多层次实验（精选12篇）
多层次实验 篇1
一、引言
电子仪表系统EIS(Electronic Instrument System)是现代民航飞机的显示终端。当飞机出现故障时,机务维修人员需要依据EIS系统提供的故障效应,结合故障隔离手册(FIM)、飞机维护手册(AMM)等技术资料,实现故障排除,确保飞机的安全飞行。因此,从系统功能认知、操作实践、故障隔离和综合维护多个方面,形成多层次综合化的EIS实验教学体系,对于学生深层次理解EIS系统原理,提高解决实际维修问题的能力具有积极的意义[1,2]。
二、多层次EIS系统实验体系设计
中国民航大学航空电子专业主要培养面向机务维护领域的专业技术人员。我国民航规章与标准规定,民航培训机构在培养机务维护人员时需要满足CCAR-147部[3,4]的要求。因此,EIS系统实验内容必须符合CCAR-147部的内容要求。
CCAR-147部维修基础培训大纲规定EIS系统主要由电子飞行仪表系统EFIS(Electronic Flight Instrument System)和发动机指示与机组警告系统EICAS(Engine Indication and Crew Alerting System)/飞机电子中央监控系统ECAM(Electronic Centralized Aircraft Monitoring)组成,培训内容包括系统概述、系统组成、系统功能和系统转换与控制关系,如图1所示。
针对EIS系统的培训要求,结合航线维护工作流程(故障现象→故障隔离→故障排除)[5],设计EIS系统功能认知、EIS系统操作实践、EIS系统故障隔离和EIS系统综合维护四个层次的实验体系,如图2所示。EIS系统实验体系旨在弥补理论教学的不足,系统而有序地加强学生对机载系统的了解,能够利用所学解决飞机维修实践中出现的实际故障。
1.EIS系统功能认知。EIS系统功能认知实验主要用于帮助学生了解EIS系统显示组件的整体布局,结合理论教学内容深入学习EIS系统各显示器的正常及故障显示。通过EIS系统虚拟仿真软件代替静态的教学图片,使学生深入认知机长外侧显示组件、机长内侧显示组件、上显示组件、副驾驶内侧显示组件、副驾驶外侧显示组件、下显示组件的显示内容。通过设置不同的显示组件故障类型(如:电源、信号丢失等),加深学生对系统故障的感性认知。通过上述的实验设计,学生可以生动直观地认知EIS系统,提高了学生的参与度,可以有效提高教学效果。
2.EIS系统操作实践。EIS系统操作实践主要涉及EIS系统转换和控制关系,属于操作类实验。此阶段主要解决EFIS控制面板对PFD和ND的控制,显示源面板对组件的控制,显示选择面板显示内容的转换,显示亮度控制面板对显示器亮度的控制等实践教学内容。
实验过程中教师设置不同的外部状态,学生根据课堂讲授的系统工作原理,深入了解EIS系统是如何从飞机的导航系统、发动机系统、自动飞行控制系统等获取飞机状态参数。学生通过动手操作验证所学的理论知识,提高对EIS系统结构、控制关系和信号交换的整体把握,为后续的故障隔离奠定坚实的理论基础和动手能力。
3.EIS系统故障隔离。EIS系统故障隔离实验主要用于引导学生利用EIS系统提供的故障效应和维修文件,解决故障隔离问题。实验过程中教师设定不同的故障,学生根据不同的故障效应,包括警告信息、警告灯、故障旗等,结合课堂讲授的系统原理分析故障原因,并且针对所分析的故障原因进行系统检查,查找故障隔离手册,并依据维修排故手册进行分析测试并最终确认故障点。
4.EIS系统综合维护实践。EIS系统综合维护实践主要用于提高学生的综合维护保障能力,通过引入EIS系统典型故障案例,从故障效应、故障确认和故障隔离等各个排故环节对学生进行训练,有利于学生了解EIS系统体系结构,熟悉维修标准步骤,提高故障点定位等实际工作能力。一个标准的EIS系统综合维护流程如图3所示。
教员首先设定EIS系统典型故障,学员根据故障效应,根据所学理论知识进行相关系统的测试,获取故障代码。然后查找故障隔离手册,制定故障隔离步骤,严格按照排故手册要求执行排故程序。学员更换相应故障组件后,重新进行故障测试检查,验证故障点是否排除。若故障没有排除重新执行上述步骤直到故障排除为止。故障排除后,打印无故障报告,提高故障排除程序,结束综合维护实验。
三、结语
针对EIS系统的培训要求,结合机务维护人员航线维护工作流程,设计多层次的EIS系统实验教学体系,从故障的效应、故障的确认和故障的隔离等各个方面,对学员进行培训,有利于学员系统了解EIS系统工作原理,建立清晰的排故逻辑,提高实际排故能力。
参考文献
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[2]樊智勇,王娟,王勇.多功能飞机维护训练器的建设和教学实践[J].实验技术与管理,2012,29(5):182-184.
