层次化实验

层次化实验（共12篇）

层次化实验 篇1

摘要：论述了大学物理实验课程建设在学生创新能力培养中的作用,建立了以初级设计性物理实验为重心的层次化教学体系,分析了实验室开放的方式方法,讨论了基础物理实验和设计性物理实验教学开放的效果。

关键词：物理实验,层次化教学,实验室开放

大学物理实验是学生进入大学后实际技能训练的开端是对学生进行科学实验、科学思想、基本技能进行训练的一门必修基础课程,在规范素质教育、狠抓质量工程、培养工程应用型人才的今天,物理实验教学起着不可替代的作用。

在传统教学模式上,工科院校物理实验教学都是以验证性实验为主,所用的教学方式多是教师准备好实验项目,给出实验步骤,学生按照教师讲解顺序依次完成。常规实验对培养学生三基训练(基本技能、基本方法、常规仪器)、一般的数据处理方法培训起着重要的作用。但是随着现代化科学技术飞速发展,物理学前沿内容不断发展,测量仪器、测量方法、测量手段层出不穷,对人才培养提出了更高的要求。刻板的教学模式制约了学生的积极主动性,不利于新世纪人才的培养。开放的实验模式,丰富的综合设计型实验项目更有利于学生创新能力培养。我校在大学物理实验教学中进行了一系列改革探索,取得了一定的成效,笔者分析了我校在教学改革中所采取的措施,并对实验室开放所取得的成绩进行了分析。

1 调整传统实验教学模式,建立以初级设计性物理实验为重心的层次化教学体系

调整原有物理实验课程结构体系,打破以往力、热、电、光、近代模块化的教学模式,将原有实验项目分类,代之以基础实验、综合实验、设计性实验3阶段教学,逐层推进,初步建立了以综合性、初级设计性实验为重心的教学体系。按照基础实验、综合实验、设计性实验编写不同层次的实验教学大纲。把设计性实验纳入期末综合成绩,加强设计性实验在考核中的比重,保证每个学生都能得到初步设计性实验的训练。

设计性物理实验的教学目的,是利用学生已经掌握的基本知识和技能,在没有教师讲解的情况下,完成实验室给出的题目。设计性实验教学对学生提出了比较高的要求,要求学生自行查阅相关资料,依据实验题目要求,自行设计和选择实验方案、测量数据、计算结果,建立物理模型,分析实验结果,给出实验报告。如何进行设计性实验的教学设计,研究者结合教学实践,对这个问题进行了探讨。

设计性实验教学较基础实验教学有更广阔的活动空间和思维空间,具有更大的灵活性。设计性实验的操作取得比较好的效果,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望,受到学生较高评价。大学物理实验室于2004～2005学年起进行设计性实验开设与实验室开放。在完成基本及综合实验训练的基础上,给出6个设计性综合性实验题目。第一阶段:抽取设计型实验题目,查阅资料。由各班抽取实验题目每班2组2个题目。同学获得题目后,第8～14周自行查阅资料。第二阶段:实验室开放,试做实验。实验室于第15和16周开放,自行设计方案,试做实验,对每班同学开放试做2周时间。第三阶段:于15和16两周操作完成设计性实验操作、设计性实验成绩评定实验,交设计性实验报告,其成绩记入期终综合成绩。

2 积极进行教材建设,修订出版《大学物理实验(第二版)》教材

2004年,结合实验室多年实践教学研究和教学改革经验,在原有自编教材的基础上,按照当时教育部《高等工业学校物理实验课程教学基本要求》,将不确定度概念引入数据处理知识,整理成书,由中国建材工业出版社正式出版。此教材建设项目在2006年评为北京建筑工程学院教学成果一等奖。

实验科学是开放的科学,实验手段与科学技术的发展息息相关。近5年来,由于科学技术水平的发展,实验手段和实验内容也得以丰富,一些新兴实验项目内容未能录入,原有教材出现了一定的局限性,为了紧跟实验科学的发展,教材的修订成为必然。

教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会2008年出台了《非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求(2008年版)》。在教材修订过程中我们引入了代表实验科学发展方向的实验项目,对部分原有项目进行了拓展。在空间和内容上给学生较多的选择自由,满足各层次学生求知的需要,适应学生的个性发展,得到比较好的教学效果。

3 优化教学系统,改革教学方法

加强多媒体教学,改革以往黑板加演示的单调教学模式,开发多媒体课件,积极开展网络教学,创造立体、多元化的教学模式。

按阶段编写了分层次物理实验教学课件。按照基础实验、综合实验、设计性实验编写电子教案,为全面推行多媒体教学创造了条件,改善课程讲授模式,创建了多媒体实验室。

积极开展网络课堂,整合教学资源。个别教师还开设了物理实验教学博客,教学网络课堂的应用增加了同学与教师的交流渠道,提高了教学质量。在教学方法与手段上,通过确立“以学生为主体,以教师为主导”的双主体实验教学模式,在教与学两方面形成了良好的互动,促进了教学水平的提高。

研究促进学生学习的教学评价策略,编写了促进学生物理实验学习的《物理实验课程教学质量评价指标》,教师指导参考,在2007、2008、2009级本科生教学中使用,取得较好效果。

4 进行实验室开放,鼓励学生进入实验室,探索创新能力培养模式

实验室基础实验上课期间全面开放,在不影响正常课程秩序的情况下,学生预习或进一步实验需与实验课教师预约由实验课教师做出安排,学生按约定时间进行实验。在完成基本及综合实验训练的基础上,给出设计性综合性实验题目实验室全天开放,自行设计方案,试做实验,对每班同学开放2周时间。实验2周后操作完成,交设计性实验报告于任课教师,其成绩记入期终综合成绩。

自2004～2005学年开始一直实施至今,基础实验开放效果不佳,由于我校个别学生自控能力差,实验室开放成了个别学生随意不参加正常课程实验的保护绳,认为教师总会给他机会补做,这与最初开放的初衷相去甚远。设计性物理实验所采用的启发式和开放型的教学方式,学生从查阅文献、资料、拟定实验方案直到完成实验报告,尽量独立完成。学生可以任意选择设计性实验题目,还可以根据自己的兴趣,提出一些题目,在条件允许的情况下,自行完成。教师只作启发式引导,不包办代替。设计性实验大大激发了学生对学习的兴趣,从而促进学生的深入研究和探索精神。

固定实验室长期开放,支持教师同学参加各类竞赛,取得较好成绩。开设专门实验室,进行长期开放。鼓励教师开设竞赛选修课,组织教师带队指导学生参加了3届北京市大学物理实验竞赛,使学有余力的同学有更多的锻炼机会,取得了良好的效果。2008年,积极组织并参加了北京市首次大学物理实验竞赛,3名指导教师组织4支队伍12名学生参赛,其中2支队伍6名学生分获二等奖和三等奖。2009年4名教师指导4支队伍参赛,4支队伍12名同学分获二等奖和三等奖。2010年6名教师指导6支队伍参赛,6支队伍18名同学分获二等奖和三等奖,并获北京市最佳组织奖。

5 结束语

在进行物理教学时,利用分层次、分阶段、以设计性实验为核心的教学平台,采取物理开放实验这一形式,深入进行科学精神和创新能力的培养,努力让学生充分认知自身的长处和亮点,取得了很好的效果。如何培养学生对科学精神要素和内涵的感悟,敢于怀疑,在激烈的竞争中学会学习、创造,更好地完成时代赋予的历史使命,让中华民族立于时代的前沿,将是物理实践教学工作者长期面临的课题。

参考文献

[1]王大珩,于光远.论科学精神[M].北京:中央文献编译出版社,2001

[2]尹新,刘子建.实验室开放的探索与实践[J].实验技术与管理,2006,23(8):101～103

[3]陈怀侠,蔡火操.设计性实验教学的实践教学与思考[J].实验技术与管理,2006,23(11):105～107

[4]曾伦武,赵瑞.用研究型教学理念指导工科物理实验教学[J].实验室研究与探索2007,26(2):81～83

[5]张新华,刘建新.开放实验室促进人才培养[J].实验室研究与探索,2006,25(12):1589～1592

层次化实验 篇2

1995年以来，东北师大与白山21中合作开展了“分层次教学”的研究与实验，取得了显著的成果。9月，白山21中作为吉林省的代表在国家教委召开的“全国中小学素质教育经验交流会”上，介绍了“分层次教学”的经验;同年第11期《人民教育》又发表了论文《初中分流教育的实验研究》，引起了全国的关注。实践证明，“分层次教学”是实施素质教育的重要措施之一，具有强大的生命力。我们应当认真总结经验，使之得到进一步的推广。本文仅就中学数学学科的“分层次教学”问题作如下探讨。

