检验) 检验, 结果如表2、表3所示。
从表2分析结果可以看出各影响因子的因子载荷都大于0. 5, 表明该调查问卷的各个影响因素可以较好地被4个因子所解释。
表3中KMO值为0.839>0.7, 根据KMO度量标准可知原始变量适合进行因子分析, 且Bartlett球形检验统计量的观测值为2765.00, 巴特利特球体检验统计值的显著性概率P值接近0.000, 可以认为变量间存在较强的相关性, 适合做因子分析。
4.2信度分析
本研究的信度分析是采用Cronbach's 系数来衡量量表的内在信度, 即量表的内部一致性, 若Cronbach's 系数大于0.7, 就表示量表有着良好的信度。本研究的相关分析结果如表4、表5、表6、表7所示:
从以上分析结果可以看出:个人行为态度、个人主观规范、个人知觉行为控制和个人行为意向等四个因子的Cronbach's 系数值均在0.6--0.8之间, 显示内部一致性较好, 即由四个相关因子来测量大学生创新性实验实践活动影响因素具有很高的可靠性和一致性, 表明本研究量表的变量信度较高。
4.3相关分析
本研究采用皮尔逊积差相关分析 (Pearson Product-moment Correlation) 来分析个人行为态度、个人主观规范、个人知觉行为控制和个人行为意向等四个因子对于大学生参加大学生创新性实验实践活动意向的相关性以及各因子之间的相关性, 如表8所示:
注:表中**相关系数的显著性水平为0.01 (双尾检验) ;* 相关系数的显著性水平为0.05 (双尾检验) 。
由表8可以看出, 大学生对于参加大学生创新性实验实践活动的意向与个人行为态度、个人主观规范、个人知觉行为控制和个人行为意向的Pearson相关系数分别为0.377、 0.283、0.424、0.303, 均大于0, 而且其对应的相关性检验的概率P值均为0.000, 在显著水平0.001下, 相关系数等于0, 因此可以认为大学生创新性实验实践活动的影响因素与个人行为态度、个人主观规范、个人知觉行为控制和个人行为意向相关性都是显著的, 个人行为态度、个人主观规范、个人知觉行为控制和个人行为意向对大学生参加大学生创新性实验实践活动的意向都是正相关的, 即大学生对参加大学生创新性实验实践活动的态度越积极、重要他人支持越大、知觉行为控制越强, 其参加大学生创新性实验实践活动的行为意向也就越大。
4.4卡方检验
本研究为了进一步准确地分析出大学生参加大学生创新性实验实践活动的行为意向与性别、年龄等个人特征是否有关系, 还对表1进行了交叉列联表的卡方检验, 分析结果如表9所示:
从以上分析结果可知:个人参加大学生创新性实验实践活动的行为意向与个人年龄、所在年级和所读专业类别无关, 与个人性别、初中级教育所在地区和所在地、是否参加实践活动和了解国家大学生创新性实验计划有关。
5研究结论与对策建议
5.1研究结论
本研究是对大学生创新性实验实践活动影响因素进行的实证研究, 通过以上分析得出以下结论:
1在参加大学生创新性实验实践活动的个人特征中, 个人的年龄、所在年级和所读专业类别对其参加大学生创新性实验实践活动没有影响, 即年龄、所在年级和所读专业类别对参加大学生创新性实验实践活动的个人行为态度、个人主观规范、个人知觉行为控制和个人行为意向无关。
2在参加大学生创新性实验实践活动的个人特征中, 个人的性别、初中级教育所在地区和所在地、是否参加实践活动和了解国家大学生创新性实验计划对其参加大学生创新性实验实践活动有影响, 即性别、初中级教育所在地区和所在地、是否参加实践活动和了解国家大学生创新性实验计划对参加大学生创新性实验实践活动的个人行为态度、个人主观规范、个人知觉行为控制和个人行为意向有关。如果要提高参加大学生创新性实验实践活动的个人意向就必须针对不同的性别、初中级教育所在地区和所在地、是否参加实践活动和了解国家大学生创新性实验计划的个人使用不同的宣传方法。