[3]陆宏.浅谈CCAR-147培训教学管理体系的建立[J].科教导刊,2013,(24):93-94.
[4]王洪涛,邓君香.民用航空器维修基础培训(CCAR-147培训)的现状及发展探索[J].现代企业教育,2013,(6):206-207.
[5]张煜.航空器维护训练器在飞机维修工作的应用[J].航空维修与工程,2009,(5):88-89.
多层次实验 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）.
多层次实验 篇4
随着计算机技术、信息技术的发展, 传感器技术作为信息科学的一个重要分支与计算机技术、自动控制技术和通信技术一起构成了完整的信息技术学科。以传感器为核心的测试系统已广泛的应用于工业、农业、国防和科学研究等相关技术领域, 因此高校里的很多专业都开设了传感器类课程。
通过该类课程的学习, 可以使参与教学的学生了解多种传感器的结构和测量原理, 并能够根据工程需要设计传感器在实际使用中的具体的应用电路[1]。因此, 传感器类课程的教学具有极强的工程实践性, 实验教学环节在教学过程中具有非常重要的作用。通过实验环节的教学, 学生将会对传感器的原理和应用特性有更直观的认识、进一步加深对课堂上所学知识的理解, 进而提高学生的动手能力[2]。
2 实验平台现状
经过近十年的建设, 实验室硬件设备已经基本完善。本实验室目前以专用传感器测试实验平台为主要硬件测试载体, 在传感器实验教学中引入虚拟仪器技术, 非电量信号转换为直流信号后, 接入数据采集卡, 然后在计算机通过相应的Lab VIEW程序读出, 并进行相应的处理, 由于减少了复杂的硬件连线过程以及仪器操作过程, 实验过程中的操作效率得到了很大的提高, 虚拟仪器的引入也减少了硬件资源的使用[3]。
目前由于实验平台中的传感器连接方法比较固定, 学生在实验教学中主要是机械的依照实验指导书中提供的方法在测试平台上进行简单的线路连接、数据采集和处理。这样很难激起学生自主思考、独立完成相关的实验项目的兴趣, 因此不能较好的满足传感器类课程对相关实验实践教学环节的要求。
同时, 现有的测试平台开放程度不高, 在进行相关的实践教学环节中 (课程设计、毕业设计) 学生无法完成自制的、有特色的传感器模块的设计、测试和数据测量的工作。
3 实验平台的主要改进措施
结合现有实验平台的实际情况, 为了进一步改善、改进相关专业课程本科实验实践条件, 进一步提高实验教学的教学质量, 对目前执行的传感器类实验实践环节进行调整和内容的改进。具体措施如下:
(1) 设计一个具有更高自由度的传感器设计与验证平台, 学生在实验过程中可以根据已有传感器模块自行设计实验方案完成实验项目, 实验内容不再是简单的连线和读数。
(2) 以实验平台为基础, 根据传感器应用, 按模块和层次分类设计实验项目。
(3) 改进现有传感器类实验项目, 增加设计性、综合性实验项目, 进一步提高学生的动手能力。
4 实验平台开发内容
实验平台的开发主要包括两方面内容, 一方面是开发一套基于硬件的实验系统, 另一方面是在此硬件系统上开发实验项目, 并将其应用到实验教学中。
4.1 多模块的实验系统开发
该实验系统包括一块实验主板和若干传感器模块。实验主板能够为各实验模块提供稳定的电源, 并为传感器信号提供保护功能, 保证输出信号的稳定性。根据测量对象的不通, 完成的实验系统主要包括三类共7个模块电路, 具体内容如表1所示。
在该实验平台上, 学生能够根据课堂所学知识和已有条件自主选择传感器, 进行实验, 并对各类传感器的性能进行比较。
4.2 多层次实验项目的开发