一、问题的提出

目前，我国中学的课堂教学基本是按学科教学大纲、教材的统一要求进行的。学生升入初中后，社会、家庭环境的影响不同，学生的个性不同，使他们的学习差异较大，数学学习差异更大，学习困难的学生增多，两极分化日益加剧，导致部分学生厌学、辍学。要扭转这种教学被动局面，使所有学生在各方面都能得到发展，必须打破传统课堂教学的一统模式，做到既不压制学习基础好的学生，又不放弃学习基础差的学生，根据学生的实际水平实施“分层次教学”。白山21中的实践，证明了“分层次教学”是大面积提高教学质量，防止学生流失的有效途径之一。

二、“分层次教学”的理论基础

“分层次教学”思想，源于孔子提出的“因材施教”。“分层次教学”是在班级授课制下按学生实际学习程度施教的一种重要手段。

原苏联教育学家赞可夫在《教学与发展》中，提出“使包括后进生在内的全体学生都得到一般发展”的原则。“分层次教学”是尊重学生的个性，促进包括后进生在内所有学生发展的有效措施。

美国心理学家布鲁姆在掌握学习理论中指出，“许多学生在学习中未能取得优异成绩，主要问题不是学生智慧能力欠缺，而是由于未得到适当的教学条件和合理的帮助造成的”，“如果提供适当的学习条件，大多数学生在学习能力、学习速度、进一步学习动机等多方面就会变得十分相似”。这里所说的学习条件，就是指学生学习并达到掌握所学内容的必需的`学习时间，给予个别指导和全新的学习机会等，“分层次教学”就是要最大限度的为不同层次的学生提供这种“学习条件”和“必要的全新的学习机会”。

数学的“分层次教学”也有其心理学依据，原苏联著名心理学家科鲁捷茨基对儿童的研究实验表明他们的数学学习能力存在差异。由于学生先天的遗传素质及环境教育条件的不同，因而学生数学学习活动表现出明显的差异性，不同的学生在完成同一数学活动所具有的能力的差异，与同一学生在不同类型数学活动中所表现的能力的差异。

数学是一门科学性、系统性非常强的学科，其内在的知识结构及严密体系，决定了数学必须遵循可接受性原则。在数学知识链条中，不掌握前面知识，就难以接受后面知识。要解决学生数学基础差异大的问题，也必须实施分层次教学。

初中物理分组实验分层次教学策略 篇3

【关键词】分组实验 分层次 提问 时间 巡视

初中物理分组实验是初中物理教学的重要手段，它能极大地锻炼学生的动脑和动手能力，活跃课堂气氛，提升学习兴趣，对于学生可持续性的后续发展有着不可估量的作用。然而，学生却存在着学习能力、学习态度、学习习惯等各类差异，如果教师能采取有效的策略进行分层次教学，势必能提高教学效率，取得良好的教学效果。教育家布卢姆提出：“只要在提供恰当的材料和进行教学的同时给每个学生提供适当的帮助和充分的时间，几乎所有的学生都能完成学习任务或达到规定的学习目标。”①笔者认为初中物理分组实验在分层次教学过程中，主要可从备课和施教两个环节来抓：

一、分层次备课

1.分层次备学生

分组实验课大多是在实验室上的，其座位安排不同于普通教室的座位安排，若能安排合理的话，可以起到很好的辅助教学作用。这就要求教师要做有心人，通过一阶段的教学，关注学生的上课表现（包括纪律表现，师生互动的积极性、回答问题的正确率等），关注作业反馈（包括作业完成是否及时、是否独立地完成、作业等第如何等），初步了解班级整体情况及各层次的同学分布情况，比如有多少优生，多少差生，哪些学习能力弱，哪些行为习惯差，哪些反应快，哪些能力强等，并做好必要的记录，之后按层次分组：

A层：基础好，能力强，成绩优秀，学习积极性高；

B层：基础一般，能力一般，成绩中等，学习积极性一般；

C层：基础差，能力弱，行为习惯较差，学习积极性差。

以两人一组为例，可以将A层次的学生尽可能两两组合，将B层次中动手能力相对强的、纪律观念相对好的一小部分学生与C层次的学生搭配组合，剩余的B层次学生两两组合。并且将AA组合和BC组合的小组座位尽可能安排在前排集中区域，便于管理和指导，进行差异性教学。笔者曾经还尝试过A、C组合方式，虽然实验的完成速度和完成质量提高了，但对于C层次学生的实验能力的提高没有起到有效地作用，主要源于A层次学生虽然有较强的思考和动手能力，但在“传帮带”上还是缺少方法和耐心，C层次的学生基本上只是在旁边看看，很少又动手锻炼的机会，所以最好还是由教师来负担这项任务。当然，层次分组不是一成不变的，教师可以在后续的教学过程中根据学生的发展情况做相应的调整。

2.分层次备教案

在准备物理分组实验教案时，可以从教学目标、教学内容、预习作业、课后作业等各个环节分层次准备，精心设计教学流程，创设问题情境，让问题链牵动各层次的学生，尽可能适应各层次学生的差异，做到因材施教。以初三“伏安法测电阻”这节分组实验课为例，笔者从分层次教学的角度考虑，对教材做了分析和挖掘，一改常规，制定了以下的分层目标：

C层目标：了解实验原理，进一步熟悉电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法，能记录实验数据并算出定值电阻，养成良好的实验习惯；

B层目标：在达到基层目标的基础上，还要会根据实验原理设计伏安电路，明确滑动变阻器在实验中的作用；

A层目标：在完成中层目标的基础上，能根据欧姆定律来设计简单的保护电路，并能对实验误差做进一步的探究和分析。

考虑到A类学生思维敏捷，动手能力强，可以在较短的时间内完成基础实验，所以通过对教材的挖掘，在教学内容上分层处理，增加了关于导线电阻分压引起的实验误差分析，用于A类学生能力的提升训练，具体如下：

教学流程：

知识回顾（欧姆定律）→观察小灯额定电压和电流→设计小灯正常发光电路→计算串联的电阻→分析例题→设计伏安电路→明确实验步骤和注意事项→学生分组实验并测出电阻值→利用电阻箱调节小灯正常发光→分析实验误差→小结课堂所学内容、作业布置。

以上流程中“知识回顾、观察小灯额定电压和额定电流、明确实验步骤和注意事项、分组实验并测出电阻值”这些内容要求C类学生必须要能学会，B层次学生除了C类学生必须掌握的内容还增加了“计算电阻、设计伏安电路、利用电阻箱调节小灯正常发光”等内容，而A层次学生可以在B类学生的基础上再增加“设计小灯正常发光电路、分析实验误差”等内容。

二、分层次实施课堂教学

1.分层提出问题

提问是课堂教学的重要手段，可以极大地调动学生的学习积极性，但是，提出的问题普遍太难，会导致只有少数能力强的学生积极响应，而能力弱的则倍受挫折，学习积极性受到抑制。提出的问题普遍太容易也不好，无法调动好生的积极性，导致好生无法充分发挥，能力提升受到限制。所以，上课时要面向全体，分层次提问，调动各层次学生的学习积极性。例如，“伏安法测电阻”这节课，可以设计一条“问题链”来对各层次学生提问：

问题链

①欧姆定律的内容是什么？（C 类）→②如何使小灯正常发光？（A 类）→③需要串联阻值为多大的电阻？（B类）→④如何测出未知电阻的阻值？（B类）→⑤滑动变阻器有何作用？（B类）→⑥如何判断小灯正常发光？（C类）→⑦将电阻箱调到所需电阻接入后，小灯的电压为什么总是比额定电压小一点？（A类）

2.合理分配时间

对于不同层次的学生，教师应该合理地分配教学时间，既要照顾到整体，又要考虑到差异。以一节45分钟的分组实验课为例，课堂的开始阶段进行知识回顾、了解实验原理，主要针对的是C层次学生，时间不要太长，控制在5分钟以内比较好，实验设计（包括电路图的设计、实验步骤的安排、实验数据记录表的建立等等）这块教学内容主要针对A、B层次学生，人数占比大，是个比较大的整体，所以时间要安排得较充分些，一般在15分钟左右。分组实验活动是锻炼学生动手能力的重要环节，针对的是全班这个整体，且教师在这个阶段还要对不同层次的学生分层辅导，因此一定要确保充分的活动时间，一般在20分钟左右。最后5分钟左右的时间进行总结和交流。

3.分层巡视指导

在学生动手进行分组实验的活动过程中，教师要巡视指导，发现问题并及时给予必要的帮助。在这个阶段，同样要有分层辅导的技巧。由于对学生进行了层次分组，所以辅导时，教师应主要针对BC类组合，因为这些组合中的C类学生动脑动手能力比较弱，更需要手把手地教导，此时教师应该耐心地从仪器的调节、电路的连接、仪表的读数等基本技能抓起，鼓励学生动手实验，激发他们的学习热情，增强他们的学习信心。同时，也要抽出一点时间对B类的学生进行“点拨式”指导，排除他们遇到的困难。当然，还要对完成得又快又好的A类学生提出拓展实验要求。例如在“测量物体密度”的分组实验中，可以对完成快的A类学生提出新的实验要求：如何利用现有器材（天平、量筒、水、烧杯）测量一个无法放入量筒且形状不规则的木块的密度？有了这样的分层辅导，学生们就能“各尽所能，各取所需”了。

在物理分组实验的分层教学中，只要教师全身心投入，巧妙构思、精心设计，积累经验，并持之以恒，一定能促进学生实验能力的整体提高。

【注释】

① 赵德肃. 布卢姆“掌握学习”对素质教育的启示，2005.21（6）.