3大学生参加大学生创新性实验实践活动的影响因素与个人行为态度、个人主观规范、个人知觉行为控制和个人行为意向相关性都是显著的, 且大学生个人行为态度、个人主观规范、个人知觉行为控制和个人行为意向对大学生参加大学生创新性实验实践活动的意向都是正相关的, 即大学生对参加大学生创新性实验实践活动的态度越积极、重要他人支持越大、知觉行为控制越强, 其参加大学生创新性实验实践活动的行为意向也就越大。
5.2对策建议
“国家大学生创新性实验计划”自启动以来, 已经在上百所高校推广实施。云南财经大学自实施以来, 在管理机制、 保障机制、交流平台、评价与发展机制等方面做了积极的实践与探索。本文通过以云南财经大学为例对大学生创新性实验实践活动的影响因素进行实证研究, 提出了以下对策建议。
1个人行为态度方面。由于个人行为态度是指由个人对此特定行为的评价经过概念化之后所形成的态度, 因此高校的本科教学方法需进一步改革。如在教学过程中尽量注重过程, 淡化结果, 充分利用经典案例教学, 逐步剖析、讲解其中所含知识点, 让学生以特定的主题自主动手设计, 激发学生的研究兴趣, 引导和驾驭学生的兴趣导向, 使学生在研究过程中发现知识, 体验知识, 提高学生的信息技术素养, 从而培养学生的创新能力和探究精神;
2个人主观规范方面。由于个人主观规范是指个人对于是否采取某项特定行为所感受到的社会压力, 影响着个人是否采取某项特定行为, 因此要使创新计划能够健康良好的发展下去, 需建立起一套长效的运行机制, 同时营造一个良好的环境、构建创新校园文化、形成创新教育氛围也是很必要的。如对于参加创新项目的学生, 应在项目实施过程中给予充分的肯定和支持, 对于发展前景好研究实力强, 又对提高学生创新能力有很大帮助的项目可以加大投入, 反之则应及时采取相关措施, 如:暂停项目、更换组员或直接终止项目, 将其原有经费及实验场地转给其他项目组使用等;另外, 还可充分利用高校校园网创建相关交流论坛, 定期组织学生参加学术团体组织的学术会议和讲座, 为学生参加创新研究提供交流经验、展示成果和共享资源的机会, 进一步提高学生的创新意识和创新精神。
3个人知觉行为控制方面。由于个人知觉行为控制是指反映个人过去的经验和预期的阻碍, 当个人认为自己所掌握的资源与机会愈多、所预期的阻碍愈少, 则对行为的知觉行为控制就愈强, 因此高校在学生培养过程中, 除了重视专业知识与技能外, 更应注重学生的个人修养与人文素质的提高。 如在创新项目的选题、申报及实施过程中, 可发动一些组织协调能力较强的学生成立专门的学生社团组织, 充分发挥学生自身的主观能动性, 让他们直接参与到创新计划的有关组织管理工作中自己管理自己, 培养学生良好的团队意识与合作精神, 引导他们根据自身的兴趣和需求, 组织一些相关的宣传交流活动, 这样, 不但可以提高学生的组织能力和服务意识, 使学生得到更全面的培养, 而且也使高校的管理部门能够更直接地了解学生的实际需求, 为学生提供更好的发展环境。
4个人行为意向方面。个人行为意向反映了个人对于某一项特定行为的采取意愿, 而个人行为态度、个人主观规范和个人知觉行为控制直接影响到个人行为意向, 即态度越积极、重要他人支持越大、知觉行为控制越强, 行为意向就越大, 反之就越小, 因此高校在教育改革过程中更应加大专业学科的基础建设, 优中择优组建优秀创新团队, 并营造良好的科研环境与氛围。如在高校专业学科的建设过程中, 应注意不仅要提升传统优势学科, 还要发展新兴学科, 不断增加学科建设的资金投入, 以适应当今科技的发展和社会进步趋势;在“国家大学生创新性实验计划”项目的申报和评审工作中, 应该由高校专家评审组来完成审核工作, 才能充分体现优中择优的原则, 这样不仅可以组建起优秀的人才创新团队, 而且也可以激发所有申报团队的竞争力, 以提高创新项目的申报质量;高校相关管理部门还应提供良好的科研环境, 包括精密仪器、齐全的设备、足够的试验空间以及良好的学术氛围和科研氛围等。