将改进后的传感器实验系统与现有的实验平台相结合, 对实验项目进行调整。在此的实验教学平台上, 除能完成改进前的各类实验项目外, 学生还能完成如表2内容所示的不同层次要求的实验项目8项。
5 结语
结合学生专业情况与工业需求, 开发的这套多层次多模块的开放性传感器类实验系统平台, 目前主要用于电气工程及自动化专业的《传感器原理及应用》和微电子制造工程专业的《传感器技术》两门课程实验。教学结果表明, 该实验平台既可使参与实验教学的学生完成对各种类型的传感器的结构了解、参数测试等基本操作, 又可完成按照实际情况进行对传感器及其应用电路进行设计、搭建、测试等综合实验任务, 激发了学生自主思考、独立完成相关实验项目的积极性, 有效的提高了学生的动手能力。
摘要：结合学生的专业情况, 设计了一套多层次多模块的开放性传感器类实验系统平台。该平台主要包括光电类、转速测量类、温度测量类三类共7个模块电路。在该实验平台上能够开设验证性、设计性和综合性三个层次的实验, 满足不同专业、不同层次的学生的实验需求。
关键词：传感器实验,多层次,多模块
参考文献
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[2]姜利英, 张法全, 梁威.“传感器原理及应用”课程教学改革与实践[J].中国电力教育, 2009, (1) :102-103.
数学建模实验报告1、层次分析法 篇5
一、实验要求
柴静的纪录片《穹顶之下》从独立媒体人的角度调查了席卷全国多个省份的雾霾的成因，提出解决的方法有：关停重污染的钢铁厂、提高汽柴油品质、淘汰排放不达标汽车、提高洗煤率等，请仔细观看该纪录片，根据雾霾的成因，选择你认为治理雾霾确实可行的几个方案，并用AHP方法给出这几个主要方案的重要性排序。
二、前期准备
1、理解层次分析法（AHP）的原理、作用，掌握其使用方法。
2、观看两遍柴静所拍摄的纪录片《穹顶之下》，选出我认为可较为有效地治理雾霾的几个方法，初步确定各方法的有效性（即权重）。
3、初步拟定三个方案，每个方案中各个治理方法的权重不同。
三、思路&分析
1、根据纪录片《穹顶之下》和个人的经验判断给出各个记录雾霾的方法对于治理雾霾的判断矩阵，以及三个不同方案对于五大措施的判断矩阵。
2、了解了AHP的原理后，不难发现MATLAB在其中的作用主要是将判断矩阵转化为因素的权重矩阵。当然矩阵要通过一致性检验，得到的权重才足够可靠。
3、分别得到准则层对目标层、方案层对准则层的权重之后，进行层次总排序及一致性检验。得到组合权向量（方案层对目标层）即可确定适用方案。
四、实验过程
1、确定层次结构
2、构造判断矩阵
（1）五大措施对于治理雾霾（准则层对目标层）的判断矩阵
（2）三个方案对于五大措施（方案层对准则层）的判断矩阵
3、层次单排序及一致性检验
该部分在MATLAB中实现，每次进行一致性检验和权向量计算时，步骤相同，输入、输出参数一致。（虽然输入的矩阵阶数可能不同，但可以不把矩阵阶数作为参数输入，而通过 [n,n]=size（A）来算得阶数。）因此考虑将这个部分定义为一个函数judge,输入一个矩阵A,打印一致性检验结果和权向量计算结果，并返回权向量、一致性指标CI、平均随机一致性指标RI。将此脚本存为judge.m，在另一脚本ahp.m中调用。
代码如下： 调试通过后，下面便用此函数进行一致性检验及权向量计算：（1）准则层对目标层（A矩阵）
（2）方案层对准则层（BB矩阵）代码：
结果：
注：实际实验时，一开始构造的五个矩阵中有两个没有通过一致性检验。反复调整后方才通过，考虑到实验报告的简洁性要求，不在此赘述调整判断矩阵的过程。
4、层次总排序及一致性检验