层次化实验 篇4

1 计算机网络实验课程现状

计算机网络实验一直是许多学校在进行正常教学过程中难以解决的问题。因为它不同于一般的程序设计实验那样, 只需要提供一个软件环境就能进行编程、测试, 以完成正常的教学实验。计算机网络实验是计算机专业学生网络构建和管理技能的重要教学环节, 涉及工程规划、介质接入、设备配置、安全管理, 含括软件、硬件操作各方面的相关实验。因而它要进行网络的组建、网络的互联及调试、网络安全的测试、软件的安装、网络硬件设备的配置、网络系统的集成等。实验室的投资大, 管理难。有完整、可行的教学实验计划却没有可实现实验的必要条件, 或实验条件样板化和脱离实际化的情况;教学实验内容条块分割的进行方式与网络工程完整实现间的矛盾等等, 都制约了计算机网络实验教学水平的提高, 制约了学生通过学习掌握新知识和新职业技能的发展。

因此, 目前许多学校的计算机网络实验主要仍是以验证性实验为主, 依附于理论教学。实验一般过程为教师演示、学生操作和实验总结三个步骤组成。有的是教师作演示实验, 使学生知道有这个概念;有的只是让学生参观己经建设好的网络环境 (如实验室局域网、校园网) ;甚至有的还只能让学生进行一些简单互联网应用软件的使用, 比如:IE的使用、Email的使用、FTP的使用、Telnet的使用等。可这些知识对于普通的大学生而言, 不用通过“计算机网络”课程教学也能掌握的”……因此, 实验教学没有取得应有的作用, 理论教学结束后, 学生根本不能进行网络的组建、测试、维护, 网络原理的理解也只是建立在理论上, 学生出现所学知识无法与实际网络技能联系, 无法把所学的知识转化为解决实际问题能力的现象。最后培养出来的必然是“书本概念型”人才。

2 多层次教学的含义

所谓多层次教学, 就是教师充分考虑到学生中存在的差异性, 区别对待设计和进行教学, 有针对性地加强对不同类别学生的学习指导, 以便使每个学生都得到最优的发展。

3 多层次教学在计算机网络实验课程中的组织实施

3.1 研究学生客观存在的差异性。

研究学生心理的个别差异, 主要是分析与学生学习成绩和道德行为的差异有联系的心理特点, 以及这些心理特点形成的过程和条件。这是实施多层次教学和学习指导的重要前提。

3.1.1 学生心理的个别差异的分析。

在教育教学实践中, 分析和了解学生心理的个别差异, 主要应考察其性格、兴趣和能力等心理特征。那么在高校计算机网络实验课程的教育过程之中我们要如何去做到这一点呢?首先我们要对学生进行一个简单的调查, 在这里, 我们就可以利用计算机技术的优势通过网络调查, 让专业的学生进行调查, 然后, 老师以及教育学者在进行数据统计, 统计出大多数学生的爱好, 同时我们再将调查类别相同的学生分在一起, 这样我们就可以根据他们的特质因材施教。当然, 在进行调查统计的时候, 我们会发现有一些特例, 所以在面对这样的学生, 我们切不可随意处置, 应该重点教育, 针对他们的特质, 制定出合适他们的教育模式, 以发挥他们的特质, 这样对于计算机网络的发展是非常有益的。同时这种分层次的教育模式一定会为计算机网络的进步提供后备力量的。

3.1.2 了解学生心理的个别差异的方法。

在之前的讨论之中, 我们大致的说了学生心理的个性差异很大, 那么, 具体我们要如何去操作呢?要想了解学生心理的个别差异, 需要通过科学的观察、调查和分析, 必要时也可以采用实验方法。其内容包括下述几个方面: (1) 一般情况; (2) 学生的主要的个性心理特点; (3) 学生个性心理形成的原因分析; (4) 关于教育指导的措施意见。

3.2 分层施教、分类指导的教学组织模式

3.2.1 必修课。

在高校计算机网络实验课程的教育过程之中, 必修课的学习可以说是一个专业的核心教育, 所以在对于计算机网络实验课程的教育的时候一定要实行多层次的教学, 并且明确提出多层次的教学要求以及教学模式。对于不同的教育模式以及教育层次提出不同的教学目标, 这样不仅有利于学生的自我提高, 还有利于该一项课程以后的发展教育。在必修课的教育学习之中, 我们可以根据学生的计算机网络实验课程的能力以及学生自身的发展潜质以及兴趣分为三类, 在对资质较好的这类学生进行教育的时候, 我们可以采取启发式的教育方法, 老师在课堂上主要担任引导者的身份, 课程的学习主要由学生自主学习来完成;而对于资质一般的学生, 老师在进行计算机网络实验课程的教育时可以使用一般的教学模式, 但是要保证课堂的互动性;而对于资质较为弱一定的学生, 可以采用老师主教的方法, 一步一步的指导学生学习。

3.2.2 选修课分层次分类施教。

选修课不同于其它非正规教学, 它是一种正规的课堂教学, 只不过在教学对象、要求、教材上比之必修课有较大的弹性。为了有利于不同程度和不同兴趣学生的发展, 选修课可分为3类:一类是与必修课对应学科的分层次选修, 根据学生的知识水平并结合学生的志愿分为A、B两个层次。A层以巩固掌握必修课为主, B层则是在必修课程基础上的加深和提高。一类是为介绍各种综合性的基础科学以及最新的文化、科技成就而开设的拓宽类选修课。再一类是不同学科领域的兴趣性选修, 以发展学生某一方面的兴趣、特长和才能。针对这三类层次, 我们要进行分班教学, 合理利用教学资源, 对计算机网络实验课程进行教育。

3.2.3 活动课分类指导。

高校计算机网络实验课程的活动课主要是理论付诸于实践的具体体现, 活动课的教学方式主要是在教师的指导下自学和讨论, 在活动课的分层教育之中就不同于专业课的分类教育了, 在活动课的分类之中, 我们要将学习成绩好坏的学生混合分配, 让学生较为优秀的学生指导学习较差的学生进行操作, 往往折中效果要比老师指导来的更为有效, 更为具体。当然这一类课程的分类要秉着自愿的原则。

4 结论

综上所述, 我们对于高校计算机网络实验层次化教学体系进行了一个简要的研究, 相信这不仅对于高等院校计算机网络实验课程的发展会有一个很大的帮助, 而且还为我国计算机事业的发展提供了有力的后备力量。当然, 层次化教育不仅仅只是适用于计算机网络实验这一门课程, 对于其他的课程教育也是很有作用的。所以在教育的发展之中, 我们一定要学会举一反三, 积极的进行教育模式的改革, 以推进我国教育事业的发展。

摘要：随着计算机技术的不断发展以及更新, 计算机领域对于专业人才的需求也越来越多。因而在这样的教学要求之下, 各大高校相继开设了计算机课程以及计算机网络实验课程。但是, 高校之中各个专业学生的资质是大不相同的, 所以, 一个专业要想使每一个学生都学有所成就必须进行分层次教育。下面就让我们以计算机网络实验课程为例, 从计算机网络实验课程现状以及多层次教学、多层次教学在计算机网络实验课程中的组织实施这三个方面入手, 来简要的对高校计算机网络实验层次化教学体系进行研究。

关键词：高校教育,计算机网络实验,层次化教学

参考文献

层次化实验 篇5

一、背景

实验教学是高等教育中的一个重要环节，高校教育专业人才实践能力的培养，需要科学和切实可行的实验教学体系作为保障，实验教学对于提高学生的创新能力和实践技能具有重要的意义。

实验教学体系是实践教学体系的基础环节，包括不同层次(如认知性实验、验证性实验和综合性实验等)，通过课程实验来消化和理解相关专业的理论知识体系，不仅提高学生的实践能力，更能构建学生的实践理念。学生通过实验教学的培养，构建自己的实践理念，掌握实践的方法，以达到“授之于渔”的目的。

基于此，近20年来，高校的实验教学有很大发展，尤其是2007年以来，高校的实验教学进入了飞速发展的状态，各高校都很重视实验教学，都在积极探索新的实验教学体系与教学模式，在实验教学方面取得了长足进步，但是同时也存在着特色趋同、实验内容单一、能力培养定位模糊等问题。

本研究在天津外国语大学中分别选取了语言专业及非语言类专业两个专业进行了调研，通过调研发现：语言类专业的教学模式就是以理论为主，辅助于语音室，强调大量的背诵单词、语法和文章，课堂也主要以教师讲解，学生对话为主，没有突出训练学生的语言综合机能和语言、语境的运用。