总之, 高校应该把“国家大学生创新性实验计划”的实施作为培养本科生创新能力的一个良好契机, 不断探索与研究出更为成熟和完善的高校教学体系和管理模式, 为培养出更多具备良好的创新意识和能力以及优秀的团队精神和自我管理能力的新世纪人才而奠定坚实的基础。
参考文献
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微型实验与《实验化学》创新教学 篇11
《实验化学》是新中国成立以来首次将化学实验设置成独立的选修模块。该课程作为浙江省高考必考模块在全省开设的过程中遇到了课时不足、仪器短缺、药品消耗量大、环境污染严重等困难。教学过程多沿用标准化的仪器组合,程式化的操作规程,侧重于操作模仿层面,缺乏对创新精神的养育。
近年来,微型实验的仪器材质、功能、安全性及操作简化程度进步明显。[1]其简约、绿色、易操作、适合单人实验的优势能克服《实验化学》教学过程中遇到的部分困难,实现实验的创新教学。
一、微型实验优化教学模式
化学实验教学模式通常为演示讲授式和学生分组实验。这两种模式都不能让学生独自完成全部实验内容,无需主动提出和发现问题,无法对解决问题的思路和方法进行尝试探究。以探究实验为主体的单人随堂实验虽然给予学生发现问题、科学尝试、解决问题的机会。然而常规实验仪器价格高、装置复杂、药品用量大、污染严重,不宜带入教室等因素,制约了单人随堂实验的开设。
使用微型实验技术可以解决以上问题。例如“Cl2的生产原理和性质”这一节中,既有工业上电解法制Cl2的模拟实验,又介绍实验室制Cl2的方法,还要完成Cl2性质实验。教学量大,教学节奏快,空气污染严重。我们布置了相关研究课题,让学生通过书本、网络寻找实验方案,选用微型实验完成教学任务。图1是电解法制Cl2的微型装置,充满H2、Cl2混合气的肥皂泡能被点燃;图2是用废CD盒改制的实验室制Cl2和性质检验装置。微型实验的Cl2产量少,便于尾气处理,可在教室内进行。再如“火柴头中硫元素、氯元素检验”的常规实验需点燃十余根火柴,分步检验两种元素,室内污染严重且成功率低。运用图3所示微型实验装置只需1根火柴就能观察到SO2使酸性KMnO4褪色现象,侧转试管使AgNO3浸没火柴头又现白色AgCl沉淀。操作简单、污染少、成功率高。
实验后三天和两周,对“氯气”实验教学效果进行跟踪测试,结果如下表。
跟踪测试表明使用微型实验,让学生亲手实践,得到的感性材料更易接受,不易遗忘。
二、从思维创新的角度来审视微型化学
创新思维是指有创建的思维,即通过思维不仅揭露客观事物的本质及内在联系,而且能指引人们去获得新知识或以前未曾发现的问题解释。在教学中表现为对知识的牢固掌握和实验探究能力的增强。
1. 微型化学实验有助于掌握知识
化学实验知识包括实验事实、实验仪器和药品安全知识。获取实验事实的途径是提供直观材料,让学生亲手实践。微型实验让学生亲自动手,近距离观察,获得的感性材料比较完整、清晰、正确。微型化的实验装置是常规实验装置的变形,让学生明白常规实验装置的原理以后再用微型实验装置进行分析、探究,正是创新精神的体现。
我们对使用相同教材的两个平行班作对照实验:08届A班级作为实验班,用微型实验代替部分常规实验,08届B班级作为对照班,沿用常规实验,教学成绩变化如下表:
结果显示,实验班的教学效果好。访谈发现,微型实验给学生一个探索问题,获取知识的机会。他们在获取知识后有一种强烈的愉悦感,这种愉悦感将实验提供的感知兴趣演变为探究兴趣,成为大幅提高学习成绩的动力。这种愉悦感在所谓的“差生”中表现明显,因而转化效果也更显著。
2. 微型实验提升实验探究能力
实验探究能力是在教学中运用实验来探究化学物质及其变化本质和规律的能力。[2]提升实验探究能力包含以下两个途径。
(1)增加主体活动量