原理简述如下：
因此，编写如下代码：
其中，max是权重最大的方案的序号：
结果如下：
五、实验心得体会
1、函数化、模块化的思想在此实验中十分重要。尽管最终呈现的代码看似很简单，但是这得益于将一致性检验和权向量计算的模块定义成了函数，并且这个函数不需要输入矩阵的阶数做参数。
2、判断矩阵的构造并不是个轻松的过程。由于考虑欠妥，我一开始构造的判断矩阵的CR达到0.48，调整过程中才渐渐找到了构造的技巧。
3、由于AHP方法的主观性，该实验得到的结果仅供参考。实际上，调整其中一个判断矩阵便有可能得到不同的结果（选择不同的方案），我认为如果有一些足够可靠的实践依据（即：通过长期调查研究得到的某种方法对于治理雾霾实际起到的效果）。以此为参考构造判断矩阵，那么该实验结果将更有科学价值。
六、参考文献
1、卓金武.Matlab在数学建模中的应用.第二版 北京;北京航空航天大学出社,2014.18~20
2、陈恩水，王峰.数学建模与实验 北京；科学出版社，2008.48~56
3、吴建国 层次分析法（AHP法）建模 仰恩大学数学系
多层次实验 篇6
【关键词】国际结算 模拟实验 体系
实验教学在应用型人才的素质和能力培养中具有重要作用。对国际金融与贸易专业而言，国际结算课程的实务性操作性要求极高，除常规的理论教学外，课程的模拟实验教学应在课程体系内占据重要位置。丰富完善并提高国际结算模拟实验教学整体水平，是拓展培養国际金融与贸易应用型人才培养的必然举措。
一、国际结算模拟实验教学的现状
目前，国内大学国际金融与国际贸易专业中，绝大多数都开设了国际结算这门核心课程。有条件的也陆续开设了国际结算实验。从运行的情况看，整体的实验教学质量水平不高，主要体现在以下几方面：
内容设置上看，教学内容和项目较为死板，灵活应用和综合创新性的实验项目少，实验教学的计划安排过多依附于理论教学的要求。个别院校不重视模拟教学，根本就未开设模拟实验。有的院校存在认知上的极大误区，只在国贸专业开设模拟实验，而金融专业不开设。资源投入上，有些院校的建设投入欠缺，硬件配置标准低，实验人员也只配备通用型实验员，没有配置专业的课程实验指导教师。有的院校将实验教学视为鸡肋，给予的课程教改立项较少，教师没有经费支持，缺乏动力去更新实验的项目、案例和技术资源。实验安排过分随意、实验考核过分死板、实验教学制度缺乏规范完善，也是目前国际结算实验教学中存在的痼疾。
二、国际结算模拟实验的层次构成
国际结算模拟实验教学体系的构建与其他相近学科一样，应按照由浅到深、由易到难、由实物认知到自行操作，再到自行设计、刨新的循序渐进的方式建立，从实验教学体系的层次分析入手，过渡到体系的设计与完善。结合多年的实验教学工作实际，可将国际结算模拟实验划分为以下几个层面：
感性认知：提升学生对课程知识体系的感性认知，是模拟实验教学的基础。应事先安排学生对国际金融、贸易专业课程涉及到的知识进行充分了解，使其对学习的内容有一个感性的认识，增强学生的代入感。
课程模拟实验教学：指导学生模拟操作实验，掌握具体操作方法和业务流程，如在外贸单证实习平台上练习填写备种单证等。
综合应用：学生有了感性认识后，让学生分角色开展实验，扮演国际贸易中的不同角色。这一层次的实验不仅能够反映出学生的实际操作技能，还能巩固学生的专业技能，反映学生的应变能力、协调能力、社交能力等。
创新升华：鼓励并引导学生结合所学的专业知识，设计、策划一些专业实践性的创新活动。通过引导和训练，提升学生的学习热情，强化和拓展专业技能，提高学生分析问题解决问题的能力。
三、国际结算模拟试验教学体系设计
针对以上模拟实验教学的层次构成分析，可将国际结算实验教学体系相应划分为几大类别逐项予以设计：