而非语言专业的教学也以教师的课堂讲授为主，在实验课上主要是教师布置实验任务和实验步骤，学生按照教师的布置按部就班地进行实验，没有学生自己创新能力的培养。基于以上情况，必须突出实验教学的地位，运用多种实验教学模式，充分利用学生校内的实验环境，校外的实践活动，构建适合各个专业的实验教学体系。以有效促进各学科的协同发展，为战略性新兴产业人才培养提供支持。

二、加强实验教学的研究原则与思路

1.实验教学研究的原则。实验教学改革的三点原则：一是实验教学和理论教学是辩证统一的关系，他们之间既相对独立，又密不可分;二是学生在实验教学过程中要突出其主体地位，而不是被动地接受;三是实验教学与时俱进，与现代实验技术结合，内容进行了更新，手段和方法先进。实验教学内容与形式的安排以有利于学生基础知识和基本实验技能的掌握、有利于培养学生创新意识和创新能力、有利于培养学生应用能力为根本出发点。

2.实验教学研究的思路。今年来，高校毕业生的就业形势越来越严峻，企业对毕业生的期望值也越来越高，仅仅依靠书本上的知识已经不能满足就业的需要，这就需要高校从专业应用型人才培养的目标出发，围绕“厚基础、强能力、重实践”实验教学理念，以培养具有创新精神和实践能力的学生为教学目标，以教学实验资源的整合、共享、开放为基础，以教学实验内容、方法、手段和实验管理体制的改革为核心，以稳定的高素质实验教学队伍及完备的实验条件为保障，构建以能力培养为主线，实验教学与理论教学并重、两者统筹协调发展的分层次、多模块、相互衔接的实验教学体系，建成语言类专业与非语言类专业资源共享的实验教学平台，满足学科及相关专业开展实验教学和科研的需要，促进学生的知识、能力、素质综合协调发展。高校实验教学正是实现这一目标，提高学生的实践水平，更好地适应就业的需要，成为从学校过渡到社会的一个重要手段。

三、实验教学研究内容

实验教学需要紧密结合社会发展的需要，突出语言类高校特色，建立有利于培养学生创新精神和实践能力的实验教学体系，建设资源共享、开放服务的实验教学环境，建立现代化、高效运行的管理机制。重组传统实验体系，构建语言类学科与非语言类学科共享实验平台。通过实验教学平台优化资源配置，避免了不同专业仪器设备的重复购置，实现实验资源共享。

1.改革实验教学内容。根据社会需求，更新相对陈旧的实验内容，提高综合设计性实验的比例，及时引入反映新技术、新成果的内容;根据不同层次的教学对象，因材施教，制定相应的教学大纲和教学方案。

2.改革学生能力培养体系。以培养实践能力为主线，由一般验证性实验向综合设计性转变，由传统实验向社会实践转变，突出实验的开放性，学生的自主性，项目的应用性;理论教学和实验教学相结合、课内与课外相结合、创新能力培养与学科竞赛相结合，构建一个多元化的实践能力培养体系。

3.改革实验教学方法和手段。采用软件硬件结合、多媒体技术、网络教学三种教学手段强化实验效果。实验教学体系建设从人才培养体系整体出发，建立与理论教学有机结合，以能力培养为核心，分层次多模块、相互衔接的科学系统的实验教学体系。

实验体系涵盖基础型实验、综合设计型实验、研究创新型实验等。教学内容注重传统与现代的结合，与科研、商业和社会应用实践密切联系，融入科技创新和实验教学改革成果，实验项目不断更新。实验教学大纲充分体现教学指导思想，教学安排适宜学生自主选择。实验讲义不断改革创新，鼓励教师将最新的科研成果融入到实验课程设计中，以利于学生创新能力的培养。建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元实验考核方法和实验教学模式，推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。

实验体系结合本校办学特色，结合各学科教学的要求，实现实验教学资源的整合，构建具有自身特色的较为完善的多层次的实验教学内容体系。通过借鉴其他院校的经验和自身实践，为体现实验系统性的原则，按照实验的最终目的将整个学科的实验类型按教学层次分为：①演示型实验：指为便于学生对客观事物的认识，以直观演示的形式，使学生了解其事物的形态结构和相互关系、变化过程及其规律的教学过程。这是目前大部分教师采用的模式，这种演示型实验类型比较适合低年级的教学，在课堂上，当教师讲授完一个知识点后，可以通过实验直接演示该知识点，加深学生的理解。

②验证型实验：以加深学生对所学知识的理解，掌握实验方法与技能为目的，验证课堂所讲某一原理、理论或结论，以学生为具体实验操作主体，通过现象衍变观察、数据记录、计算、分析直至得出被验证的原理、理论或结论的实验过程。验证型实验按照实验教材(或实验指导书)的要求，由学生操作验证课堂所学的理论，加深对基本理论、基本知识的理解，掌握基本的实验知识、实验方法、实验技能和实验数据处理。这一阶段在演示性实验阶段之后，为演示性实验的延伸，在这阶段，学生仍是以学习为主，目的就是为学习某个知识点，理解并消化这个知识点。

③综合型实验：是指实验内容涉及本课程的多个知识点或涉及多门课程的多个知识点或多项实验内容的综合，它是本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的综合实验，综合实验可以是学科内一门或多门课程教学内容的综合，也可以是跨学科的综合。运用多方面知识、多种实验方法，按照要求(或自拟实验方案)进行实验。综合型实验的目标是提高学生知识点的关联、衔接，组合和实践应用能力，完成实验教学与实训教学的对接。强调不同特长学生之间的共同协作。综合型实验的目的在于培养学生对知识综合应用的能力、分析和解决问题的能力。这个阶段适合中年级学生。

④设计研究型实验：设计型实验是指给定实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。设计型实验可以是实验方案的设计，也可以是系统的分析与设计。学生独立完成从查阅资料、拟定实验方案、实验方法和步骤(或系统的分析与设计)、选择仪器设备(或自行设计、制作)并实际操作运行，以完成实验的全过程，同时形成完整的实验报告，主要培养学生组织能力和自主实验的能力，培养学生独立思考、综合运用知识、提出问题和解决复杂问题的能力;研究型实验运用多学科知识、综合多学科内容，结合教师的科研项目，使学生初步掌握科学思维方式和科学研究方法，学会撰写科研报告和有关论证报告，培养学生创新能力。研究型实验教学多采取人为设置障碍、改变实验情景，调整实验路径等方式鼓励、引导学生在实验中细致观察实验现象，对现成的实验质疑问难，对那些反常现象，深入思考本质，激发灵感，开展创新思维，提出不同的实验方案和解题途径，并能从中优选最佳方案和途径。

⑤创新型实验：创新型实验是由教师提出问题或学生自拟选题并在教师引导下由学生自行设计和完成的一些实验，注重培养学生的创新能力和探索精神。创新型实验应运用多学科知识、综合多学科内容，结合教师的科研项目，使学生初步掌握科学思维方式和科学研究方法，学会撰写科研报告和有关论证报告，培养学生创新能力。

实验教学体系通过分析具体学科的教学要求，根据各个年级的特点选择不同实验类型，设计具体实验框架，实验环节，包括：实验知识准备、实验方法设计、实验技能设计、实验过程设计与监控、实验数据处理、实验结果分析等。最终构建出一套适应不同教学阶段的实验教学体系，加深学生知识点的关联、衔接，组合和实践应用能力，完成理论教学与实验教学的对接以更好地培养学生对知识综合应用的能力、分析和解决问题的能力，培养学生的创新思维和创新能力。

四、结语

层次化实验 篇6

普通物理实验是大学理工科学生开设的一门基础课，是接受系统实验方法、进行实验技巧训练的必修课。实验教学是培养学生综合素质和创新能力的重要环节。如何改革实验教学，提高教学质量，培养具有较强社会适应能力和创新能力的人才，已成为高校实验教学研究的重要课题。从2003级开始，我系修订了普通物理实验教学大纲，打破了普通物理实验按照传统的力学实验、热学实验、电磁学实验和光学实验开设的模式，建立了基于能力培养的普通物理实验分层次教学体系。

一、普通物理实验分层次教学体系

为了培养高素质的人才，特别是培养学生具有创新精神和实践能力，我们对不适应培养目标的教学体系、教学内容和方法进行了深层次的改革。将普通物理实验内容分成二年级的必修课和四年级的选修课来完成。我们提出了物理实验分层次教学的课程建设整体方案及其教学实验室建设规划。必修课按理论性、设计性和综合性实验开设，而选修课则主要是开设设计性和综合性实验。基于实验基础性，注重物理实验项目的共性和个性特征，同时根据分层次课程内容教学需要，提出了的实验设备优化原则，提高教学内容和实验技术可拓展性。教学实践显示，通过分层次物理实验教学平台，既为“通才”教育提供实验技能训练和科学实践能力培养的教学技术环境，也为物理“专才”培养提供了科技创新的技术空间，满足不同层次学生的教学需要。