一般而言,主体活动量越大,越能发现和解决问题。微型实验赋予学生大量单人作业的机会,教学活动量大增,为学生提出问题提供可能。
例如课题实验“亚硝酸钠和食盐的鉴别”,方案很多,现象复杂,若仅用单一的性质实验让学生体会两者化学性质之差异稍显苍白。运用微型实验:在塑料投影胶片上,将亚硝酸钠溶液排成3行3列之矩阵。分别加入 ①Na2S和稀H2SO4、②铜屑和稀HCl、③酸性KMnO4、④酸化的K2Cr2O7、⑤溴水、⑥先加AgNO3,后加稀HNO3、⑦苹果、⑧酚酞、⑨KI和稀H2SO4,观察现象,推断NaNO2化学性质。在研究NaNO2溶液显碱性时,多数学生发现NaNO2饱和溶液能使酚酞变红,稀溶液不使酚酞变红。另有部分学生发现稀H2SO4会使KI变黄,认为这一NaNO2的检验方案值得商榷;还有同学用水果作尝试,发现越“酸”的水果被氧化而褐变的速度越快。实践证明,开展微型实验有助于发现问题和提出问题。
(2)激发主体求知欲
求知欲是人追求某种现象或某个问题的内部动因。微型实验让学生人人动手,不仅发现了许多问题,也激起了学生的好奇心和求知欲,形成自觉型实验态度。在进行电解饱和食盐水实验后,有同学提出电解食盐稀溶液现象如何?我们设计了微型探究实验,几乎所有学生都发现有氧气生成。还有同学在课余用铜电极电解饱和食盐水,并对电解取得的橙色沉淀做深入分析。新现象的发现,新假设的提出,是顺利解决问题的关键,这些书本中未出现的现象激励着学生去学习更多知识。
三、微型实验与高中化学教法整合的新进展
1. 微型“分钟实验”营造教学情境
“分钟实验”是简单、快速、不用特殊实验仪器的小实验,[3]具有快速高效的特点。在赋予学生亲自操作机会的同时营造了教学情境。例如“用纸层析法分析Fe3+和Cu2+”新授课引课时,先给学生一支粉笔,分别用红色水笔和蓝色水笔在接近粉笔底部的同一地方画圈,再放于水中进行层析分离,如图4。通过实验,学生不仅获得了层析的初步印象和操作步骤,更激发其系统、深入学习层析技术的欲望,达到营造教学情景的目的。
2. 微型“发现实验”激发思维动机
“发现实验”是指在每节课的开头,用简单的实验提出问题,引导学生进入本节课的学习;也可在前一节课尾声用实验引出值得思考的问题,留待下次上课解决。例如在上“水果中维生素C含量的测定”前,我们给学生一片维生素C药片,半滴管白醋,数滴淀粉溶液,一小撮碘盐,引导学生在六孔井穴板(或小量杯)中检验食盐中的碘元素。结果四分之一的学生发现淀粉变蓝,证明有I2生成,现象如图5。其余学生却未见淀粉变蓝。造成这种现象的原因是什么?学生通过后续学习懂得了维生素C能把IO3-还原成I2,进而继续还原成I-的事实,明白了药品用量对实验结果的巨大影响。
3. 整合手持技术开发微型定量实验
我国部分地区的中学实验室已经开始配备传感器、数据采集器,为利用传感器进行微型实验提供了物质基础。我们使用Vernier LabPro数据采集器和电流传感器,Logger Pro数据处理软件在六孔井穴板中利用电解法测定阿伏加德罗常数。电解时间从1小时缩短到20分钟;采用电脑自动积分获得电量,避免电流突变引起的误差。实验过程无需守候观察电流变化,赢得了宝贵的教学时间。随着化学实验探头配备的不断完善,微型实验与手持数据采集器的整合成为研究的又一方向。
正如戴安邦先生写给微型实验的题词:“大力推行微型实验……学生在实验室的作业中,不仅学到第一手的知识技能,更能受到科学思维与方法的训练。”实验教学改革是在实验设计和仪器发展的基础上,兼容并包地创新运用多种先进教学方法,优化教学质量。期待微型实验使每位学生萌发的创新之花都结出丰硕的果实。
参考文献:
[1] 宋心琦.关于发展和推广微型化学实验的一点看法[J].发明与创新(微型实验专辑),2007(7):1-2.
[2] 王祖浩,王磊.化学课程标准(实验)解读[M].湖北:湖北教育出版社,2004:212.