外贸单证类试验：外贸单证是银行和国际贸易中关键的业务组成部分。单证制作的好坏，一定程度上关系到企业的业务成败盈亏。外贸业务单证种类繁多，有出口企业、进业、海关、商检、银行、保险、运输等部门填写的单证等几十种。为此，可在实验室中设置单证展示柜，展示各种国际贸易中的单证，比如结汇单据、贸易合同、信用证等，让学生使用现实中外贸公司制作单据的流程方法、标准的结算业务软件、规范的单证格式来进行实际的制单工作，使学生从感性上认识国际贸易中的各种单证。同时利用外贸单证实习平台让学生学会制作外贸单证的方法，为将来的工作打下扎实基础。
角色类实验：角色类实验是通过国际结算模拟实习平台在网络上建立仿真的贸易模拟环境。如分别指定不同的学生（或同一学生不同时点）模拟受益人、开证申请人、开证银行、通知行、议付行、保兑行、海关商检、运输、保险等角色，让学生体会国际贸易中不同当事人面临的具体工作和互动。在仿真的国际贸易环境中，让扮演进出口商的学生注册自有公司、开立银行账户、向银行借贷还款、组织货源、网上营销、开立信用证、订舱、报关、结算、出口退税等，全面培养学生的市场开拓、商务协商、风险预防、资金筹措等实际能力。
创新类实验：培养学生的创新型思维，培养学生的市场开拓信心和思路。可安排国际商务谈判、商务项目策划、商务网页设计与制作等课程的实验，这些课程的实验都需要一定的设计能力和创新意识。如在国际商务谈判的实验中，可在实验是开设模拟的商务谈判室，营造谈判的氛围。实验中除了让学生掌握如何撰写邀请函、练习谈判的技巧、掌握谈判礼节、谈判之后报告书的制定、贸易合同的签约外，还可让学生自组谈判团队、自行设计适当的谈判风格、设计谈判策略、制定出适宜的战术，针对不同国家的政治经济文化和商业环境制定不同的谈判战略。
四、完善国际结算模拟实验教学体系的思路
（一）实验项目的考评管理
项目是实验教学最基本的组成部分，建立并培育完善《国际结算实验项目目录》，可在学科项目下分设几个方向的国际结算实验教改项目，给予一定的经费倾斜，鼓励国际结算学科的一线教师进行项目的创新和探索。在合理的实验期间内成功且达标的实验项目列入《国际结算实验项目目录》，并列入日后的常规教学计划安排。
（二）推进实验教学文件规范化
模拟试验教学规范化建设，应从完善国际结算试验大纲和国际结算试验指导书入手。实验大纲要明确课程实验教学内容、强化实验教学考核、保证实验教学的质量。实验指导书要不断修订完善优化。规范化的模拟试验考核要和理论教学考核结合起来，作为课程教学效果的最终评判依据。
（三）加强模拟实验教师队伍建设
实验教学效果如何，很大程度上是由一线实验教师的指导水平决定的。一些高校往往是将那些学历不够、学生教学评价较差、年龄较大的教师安排在实验室岗位，这是实验教学效果差的根源之一。应优先安排那些热爱实验室工作的高学历、实践经验丰富的教师从事实验教学工作。为激励一线实验教师的工作积极性。应对实验指导课与理论课的课时转换系数设置一个合理的比例。给实验技术人员提供各种培训、研讨交流的机会。
（四）逐步实施实验室开放式管理
在有条件的情况下，国际结算模拟实验室的开放式管理可尝试推出以下菜单模式供学生自主选择：时段选择：学生做实验可不局限在规定学时内完成。可结合学生的宿舍、图书馆设置校园网络ip区段，将国际结算实验室向学生全天候全时段开放。偏好选择：学生根据自己的兴趣，利用业余时间，在遵守实验室管理规则的前提下，在规定的实验项目中自由选择自己要做的实验。拓展选择：学生根据实际，提出自己的要求，拟出实验目的及所需仪器，经指导教师批准后进行实验或团队实验。开放实验室里教师只解答问题，将实验的主动权全部交给学生。
参考文献