二、普通物理实验分层次教学课程建设

能力培养型普通物理实验培养方案，以物理实验课程内容改革为切入点，实施物理实验分层次教学平台建设。“普通物理实验”课程整体依照由浅入深的认识规律按内容层次分三个教学阶段授课。第一层次基础性实验，注重基本实验技能培养，学习基本物理量的观测技术方法，及其正确的实验数据记录、分析处理、实验结果的准确描述和规范实验报告。第二层次综合性实验，充分体现物理研究实际过程，注重实验方法的综合运用，培养学生综合分析和科技创新能力。第三层次设计性实验，注重基本物理现象的观测及研究方法，学习实验设计方法。应该说，第一层次强调基本技能训练，第二层次突出实验综合能力的培养，其教学过程更专注于实验的物理内涵和物理现象的探索，第三层次培养学生从事科学实验的能力。为了达到普通物理实验课程分层次教学目标，我们对普通物理实验项目进行了整合，进行了课程内容改革和实验室建设规划。使实验项目安排分别注重实验原理和实验技术两方面，注重物理研究的内在联系。如开出示波器系列实验、分光计系列实验和电位差计系列实验等。实验相关项目构成课程的单元，由这些实验单元组合成普通物理实验课程整体，使整个实验课程一体化。进一步根据课程整体教学要求，对实验相关子集中每一项目的教学重点进行调整，使实验教学内容体现层次结构。在物理实验分层次教学实施过程中，第一层次和第二层次实验项目的教学内容面向所有学习物理实验的学生，第三层次项目内容则进一步分“通才”要求和“专才”要求来设置。前者定位于满足所有本科学生教学需要，但在传统的实验方法上有所提高，有所创新，也有自己的教学特色；后者体现了综合创新及使用现代化测量手段，它面向学有余力的优良和优秀学生，满足“优生优培”的教学需要。

三、物理实验分层次教学实践

在物理实验分层次教学实践中，我们既要实现物理实验分层次的教学目标，又要兼顾实验设备资源的合理配置。传统实验教学以实验项目为独立单元，根据实验项目各自的教学目的、内容和技术方法，提出仪器设备建设要求。由于忽视明确的课程整体教学定位以及单个实验项目在课程整体内部的层次化教学分工，更缺乏项目之间的物理原理或实验技术关联，从而导致部分设备资源重复建设。因此，基于单元中每一个项目所需的仪器设备在子集中的教学层次定位，测量仪器和实验主体设备均存在于个性和共性之中。进一步根据层次化课程内容的教学要求，合理利用和配置实验设备，提高教学内容和实验技术可拓展性。譬如，声速测量、RLC串联谐振等实验在具有可扩展性的主平台上，通过不同的实验配件组合，展开一系列的实验教学内容。这一建设思想，不仅节省教学费用，而且充分利用教学资源，更重要的是使学生通过具体的实验对象理解物理研究的内在联系，提高科技创新能力。基于物理分层次实验教学要求，在实验技术配置上，针对不同学习需要的学生，提供不同层次的实验技术环境，真正达到“优生优培”的目的。如关于示波器的教学，我们首先介绍模拟示波器，在学生掌握了示波器的若干个实验以后，再进一步学习数字示波器，由浅入深，循序渐进，学习示波器应用的系列实验。在实验方法上，我们也进行了相应的改革。如关于杨氏模量的测量，我们首先介绍拉伸法，然后介绍动态法和霍耳位移传感器法，新旧实验方法对比，学生从中可以体会到现代实验技术的进步。

四、结论

物理实验分层次教学，既优化教学技术手段又提高了实验教学设备的使用效率，更重要的是，在相同资金条件下，实现采用与实际应用接轨的精密测量仪器或实验测量技术多样化的教学技术安排。根据“厚基础，强能力，高素质”的培养模式和学校培养学生的目标及各专业的要求，依据所设计的实验项目决定将要配置的实验器材，要求这些仪器既有经典的又有现代的；既有自动的又有手动的；既有模拟的又有数字的。概括起来就是传统的和现代的、基础的和先进的二者兼顾。开出的实验项目要传统与现代内容并存；基本方法、基本技能训练与独立设计结合。给不同智力、不同需求的学生以充分选择的余地。这样可以改变按传统的力学、热学、电磁学和光学开设的拼盘式的旧体制实验，代之以“理论性（基础性）”、“设计性”和“综合性”实验的新的教学体制，使实验内容由浅入深、循序渐进，达到提高学生素质和培养能力的目标。

参考文献：

[1]李潮锐.层次化物理实验教学平台建设[J].实验室研究与探索，2005，（5）.

层次化实验 篇7

第三层次, 创新型实验。由教师根据教学内容提出设计题目与要求, 让学生以各种方式和途径获取资料, 通过自学后设计所有实验电路, 选择所需集成电路和相关元器件的参数。这一层次的实验可以引发学生的思考与讨论, 让学生自行解决实验中遇到的问题, 实践创新能力得到提高。

以创新型实验“数字钟”为例, 教师只需提出数字钟的主要功能 (时间调整, 闹钟时间设置等) , 提示学生可以选用的核心芯片, 系统的原理框图, 把剩下的工作都交给学生自己去做。学生在实际操作时, 根据自身的情况进行实验, 教师不加干涉, 只做一定的疑难解答, 充分发挥学生的自主学习、分析、解决问题的能力, 让学生独立完成一个实际的项目, 培养学生的知识应用和加工能力。

1.2 实验内容的改革

完整的实验教学包括预习、操作和课后反思, 每一环节都要求学生将所学理论与动手实践紧密结合起来, 实验内容及相关素材的展现应采取多样化的方式, 侧重于保持学生在学习过程中的注意力。

首先, 课程的教材选取应当恰当。数字电路的理论课程选用优秀教材, 如康华光老师的《电子技术基础 (数字部分) 》第六版, 理论授课时, 教师可结合自己的工程实际进行讲解, 引发学生学习兴趣的同时也使学生保持自信, 学生甚至可以利用课余时间自行设计搭建电路并验证。

其次, 为提高理论教学与实验教学之间的契合度, 配套实验教材的选取应注意与理论教材在内容和深度上的配合, 以及与实验平台之间的配合。课程团队自制了数字电路实验箱、自编了《电子技术基础实验—数字电子技术与EDA》, 结合了实验中心的硬件特点, 实验内容上保持理论—实验—平台的高度一致。

此外, 由于传统的实验将硬件实验和仿真实验分开, 这样做分离了理论和实践的对比, 学生无法认识到二者的差别, 实验与工程实际未能紧密联系。改革后的数电实验教学中, 每个硬件都增加一个仿真部分, 内容布置在学生的实验预习中, 先开放机房, 让学生先行仿真, 能对他们的硬件实验起到一定的指导作用。学生在硬件实验前对整个实验有一个基本的认识, 操作时不会有畏惧、茫然的心理;做硬件实验时, 学生可联系仿真结果, 思考理论仿真与工程实验的区别, 引导学生主动发现、思考、解决问题。

2 教学方法与方式的改革

根据学生的学习情况不同, 考虑到个性化、差异化教学的要求, 实验教学不能采取一成不变、完全统一的做法, 在学生完成必做实验的前提下, 学生可以进入到开放式实验室开展深层次的学习。开放式实验室提供学生丰富的实验项目、充足的元器件库, 学生可以自由选题或设计自己的题目进行实验, 教师提供指导而非教导, 培养学生的自学能力, 实现个性化教学。

随着信息技术的飞速发展与智能信息终端的普及, 教师和学生可随时随地的进行沟通和联络。借助在线课程平台, 采用多媒体手段, 教师可以生动的描述课程内容和相关学习资料, 结合理论与实验现象, 采用各种丰富多彩的文本、动画、音频等, 整个数电实验可以灵活、生动、形象、直观的在学生面前展示。课程团队将“三层次实验”教学理念融入在线课程平台的学习资料中, 让学生自由选择时间和地点观看资料, 并利用平台进行学生与教师、学生与学生的交流、讨论、答疑, 实现交互式教学。

在数电实验中引入NI Multisim 10软件进行仿真, 学生可以灵活操作, 在实验项目的硬件实现前利用仿真工具进行原理电路设计、电路功能测试;硬件实现后还可以再一次进行实验电路的优化仿真, 将实验电路做进一步改进, 以做进一步提高;同时, 对一些硬件电路较复杂, 对元件要求较高的实验, 可以利用仿真软件进行模拟设计和验证, 培养学生的工程实践能力。

整个数字电路实验教学分课前、课中、课后三个阶段, 如图1所示。

3 实验过程的改革

课程团队提供丰富的实验教学资源同时, 采取规范的实验教学管理, 确保实验教学质量的稳步提高和教学秩序的稳定, 采取实验的“五环过程管理办法”[5], 如图2所示。该办法能够保证学生在实验室顺利地完成“三层次实验”课程教学。