创新实验室构建模式创新 篇12
创新实验室提出的背景
近年来, 美国越来越注重企业和各大高校以及国家实验室之间的合作, 形成了东部创新轴心, 其先进的创新体制机制取得成功主要归因于对创新实验室卓越的创新模式的重视和实践。当前, 我国正处于创新发展的关键时期, 原有的追赶型创新战略已不适应创新发展的需要, 而且我们在创新型人才、新技术、新产品的储备方面以及创新模式、创新思维方面的严重缺乏, 最终导致我们始终在竞争中处在落后地位。经济和社会转型发展迫切需要对创新模式进行变革, 寻求创新发展的新途径。因此, 有必要对适合我国国情的创新实验模式进行研究, 这将对推进我国创新模式变革, 促进经济转型发展, 建设创新型国家产生深远意义。
2012年, 科技部在《关于重视美国新一轮创新模式的转变, 在我国开展创新模式转型试点的建议》中提出“我们在借鉴美国创新模式的基础上, 考虑中国国情的实际情况, 在北京中关村高新区、天津滨海新区, 选取几所高校合作, 吸引高新技术企业入驻, 建立‘创新实验室’, 在人才培养、创新方式、新产品开发等方面进行探索, 有效促进这些地区的快速发展”。通过试点在我国建立创新实验室, 实现科技与经济的完美融合。在当前我国所处环境的背景下, 创新实验室模式的理论研究和应用推广, 已成为当前推进我国创新模式变革的重要课题。
国外创新实验室构建模式分析
美国模式
美国是创新实验室的发源地, 也是各国效仿的“标杆”。不同的是美国创新实验室模式的探索与形成有其独特特征:即以金融、科教基础以及产业升级为驱动。首先, 金融方面, 美国全球金融霸权国的地位不可动摇, 同时美国国内大规模、高度发达的多层次资本市场决定了美国的发展方向;其次, 科教方面, 美国不但科技实力雄厚, 创新能力超凡, 并且美国的高等教育十分先进和发达, 大批全球顶尖高端人才聚集推动了美国创新事业跨越式发展。另外, 产业方面, 受中东石油危机的影响, 美国的制造业发展陷入困境, 同时面对欧洲、日本迅速崛起的威胁, 美国不得不寻求一种新的产业升级发展思路。
因此, 美国选择了“孵化+资本”发展模式, 将金融资本和科技教育有效结合, 引领世界高科技步伐。
德国模式
德国是一个工业强国, 有着深厚制造业基础, 科技创新与制造业的紧密结合一直是德国保持强势经济地位的保障。其通过科技推动, 把创新理念融入传统制造业, 进而推动其改造升级。德国采取一种“孵化+产业”的模式。德国有很多的中小制造业企业都是行业的佼佼者, 全国超过80%的工作岗位都是由它们创造的, 它们以完善的知识和技术转移系统为依托, 加强科研技术成果转化, 大大增强了其自主创新能力。
以色列模式
以色列面对被邻国孤立、关系紧张的外部环境, 坚持创新理念, 自力更生, 通过创新找出路、化解危机, 最终找到了适合本土发展的特色化道路:“孵化+本土创新”模式, 结果非常成功。
以色列国土面积小, 自然环境恶劣, 却发明了全球领先节水灌溉和高科技农业;身处安全忧患、危机四伏的周边环境当中, 却建立了先进创新网络体系;以色列数千年的文明传统和独特的建国创业历程孕育出的创业文化——平等化的人际交往方式、对问题的强烈专注与反思总结的专业精神、对“建设性失败”的包容等等——则为其创新事业奠定了坚实的基础。
对中国的启示
不论是对国家、城市, 还是对企业或个人来说, 没有最好的运行模式, 只有最合适的运行模式。美国、德国、以色列的模式各有优劣, 可以用来借鉴, 但又不能叫调低选择某一种模式, 关键是要因地制宜。
比如, 北京的科技与金融资源高度聚集, 其创新实验室发展就应该多走美国的“孵化+资本”模式, 充分发挥北京高校和科研资源聚集、金融机构和资本扎堆的优势, 发展一批像“创新工场”、“3W咖啡”这样资本和创新对接的创新实验室;而上海这样产业基础雄厚、腹地广阔的城市, 则当借鉴德国的“孵化+产业”模式, 利用手边现成的产业转型升级的需求和机会, 将科技成果很好地转化和利用, 有效发挥诸如东部中心这类机构地效用。深圳则是一座白手起家、异军突起的移民和新兴城市, 可多学习以色列的“孵化+本土创新”模式, 发挥自己年轻、开放的优点, 弘扬城市的创业文化, 充分利用本土积累的技术、人才等资源优势, 行走在科技创新的前沿领域。