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多层次实验 篇7
1 物理化学实验教学中存在的问题
目前,物理化学实验教学中普遍存在的问题如下:(1)验证性实验较多。缺少研究性和综合性实验,学生实验预习时以抄写为主;(2)教学方法单一。实验教师只重点讲授书本上的知识和基本操作细节等,学生对实验课的兴趣不高,重视程度降低;(3)仪器设备数量不足。采用两人或两人以上为一组的方式开展实验教学,学生的训练不足,动手能力较差;(4)学生独立处理问题的能力差。实验过程中出现实验异常现象或发生仪器故障时,学生更多得依赖指导教师,不能独立分析原因、解决问题[2]。为了改变现状,结合我院的物理化学实验开设的实际情况,提出了对物理化学实验教学进行多层次设计的构想,以便提高学生学习物理化学实验的主动性和能动性,培养学生的实验技能和创新意识[3]。
2 物理化学实验教学的多层次设计
现在,我院的物理化学实验的教学模式是,二年级下学期和三年级上学期共开设16个物理化学实验,每个学期8个。在学习物理化学理论课的时候同时进行实验课。虽然单人单组完全保证了学生独自进行实验,但由于8个实验内容涵盖了一学期理论课的不同章节,所以绝大多数同学在做实验的时候,理论知识并没有学习到,即理论知识和物化实验内容的不同步,难免造成学生对实验原理掌握的一知半解,对实验现象和实验结果也不太清楚的局面,对学生的能力培养没有发挥出应有的作用。
针对我院物理化学实验的开设现状,我们提出对物理化学实验进行多层次设计的举措,主要从以下几个方面展开:
2.1 提供实验前的预习平台和提高实验预习的要求
做好实验前的预习是学生顺利完成实验的前提,因此为学生提供良好的预习平台,可以帮助他们做好预习工作,培养学生实验的兴趣和主观能动性。学生除了从实验教材中了解到相关的实验原理、实验步骤,所需的相关仪器设备的构造、原理、操作方法等外,对于难以理解的部分,学生还可利用我院物理化学省级精品课程的优越条件,从校精品课程网页上找到与实验内容相关的理论知识,了解每个实验的重点、难点和注意事项等。实验前,学生必须将实验预习报告交给指导老师批阅,方可进行实验。采用此种方式,促使学生在实验前熟悉整个实验操作过程,提高学生完成实验的效率。
2.2 实验教学手段的多样化,实验内容的修正和更新
在讲授实验之前,可以先给学生10 min的时间,让学生直观地了解一下所用实验仪器,自己对照实验步骤规划操作步骤,有利于实验的顺利进行。在此基础上,为了检验学生的预习效果,教师可以采用边讲授边提问的模式进行,对不同的实验内容运用不同的教学手段。如:(1)实验原理的掌握:教师可以采用集中授课或者单独授课的方式进行;(2)对于物化实验所涉及到的基本实验仪器的使用方法,我们一般采用讲授和演示同时进行的方式授课,并向学生强调或提问仪器使用的注意事项。若是学生已经使用过的仪器,由学生代表简单讲解仪器的操作方法和注意事项,这将提高学生实验的积极性和主动性;(3)复杂实验数据处理的计算机化:采用常用的绘图和数据分析软件进行实验结果的处理等[4];(4)帮助学生进行实验心理素质建设:在实验过程中,如果出现实验异常现象或者仪器故障,教师不要直接解决问题,而是给予学生正确的引导,使得学生自己发现问题并找到解决办法,从而既培养了学生不气馁不急躁、敢于面对困难的实验素质,又提高了学生独立分析问题、解决问题的能力。另外,要对实验教材的内容及时进行修正和更新,增加研究性、综合性以及开放性的选做实验项目[5],如粉体材料的制备和热性能研究,明胶膜的制备和断裂性能测试等。学生可以根据自己的兴趣选择,在教师的指导下独立完成。而且我院每学期还举行实验技能大赛,参与教师的开放实验研究课题,既增加了学生主动参与实验的兴趣,又有利于培养学生的科研能力。