3.1 实验预习

课程团队提前一周给在课程在线平台中开放本次实验的内容、原理、要求和相关的学习资料, 并声明本次预习的截止时间。学生在阅读了所有的资料后, 对硬件实验的电路进行设计和仿真;同时结合本次实验的注意事项, 思考并解决电路设计和仿真实验中遇到的所有问题, 并将所有问题和解决办法进行记录。完成所有要求任务后, 提交预习报告。学生在预习过程中遇到了任何问题, 都可以通过在线平台进行学生与学生、学生教师间的交流和讨论。

3.2 实验操作

学生进入实验室后须保持秩序, 根据自己设计的电路进行元器件选取、安装、搭建及测试, 并详细记录操作过程中的所有问题。这一过程中, 教师在保证学生独立操作的前提下可进行适当答疑, 以数字电路的原理和概念启发学生思考, 使学生能够借助自身努力完成实验。

3.3 实验记录审签与器材检查

学生记录实验数据及问题时不允许更改, 养成实事求是的科学作风。这些数据是学生进行思考总结的原始数据, 它可以反映学生实验过程中的问题、对概念和知识的理解、掌握程度。记录的审签不是判断实验数据和结果的正确与否, 而应侧重于学生是否认真思考和实验。此外, 完成实验后, 教师验收合格, 学生方可拆卸电路, 整理实验台, 保持良好的实验习惯。

3.4 实验报告

撰写实验报告的过程是学生的学习反思过程, 学生可以对实验和理论学习的进一步巩固。学生在课后针对未解决的问题进行思考, 借助网络中的讨论区等, 以多种方式实现与教师、学生之间的对话、协商、合作, 帮助自己进一步理解所学的知识。这一反思过程促进学生对知识进行深加工, 进一步思考问题和现象的本质, 锻炼学生的自我批判性思维和创造性思维。

3.5 实验考核

在不进行考试的实验课程中, 考核标准为预习20%、实验操作40%、实验报告40%。实验成绩的考核应尽量全面、公正, 应标准化、定量化。正确的评价必须评价学生解决问题的技巧, 自学能力, 回忆和应用综合知识解决问题的能力, 而不是实验是否成功、问题的答案是否正确。

4 结束语

实验课程作为培养学生实践创新能力的必修课, 需要适合实验中心的科学的实验教学管理办法、丰富有效的教学资料等融合“三层次实验”教学理念的实验内容和教学方法。结合“三层次实验”理念的数电实验教学改革, 使学生的学习、思考、操作、表达能力、工程意识和创新意识等方面都得到了进一步提高。这对电子信息类学生的专业课学习夯实基础, 很大程度上培养并提高了学生的自学能力、理论结合实际、思考和主动进取的创新精神, 满足国家特色专业及卓越工程师计划地培养需求。

摘要：针对数字电路实验教学中存在的问题, 课程团队在教学和管理实践过程中不断进行总结。采用“三层次实验”教学方法, 针对实验内容、教学方法与方式、实验过程进行改革, 注重激发学生学习兴趣, 开展个性化教学, 提高了学生的实践能力。

关键词：数字电路,实验教学,“三层次”实验,实验改革,学生实践能力

参考文献

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[4]刘艳.模拟电子技术实验教学中的学生实践能力培养[J].北京:实验技术与管理, 2010, 27 (2) :110-112.

[5]朱昌平.通过“三层次”实验培养电子信息类专业学生实践创新能力[J].实验室研究与探索, 2007, 26 (7) :5-8.

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高中化学实施分层次教学实验研究 篇8

我校是一所普通高中，学校的生源是中考的三类毕业生（有极少量二类毕业生）、还招收择优后的“线下生”，学生进校时的人平均分一般比高一档次学校低100分左右，并呈现明显的层次性。为了将素质教育真正落到实处，大面积提高教育质量，我校化学组从2004年起高一年级实施“分层教学，分类推进”的高中化学分层教学的课题实验研究，探索大面积提高化学教学质量的途径，以达到落实“面向全体学生，全面提高教学质量”的要求。

二、实验的理论依据

1.符合人的个别差异

一方面, 学生的认知结构、知识结构、兴趣、个性等方面存在差异, 学习的差异是客观存在的。另一方面, 布卢姆的掌握学习理论认为:只要为学生提供必要的条件, 95%的学生能够掌握我们所教授的事物。分层教学就是要从学生的实际出发, 克服教学中的“一刀切”, 把因材施教提高到可操作水平, 提高教与学的效率。

2.符合因材施教原则

“孔子教人, 因材施教”, 分层次教学就是依据因材施教思想, 要求教师从不同层次学生的实际情况出发, 针对学生各方面的具体差异, 在教学中赋予不同的要求, 达到全体学生充分发展的目的。

三、实验过程

1.学生分层。高一化学课开始, 我并没有立即启动新课, 而是利用两周时间复习初中化学内容。一方面为高中教学奠定坚实的基础, 另一方面, 利用这个机会以不同的方式来发觉同学们能力上的差异, 基础上的不同, 再结合中考化学成绩, 将全班同学按基础、能力的差异, 分为A (好) 、B (中) 、C (差) 三个隐性层次, 各层次设小组长一名。当然本着不伤害同学们的自尊心, 尊重学生的人格, 调动每一位同学积极性的原则, 我们实行隐性、动态分层。所谓隐性, 即分层结果只有教师知道, 不向班级公布;所谓动态, 即据某同学的努力程度, 将其所在的层次发生相应调整。

2.教学目标分层。A层:使学生熟练掌握知识, 并能归纳总结, 运用所学知识联系实际解决具体问题, 能力上进步明显。B层:使学生掌握化学教学大纲所规定的内容, 能在目前所学内容、能力方面有所提高, 善于思考, 成绩较好。C层:使学生基本掌握化学教学大纲所规定的内容, 课后及时复习, 遇到疑难, 及时询问, 让其学有所获。

四、实验结果与讨论

通过一年半的实验, 实验班的同学学习化学的积极性和主动性普遍提高, 学化学的兴趣与日俱增, 参与讨论实验的意识普遍增强, 分析解决问题的能力、实验能力、思维能力普遍提高, 学习成绩也有明显好于对照班。

层次化实验 篇9

在“互感和自感”的课堂教学中,我设计了图1的演示实验教学模式:

即实验操作产生物理过程和现象,由观察者(学生)感知得到一定的物理表象——感性认识,这些表象经初步的思维加工而得到观察结论(由学生描述现象),经进一步的思维加工得到实验结论(理性的规律).思维不仅是得到实验结论之必须,而且还可以提高观察的品质,可使实验操作更具目的性和条理性.在这个模式中,实验操作是基础;而教师的操作又必须通过学生的有效的观察而起作用.

要引导学生观察,启发学生的思维,就要利用学生的好奇心,激发学生的兴趣,集中学生的注意力.在本节课的引入环节,我设计了一个令学生“意想不到”的演示实验(如图2).

器材:学生用变压器(1台),导线(两根),普通5号干电池(1节).

操作1:用导线、变压器、干电池和四个学生构成串联闭合电路.四个学生手拉手站成一排(队首和队尾的两名学生分别用自己空着的那只手接触干电池的正、负极,设为A点和B点).

师问:这是个闭合电路,大家有没有通电的感觉?

生答:没有(因为电流太小).

师漫不经心地说:好的.请A学生将导线与干电池断开吧.

操作2:队首(或者队尾)的一名学生迅速将自己手中的导线脱离干电池.

现象:四个学生同时惊跳了起来(有了明显的触电感觉).

师问:在A(或者B)触点断开瞬间,A、B之间高压从何而来?

这个意想不到的结果,让参与实验的学生惊诧不已.课堂气氛一下子热烈起来.

由于学生缺乏买践经验和感性知识,学生的思维过程存在着诸多的障碍,较难自主建立正确的推理过程,容易在观察演示实验现象后产生分析和推理的错误.在利用教材第25页图4.6-2的演示实验(如图3)的电路探究通电自感和断电自感现象的教学环节时,我做了适当的教学铺垫,教学设计如下:

师问:什么情况下会产生自感现象?

生答:开关闭合或者断开瞬间.

师问:如果真产生自感现象了,即线圈中真的有自感电动势了,应该会有什么反应?生答:电流慢慢变大.

师问:这个现象能看到吗?

生答:看不到.

师问:怎么想办法可以看到?

生答:接入灯泡,可以看到灯泡慢慢变亮.

师问:这个自感电动势对时间的延迟效应比较短,由于视觉的延迟作用,可能不易观察,怎么办?

教师做演示实验,学生观察.

现象:开关S接通的瞬间,灯A2立即亮,而灯A1慢慢变亮.

分析了通电自感现象之后,过渡到对断电自感现象的观察.