基于创新方法的创新实验室模式构建
基于创新方法的创新实验室的一般模式构建
对于一般模式创新实验室应该具有以下资源需求:科技、金融资本、人才资本以及市场需求等四大条件。因此, 我们提出了“创新方法+关键要素”的创新实验室一般模式, 该模式描述了基于创新方法的实验室对科技资源、金融资本、人才资本、市场需求等单项或多项关键要素的需求。
其中, 创新实验室所在区域的政治、经济、文化等社会基础作为创新实验室发展提供支撑;市场需求、政府推动、中介组织、科技进步、外部竞争、创新环境等共同构成了外部动力推动着创新实验室的发展;由微观 (组织内部创新政策) 、中观 (区域创新政策) 和宏观 (国家创新政策) 形成的创新政策体系为创新实验室发展提供指导;创新方法与关键要素的有机组合则是创新实验室的核心所在, 同时创新方法链是贯穿创新实验室的主线, 关键要素在创新实验室的运作中紧密配合, 才能实现预期的创新效果。
面向高校创新型人才培养的创新实验室模式
各类创新人才培养是创新实验室主要功能, 通过发展模式变革, 鼓励师生进行多学科交叉创新, 知识加工创造, 激发创新思维, 增强自主学习、和创意转化的驱动力。面向高校创新型人才培养的创新实验室具备如下优势:
第一, 能够给创新实验室分配高资历师资和创新人才。
第二, 能够为创新实验室创造多而精的研究成果。
第三, 能够为创新型人才培养提供高效研发平台。
第四, 能够推动创新方法的普及程度, 提高科技创新服务质量。
(1) 模式界定
在创新实验室的关键要素中, 对于高校创新型人才培养的创新实验室模式较为关键的是科技资源与人才资源, (在这里需要说明的是, 并不是不需要其他两个关键要素的支持, 重要程度是相对而言的, 下同) , 最终, 将面向高校创新型人才培养的创新实验室模式界定为“创新方法+科技/人才资源”。
首先, 政府对创新实验室的建设提供相关的政策保障与成果来源, 并提供场地和资金等支持, 保障实验室的后续建设;由企业参与创新实验室的建设与运营, 能更好的对接市场需求, 使已有成果最大程度实现产业化;通过与政府合作, 能有效加强与更多高校紧密交流。通过竞赛进行后端拉动, 从而有力培养学生的创新思维和创新能力, 进而拉动教育系统的创新, 同时创投也从初期介入竞赛, 通过竞赛产生一批可以转化的成果, 为学生实现成果转化与创业提供服务;更多建立企业与学生之间的沙龙互动机制, 促进更多面向需求面向未来的创意。
(2) 目标定位
为了推动大学生创新创业工作的顺利推进, 由高校主导创建大学生创新实验室或“大学生创新中心”, 实验室以开展学生课外科技创新实践活动项目为主要工作内容, 以培养有创新潜力的大学生, 为其提供创新实践平台, 提升创新精神、创新实践能力, 培养新型创新人才为工作目标的。建立创新人才培养基地, 开展拔尖创新人才选拔培养与试验。
(3) 运行机制
1) 开放机制
创新实验室实现全面开放, 包括实验教学内容、时间、仪器设备以及所需材料各方面的开放。实验室在日常管理上充分体现“学生主体地位”, 实行教师负责下的学生团队自主管理, 维持实验室日常运行。
在创新实验室内, 彻底改变传统的“以理论传授为主, 实践动手为辅”的课堂理论高于实践的教学模式, 建立完全以“学生为核心”、充分强调“学生主体作用”、“自主研究式”或“小组合作式”的课堂模式。
2) 约束机制
将学生创新创业教育和创新实验室的建设纳入学校的整体工作目标, 制订学校创新实验室建设年度规划与方案;修订创新实验室建设考核指标体系, 针对创新实验室和人才培养给予考核、评优以及奖励。
面向区域创新的创新实验室模式
(1) 模式界定
为了有效推进区域创新工作, 区域政府从市场需求的角度出发, 将区域科技资源与市场需求有效对接, 坚持科学思维、采取科学方法、运用科学手段, 协助创新主体从中发现并解决困难和问题, 从而提高区域创新能力。
(2) 目标定位