2.3 实验仪器设备的维护和更新
实验仪器的正常运行是实验课顺利进行的基本条件之一,也是学生能够拥有机会操作仪器的基本保证。因此,在每学期实验开展前,我们都会对实验仪器设备进行调试、维修,及时发现和排除故障;实验结束后,还要对仪器设备进行检查和维护,对无法使用的仪器要及时补充。另外,我们还购买了一些新的仪器设备,如用精密电子温差测量仪取代了原有的贝克曼温度计,精密电子分析天平取代原有的电光分析天平,恒温振荡仪器取代了原来的手摇操作等,使得仪器操作简单、数据测量准确,实验安全地进行。
2.4 开放设计性、研究性物理化学实验
培养学生的实验技能和创新意识,处理数据和独立分析问题等能力是实验教学的重要任务,也是学生踏上工作岗位必须具备的能力。为此,我们开放设计性、研究性物化实验,如锐钛矿型二氧化钛的制备和表征,让学生通过阅读大量文献、提出可行性实验方案,在教师指导下独立完成整个实验。在物理化学实验教学中,还可以充分利用我院省重点实验室先进的仪器设备,如测定结构的X射线粉末衍射仪,气质联用仪,400 MHz 核磁共振仪和荧光光谱仪,将先进仪器介绍给学生,开阔学生眼界。提高了学生对物化实验的兴趣,同时有利于学生综合能力的培养。
2.5 完善实验考核方法
为了保证学生实验成绩的真实、公正,建立规范的实验成绩考核方法变得极其重要。我院考核系统如下:实验报告成绩、实验操作考试成绩和期末考试成绩三部分组成,各占80%、10%和10%。其中每个部分的成绩满分为100分,实验报告成绩由学生态度10分,实验预习20分,实验操作30分和实验报告40分组成,由教师给出各环节成绩,求出最后总成绩;实验操作考试的内容为本学期已做的实验,包括各实验的注意事项、仪器设备的操作和思考题等,由学生现场抽签,当场在规定时间内完成操作或回答,操作考试成绩由指导老师给出;期末考试的内容包括实验原理、仪器设备、存在问题、数据处理及操作细节等,由指导老师阅卷给出学生笔试成绩。最后教师根据三部分所占的比例,求出学生的最终实验成绩。
3 结 语
通过物理化学实验教学的多层次设计,可以使学生掌握不同层次的实验要求以及实验技能,对于学生的能力培养将起到重要的推动作用。另外,可以促使他们在以后的专业课实验学习中利用类似的思维方式去掌握实验内容,解决实验问题,提高学生的综合素质。
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多层次实验 篇8
一、化学实验在化学新课程及其教学中的地位
1.化学实验是化学教育教学的重要内容
从化学的组成部分看, 化学大体可以分为实验和理论两部分, 化学实验本身就是化学不可分割的有机组成部分, 是化学的重要内容, 自然也是化学教育教学的重要内容。在义务教育化学课程标准中, 化学实验是以分散的形式分布在“科学探究”、“身边的化学物质”、“物质构成的奥秘”、“物质的化学变化”和“化学与社会发展”等五个主题中。
2.化学实验是学生认识化学知识的重要工具
从现代教学论看, 学生知识的形成和发展的基础是主体 (学生) 动作于客体 (化学世界) 而实现的。一切经验发源于动作, 化学家大多是通过动作去实现与化学世界的相互作用, 从而发现和认识化学规律。学生学习化学, 也应该通过类似过程掌握知识。心理学家一再强调学生知识的构建是通过主客体的相互作用实现的, 认为儿童不是被动地接受知识, 而应该手脑并用, 主动地动手操作和实验, 从而获取知识。