此处我故意没做引导就做了实验演示,让学生仔细观察实验现象.但当学生利用同样的电路来观察断电自感时,却有了两种截然不同的观察结果的陈述.第一类学生说开关S由闭合变为断开时,灯A1和A2是慢慢熄灭,而第二类学生却说两盏灯都是立即熄灭.同一个演示实验,却产生了两种截然不同的观察结果.如此有趣的矛盾,激发了学生进一步观察和探究的热情,悬而未决的心理趋势调动了学生的思维.显然,第一类学生在已经得到的初步表象的基础上认为灯慢慢熄灭是理所当然的结果,而第二类学生却相信自己的眼睛,因为他们所看到的确实是两盏灯同时熄灭.到底有没有发生断电自感现象?是理论错了还是发生了有已得理论所预期的现象不明显以致于观察不到?若是这样,那么为什么现象不明显?如何改进实验电路使现象明显?一边是理论的光辉,一边是眼见为实的严谨的科学精神.接下来一连串的争辩,更激起了学生探究的欲望,热烈的讨论洋溢在整个教室里.

在这个教学环节中,我围绕探究目的设计演示实验流程和思维节点,让学生在由通电自感现象所得到的初步结论出发预测未知的断电自感可能发生的现象,对理论预测和实际观察到的现象之间的矛盾展开质疑,并利用学生的质疑引发思维冲撞,肯定其创造性思维,允许学生怀疑、反驳,和学生一起经历了一次“探究真理的旅程”.

演示实验可以对学生的想象进行验证,也可以把学生的想象变成现实,通过实验更进一步揭示物理现象,拓展物理知识.同时,演示实验不仅可以提高学生学习物理的兴趣和爱好,还可以使课堂教学产生悬念,让课堂气氛更为活跃.使学生学习知识做到学前有悬念,学中有波澜,学后有余音.在“断电自感”演示实验的探究活动中,学生从理论上分析得出断电前后流过小灯泡的电流方向有所不同的结论.如果就此结束,那么对教材所提供的素材的挖掘就有浅尝辄止的缺漏.我因势利导,进一步提出,如何用实验的方法来显示这一现象?问题一提出,再次引发了学生热烈的讨论.有学生想到了电流计,有学生想到了二极管,师生一起在基于教材又超越教材的思维空间里驰骋,其乐融融.

参考文献

层次化实验 篇10

高等教育教学改革的重点是提高教学质量, 注重创新人才的培养。数字电子技术课程实验教学既是培养学生在测试、分析、设计等发面的实践动手能力, 也是培养创新精神的重要途径, 属于院校教育教学体系的重要组成部分, 是数字电子技术课程重要实践性教学环节。

数字电子技术实验教学应与日常生活紧密相结合, 如数字钟、交通信号灯、抢答器等基础实验内容, 另外还需加入创新性实验, 如汽车闪光尾灯、机器人寻路实验等, 要传统方法与先进性相结合。这就需要紧密结合教学方法, 多步骤、分层次夯实基础, 多元化实验方式, 建立新型考核体系以突出个性、提高创新能力。

一、当前数字电子技术实验存在问题

目前, 学校数字电子技术实验课依然沿用传统实验台进行线线连接实验, 完成的大部分是基础实验, 稍微复杂的实验就要进行大量的连线, 非常容易出错, 且大量连线产生的信号衰减也对实验结果产生影响。学生完成的实验主要针对课上讲授理论进行验证, 因设备限制等客观原因无法进行创新性实验设计, 阻碍了学生实验发散思维的培养。

另外, 实验台因设备老化、元器件性能损伤等原因造成参数漂移, 致使实验结果差异性错误增加, 实验误差分析凸显, 违背实验验证的本意;同时, 也因设备的陈旧, 不能紧跟新技术的发展, 难以激发学生学习的兴趣, 对学生动手能力和创新能力培养造成影响。

二、划分实验教学阶梯层次, 凸显教学方法设计

针对上述情况, 遵循数字电子技术实验由浅入深、循序渐进、逐步提高的原则, 划分三个不同阶段, 分别为基础性实验、设计实验、系统级实验。根据不同实验层次, 设计相异的教学方法, 因“层”施教, 各种方法均以激励、增强学生积极性和兴趣为标准, 以阶梯递进的方式引导学生, 强化实验对理论教学的促进作用。

基础性实验, 即为验证性实验, 主要验证基本理论, 使学生掌握基本的操作手段、测量与运算、统计等实验方法。实验中, 教师全程参与实验过程, 并在指定的实验内容下, 较具体地引述实验的目的、所用仪器设备、原理、内容、方法与步骤、注意事项、实验报告写作要求等, 及时提供必要的辅导与引导, 让学生掌握基本的仪器使用、电子元器件的功能与应用方法、着重培养数字电子技术实验的基本技能和操作方法。通过基础性实验培养学生实验的基本素养, 良好的实验意识, 为设计性实验打下坚实的基础。

设计性实验是在基础性实验的基础上, 学生依据教师提供已具备实验的设计要求、性能指标的设计题目, 有目的性地运用基础性实验过程中所学的实验知识, 在课余时间, 通过自身的方案设计、资料查询等设计过程, 完成方案选取、电路设计、实验步骤确定、结果分析等, 完成实验设计并提交详细实验报告。独特且与现实相结合的实验题目, 有效吸引和调动学生实验的积极性, 对学生知识能力的综合运用、独立思考、创新培养有促进作用。同时也脱出基础性实验中实验台固有的客观限制, 丰富学生视野, 拓展教学实验的维度。

系统性实验是复合型实验, 是在学生具备一定的数字电子技术实验的基础上, 综合运用相关手段及知识, 自主设计并进行开发的实验过程。能够充分发挥学生的主观能动性, 培养学生灵活运用基本知识的能力, 综合分析与解决问题的能力, 是以工程的形式体现系统实验设计的复合型实验。

三、引入FPGA技术, 强化教学手段应用

根据数字电子技术特性, 将FPGA技术引入到实验体系中, 运用基于FPGA的技术手段进行实验开发, 利用FPGA技术软硬结合的特点, 适合于复杂数字电路设计与开发, 在数字信号处理、CPU、嵌入式系统等前沿领域应用广泛, 对学生向更高的数字电子技术实验层次拓展提供优良的技术平台保障。

首先, 可以运用FPGA技术进行简单逻辑器件测试实验, 可对包括门电路、组合逻辑器件、触发器与时序逻辑器件在内的所有基本数字电子器件, 进行功能测试与电特性测试, “模块化”、“形象化”、“自主化”的帮助学生系统完成基本元器件的认知实验过程。

其次, 针对数电基本模块实验, 包括表决器、全加器、LED点阵显示、LED数码管、门电路键控调制、计数器、定时器、分频器、存储器、BCD码加法器、并行乘法器、彩灯控制器、脉冲发生器、A/D和D/A转换器等, 已经超出实验台所能提供的实验范围, 可完全应用FPGA技术替代, 更进一步地熟悉FPGA设计环境, 可使用ISE软件的图形化编辑方式, 直观易懂, 激发学生兴趣与动力。

第三, 设计性实验, 主要是针对数字电子技术课程后的电子技术课程设计, 在此过程中, 让学生通过设计和调试一些实用的数字电子产品, 将学过的知识和前面做过的基本模块实验串联起来, 通过实践掌握一些实用的电子技术产品设计方法。包括智力竞赛抢答器、自动售货机控制器、乐曲硬件演奏器、巡回检测报警器、电梯控制器、交通信号控制器、数字式频率计、数字式信号发生器、直接数字式频率合成器 (DDS) 、LED显示屏、交通信号时间显示器、数据采集和过程控制器、UART、VGA控制器、简单CPU模块等, 运用FPGA自顶向下的模块设计方法, 将已有的基本模块连接成一个整体。

第四, 系统性实验, 运用FPGA技术进行此类实验过程中, 可紧密结合不同等级的竞赛单元题目, 如电子设计竞赛, 依据大赛组委会的设计题目及要求确定实验与设计内容, 主要包括设计题目的原理分析与设计, 技术与方案的先进性, 问题的产生及解决方法, 作品技术性能参数优劣等。

四、结束语

FPGA技术是最近几年来被广泛应用的一门技术, 将新的技术应用于教学实验中, 不仅依靠了FPGA本身软硬结合的特性, 同时也是数字电子技术实验教学创新的一种方式, 强化教学手段, 促进教学素质能力培养, 提高实验教学的水平、效率与质量, 在训练学生动手能力、培养学生创新意识和创新能力方面发挥了巨大的作用, 同时也体现出学校实验教学的创新点及特色。

参考文献

[1]教育部.高等学校本科教学质量与教学改革工程项目管理暂行办法[S].2007, 7.

[2]王革思, 刘勉, 羿宗琪.FPGA创新开发教学实验平台的设计与应用[J].中国电力教育, 2009, 10.

[3]任骏原.数字电子技术实验教学模式的改革与实践[N].渤海大学学报 (自然科学版) , 2010, 7.

[4]王罡, 基于自主学习思想的FPGA实验学习板的设计与实现[J], 天津师范大学, 2006, 4.