构建面向区域创新型实验室是为了增强区域自主研发能力, 搭建横跨于企业与高校之间的沟通桥梁, 增强区域创新主体的创新意识, 提高社会各界的研发能力, 加强创新方法应用推广。基于企业信息数据库中关于创新需求以及创新方法库支持, 开展线上线上咨询与线下接洽, 围绕创新方法的应用开展其理论指导、技术咨询以及成果转化。
(3) 运行机制
1) 经费来源
面向区域创新的创新实验室的经费来源主要包括区域政府事业费拨款、通过竞争获得的政府和其他资助的科研项目经费以及面向社会服务获得的合同经费。区域政府事业费拨款可保障创新实验室得以开展面向未来的创新研究;竞争争取到的政府科研项目则可以做到以需求为导向, 为政府提供特定的研究需求;而合同收入又能够检验创新实验室满足市场需求的能力。
2) 创新实验室的监督与评估
面向区域创新的创新实验室需要定期向有关领导汇报相关情况, 形成专事专报制度。为了在区域创新方法的推广上充分有效利用经费以及各项相关优惠政策, 区域政府常采用年度报告、信息披露制度等手段以及定期绩效评估等几种方式对创新实验室进行监督与评估。
创新实验室在年中、年末两次要向区域政府汇报创新实验室的研究工作与运转情况, 且每年末形成专报供区域政府审阅、评估;在其网站网页上开辟信息展示板块用于公示创新实验室年度报告、经费以及运作绩效相关情况, 方便社会公众监督;针对创新实验室, 区域政府每隔三年组织外审专家对其开展一次全面的绩效评估。
面向科技金融创新的创新实验室模式
目前科技金融相关理解概括如下:一是注重科技与金融之间的互动;二是着重金融对科技的支持与促进作用;三是认为科技金融是一个产业的概念, 类似于农村金融就是支持农村发展的金融, 在本研究中, 科技金融就是支持高科技发展的金融。
(1) 模式界定
凭借区域金融创新的政策优势, 通过创新私募股权投资模式, 利用多方渠道将优质企业转移、集聚, 使区域内创新型中小企业的资金问题得到有效解决, 最终形成一套科技金融咨询方案和服务体系。
因此, 将面向科技金融创新的创新实验室界定为:由政府牵头组建, 包括银行、风投、担保、科技园区以及金融中介在内的集合体, 采用有效的创新方法, 为区域内科技研发企业提供如风险投资、贷款担保、资金融通等一系列创新专业融资服务, 带动科技与金融创新有效互动, 进而实现区域经济全面、快速发展。
(2) 目标定位
1) 科技投融资服务功能。平台可以为投资、金融机构找到优秀的科技创新企业及项目, 主要通过政府部门与金融机构的合作关系, 推进科技创新型企业相关政策来分析企业的资信、盈利情况和发展前景等。
2) 科技创新引导与催化功能。对于平台中的风险投资基金、中小企业担保机构和小额贷款机构来说, 高新技术企业是首要选择, 平台的自有资金也用来促进创新型企业的成长。此外, 平台在企业的成长过程中会得到资金帮助, 充分发挥其引导功能。
3) 综合服务功能。创新实验室聚集各类金融单位, 可以提供综合金融服务, 有利于金融单位之间的综合化发展。
(3) 运行机制
构建创新实验室之后, 高科技企业能够更好地把握政府相关规定, 对发展方向进行明确, 保证与金融单位开展有效的交流并得到融资, 实现企业自身规模的逐步扩大;金融机构对高新技术企业的信用及融资需求等信息能够及时掌握, 通过与优秀的担保公司进行合作, 将更合理的金融产品有选择的提供给高新技术企业;各政府部门则可以在了解高新技术企业的发展需求的基础上, 通过不断完善、修订相关的法规政策, 保障高新技术企业发展有一个良好的金融支持环境。
高科技企业尤其是中小型企业在融资过程中会出现高成本、高风险性、高收益等特点, 通过第三方担保平台地介入, 可以合理化解银行信贷风险, 从而大大降低企业经营过程中的风险性。通过设定担保比例、创新担保机制, 可以对道德风险和逆向选择等现象进行有效规避。同时, 资产评估单位、投资管理咨询公司等相关中介的介入, 也能够积极推动金融市场对高新技术企业地支持。
结语
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