层次化实验 篇11

【摘要】说明编写同时适合“中职升本”、“专升本”和“高中升本”三种学历层次起点学生的教材的必要性，根据不同起点的学生培养目标不同从而实施多层次差异化教学的需要，教材内容分基础篇、进阶篇和综合篇三篇，不同篇章适合不同学历层次起点的学生。

【关键词】多层次起点 差异化教学 中职升本 立交桥

【基金项目】2015年桂林电子科技大学海洋信息工程学院教育教学改革项目、2015年广西高等教育教学改革项目（2016JGA）、2015年桂林电子科技大学校级教育教学改革（电子与信息工程示范特色专业及实训基地建设专项）。

【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0210-02

0.引言

桂林电子科技大学北海校区自从2013年建立海洋信息工程学院以来，逐步形成了职业教育多层次衔接贯通“立交桥”的应用型技术技能型人才培养模式，在“中职升本”、“专升本”和“高中升本”的多层次起点的学生培养过程中探索分层“因材施教”、“分设目标发展”的培养思路，不断探索专业结构的优化与教学内涵的建设，这其中的一个重要内容就是针对不同层次学生的差异化教学和相应的教材建设。

目前专门针对“中职升本”学生的教材还比较少，传统本科教材并不适合理论基础薄弱的“中职升本”学生使用，本科教学也不宜使用理论深度不够的高职教材，这也使得我们必须加快建设适合“中职升本”学生教材的步伐。

鉴于我院多层次衔接贯通“立交桥”的应用型技术技能型人才培养模式，若每门课的教材均按“中职升本”、“专升本”和“高中升本”三个层次分开建设，将是一件非常麻烦的事情，那么如何编写一本同时适合三种学历层次起点学生的教材呢？本文以C语言程序设计实验实训教材建设为例进行阐述。

1.三种学历层次起点学生的特点

1.1“中职升本”学生的特点

实践动手能力普遍较强，但是未读过高中，理论（特别是英语和数学）基础较弱，缺乏逻辑思维的训练，部分同学主观上虽然在努力学习，但思维不够活跃，跟不上教师讲课和训练思路，这部分学生的培养目标为高级技师。

1.2“专升本”学生的特点

读过高中，计算机相关专业的学生有一定的编程基础，学习程序设计但是专科阶段的学习偏重实践，理论基础相对较弱，这部分学生的培养目标为开发工程师。

1.3“高中升本”学生的特点

一般来说理论基础较好，理解能力相对较强，教师讲过的知识能很快理解并掌握，为“学有余力”类型。但是这部分学生在高中阶段主要是进行理论学习，故实践动手能力相对较弱，这部分学生的培养目标为算法设计、开发工程师。

2.适合三种学历层次起点的C语言程序设计实验实训教材建设

根据多层次差异化教学的需要，教材内容分基础篇、进阶篇和综合篇三篇，不同篇章适合不同学历层次起点的学生，其学习的先后关系如图1所示：

每个实训项目前除了提出实验目的和要求，还对相关知识点进行详细地阐述，并给出相应的例子，使得学生在进一步夯实理论基础的前提下再做实验，并反过来通过实验更好地掌握理论知识。

（1）基础篇

针对初学者，从C语言的基础开始，使略有计算机基础的人都能容易地学会C语言编程，该篇内容对于“中职升本”、“专升本”和“高中升本”三种学历起点的学生均适用。

（2）进阶篇

在原有基础上介绍了C语言的复杂运用，高级编程技巧等，适用于“专升本”和“高中升本”学生。本篇需要学生具备一定的数学基础和逻辑思维能力。

（3）综合篇

从C语言综合实训角度出发，使读者了解使用C语言进行系统设计，游戏开发，图形绘制的相关内容，适用于“高中升本”学生。本篇需要学生具备较好的数学基础和较强的逻辑思维能力。

主要实验实训内容如表1所示：

需要说明的是，每篇内容的适用对象并不是绝对的，仅供教师在教学时进行分层授课有一个参考。教师在给不同学历层次起点学生授课时对学生所掌握的内容可以有相应不同的要求，但是对于三种层次所有学有余力的学生来说，则应多加鼓励，可以引导“中职升本”学生根据自身的接受能力、理解能力主动学习进阶篇和综合篇，也可以引导“专升本”学生根据自身的努力情况及后续学习状态选择综合篇进行学习。

3.结论

层次化实验 篇12

一、注重学生探究能力分层, 促进学生的整体素质发展

在探究物理问题中, 不但需要学生的基础知识, 还需学生充分发挥他们的综合能力, 如观察与动手能力、语言表达能力、分析与归纳能力等。此外, 学生的心理特点也会影响着他们对物理问题的探究。因此, 在教学中, 教师应科学地将学生进行分层。可通过各种途径来了解学生, 如谈话、课堂观察、测试等。同时基于学生意愿, 依据上述差异将其分层:A层, 有较强的探究能力的优秀生;B层, 有一般的探究能力的中等生;C层, 探究能力较弱的学困生。在各层中再划分为3个级别A-、A、A+, 将3层次的学生以组间平衡与组内搭配的原则分为若干小组, 通常每组4人, A层1人, B层2人, C层1人。同时, 将A层学生任命为组长。分层前, 教师应引导学生正视自己所属层次。每隔一定时间以学生成绩与实际能力来重新调整学生所属层次与级别, 激励学生努力完成或超越老师所设的学习目标, 让他们体验到晋级的喜悦。

二、注重教学目标分层, 明确各层次学生学习动力

在教学目标的分层上, 即以新课标、教学大纲的要求, 在同个实验中以学生的不同水平来确定教学目标, 让不同层次的学生获得最大的进步。第一, 根据课标制订实验要求, 即不同学生应实现的统一目标。第二, 分层次制订课时教学目标。以B层的目标作为基层目标, 即可通过物理情境提问, 完成探究, 概括与总结出实验初步结论, 然后以结论对简单现象进行解释;A层, 比基层目标高, 即可提出较专业问题, 通过创新思路与方法来作科学探究, 总结与表述实验结论, 可客观评价自己与他人的探究, 能科学进行误差分析, 解决问题;C层, 低于基层, 即掌握基本知识与技能, 能以一般方法来探究, 简单地归纳实验数据以及结论复述, 该层侧重引导其积极参与实验探究, 增强学习信心。

例如, 电流与电阻、电压的关系的探究教学, 共同目标为:在问题探究中懂得以控制变量法对各变化关系进行探究;能根据设计好的电路来测量;在归纳与总结中发现变量间的定性关系;利用定律来简单计算。各层次教学目标:1.C层:协助实现电路连接, 完成基本实验操作, 如实验数据的记录, 懂得变量间相互关系, 可复述其关系;2.B层:以电路图来连接线路、准确操作, 根据测量数据画出电流与电压、电流与电阻的图象, 分析出变量间的变化关系, 初步获得结论;3.A层:设计测量电路, 实验操作规范, 由实验数据归纳出各变化关系, 得出较为准确的欧姆定律内容, 可评估实验过程, 分析误差。这样, 有利于树立学生学习信心, 挖掘学生学习潜能。

三、注重课堂探究实验教学分层, 提高各层次学生的实践能力

课堂教学分层即教师以不同层次学生的实际能力与学习要求, 进行适应他们差异性的教学, 是分层实验探究教学中的关键。

(一) 学生自学定向

有效学习即学生能明确且达到所设的学习目标。因此, 在教学中, 教师应结合教学内容与目的, 提前将教学要求以实验学案或提纲形式发给学生, 如不同层次学生应实现的目标、实验技巧以及注意事项等。这样, 有利于学生课前自学预习, 把握实验技巧及基础知识。

(二) 教师演示与点拨

在实验探究教学中, 教师对于重点与难点点拨是不可忽视的。课前, 对学案或提纲中的重点与难点、实验技能, 教师应联系事物来展开演示与点拨。例如:电流与电压关系的探究实验, 在实验开展之前, 教师首先应指导学生动手连接滑动变阻器与电表, 同时进行读数练习。其次, 教师可根据教学目的进行问题情境创设, 借助多媒体来向学生展示, 或引导他们把自己生活中观察与探究实验主题有关的趣味现象或情景向其他学生进行讲述, 引发思维碰撞, 让学生以情景提出问题, 并以问题切入来实验探究。

(三) 小组实验探究

这个阶段步骤为:各组将同学或老师提出的物理现象进行独立思考或小组讨论, 并提出具体问题, 再让C层学生表述, 各组间可互相补充, 而后从师生所提问题中选出1~2个和课堂内容有关的问题进行重点探究。

首先, 假设与猜想。教师引导学生大胆猜测问题的答案, 发散学生思维。各组讨论之后, 让C层学生阐述猜想内容, 各组可互相补充。

其次, 计划制订与实验设计。基于独立思考, 让B层学生对实验方案进行设计, 包括实验步骤、数据表格及所需器材等, 再组内讨论加以改进或补充, 以确定最佳方案, 然后让C层学生进行表述。最后教师评价各组方案, 优选几个变量易控制且可操作性强的基本实验方案。

第三, 实验与证据收集。由B层2个学生作为主实验操作者, A层学生于课前老师的实验培训后, 常常以指导者身份来督察实验过程, 指出B层的错误之处, 例如:电表读数、电路连接等, 避免出现失误, 而C层学生则对操作过程进行观摩学习, 并记录下实验数据。