化学实验既是化学教学认识工具的“硬件”——化学实验仪器和设备, 也是化学教学认识工具的“软件”——化学教的方法 (实验法) 、化学学的方法 (做实验) 和化学教学认识方法 (实验方法) , 因而是学生认识化学科学知识的重要认识工具和媒体。
3.化学实验是科学探究的主要表现形式
从化学学科的特点看, 在中学阶段必要的演示和讲解也是需要的, 但是这不应该成为中学化学教学 (尤其是初中阶段) 的主要方法。学生主要靠“听” (老师讲解) 和“看” (教师演示) 是学不好化学的, 至少是不全面的。在化学学习中, 化学知识与技能的掌握, 化学认识能力和应用能力的发展, 都离不开学生的具体操作活动和思维活动。无论是物质组成、结构、制备与合成研究材料的介绍、分析或有关知识的应用, 都需要学生实验探究活动的体验, 需要进行抽象、概括、归纳、演绎、分析、综合等思维活动。大力提倡探究学习, 让学习者充分发挥参与活动的自主性, 是促进学生良好认知结构形成的有效途径。
现代社会的发展尤其需要人的实践能力和创造能力。实验在这方面具有独特的作用, 化学实验中蕴涵着极其丰富、活跃的创造因素。因此当今世界各国都非常重视教学的实践环节, 大力加强实验教学。
二、化学实验的多层次功能探微
1.化学实验的教育功能
中小学阶段是一个人确立人生哲学、世界观的启蒙和奠基阶段, 在人的一生中有重要作用。实验教学对培养学生建立辩证唯物主义的世界观、实事求是的作风, 以及热爱祖国、热爱科学、爱护公物的思想品质都有着潜移默化的教育效果。当学生走进整洁明亮的实验室, 看到摆放井井有条的仪器设备、严格的操作要求和管理制度的文字说明, 以及挂在墙上的著名科学家的人像、生平及格言……这些都会在青少年心灵中留下深刻的印象。
科学态度是科学精神在人的心理和行为稳定倾向上的反映。科学态度基本上包括两个方面, 即科学的态度和对待科学的态度。主要内容有:探究的兴趣、尊重事实、尊重科学理论、客观、精确、虚心、信心、恒心、成就感、责任感、合作等。化学实验集中体现科学精神和态度, 具有非常丰富的教育价值和内容。在实验教学中, 从实验目的、内容、步骤、现象的观察和分析、结果的解释到结论的得出和评价, 都可以使学生受到科学精神的陶冶。
同时, 在实验探究过程中, 通过师生之间、学生之间的彼此交流与合作, 更有益于培养学生对化学的好奇心、探究欲和科学兴趣, 进而促进他们的辩证唯物主义物质观和科学态度的培养落实到每节实验课中, 通过教师的率先垂范、严格要求, 通过学生注意、领悟、模仿和体会, 点点滴滴、潜移默化, 使他们形成受益终身的科学探究精神和科学态度。
2.化学实验的教学功能
化学实验在化学新课程及其教学中的作用和地位, 必然导致其教学功能的不断发展。化学是一门以实验为基础的科学。实验不仅是化学学科的重要内容, 同时也是化学学习与研究的主要方法, 在新课程改革大力倡导探究式学习的背景下, 化学实验更成为实现教与学方式改变的不可或缺的重要途径。中学生学习化学知识的过程可归结为知识的定向选择、理解领会、记忆吸收、作业反馈的过程, 这一过程可分为选择、领会、习得和巩固四个阶段, 在学习化学知识这四个阶段中, 化学实验起到了不可替代的重要作用。
(1) 实验在选择阶段的基础作用。
选择阶段是知觉选择的过程, 学生对教师讲授的教材内容引起注意, 有意识、有选择地运用视、听知觉进行感知, 获得感性认识。如初三学生刚开始学习化学, 对化学实验充满了兴趣, 但对如何观察化学实验现象还不得要领。在进行镁条燃烧的演示实验时, 教师先引导学生观察燃烧前镁条的颜色、状态, 然后提醒学生在实验进行中着重观察镁条燃烧的火焰、发光放热情况, 等燃烧结束后让学生注意观察生成物质的颜色、状态。以上教师让学生注意观察的内容便是在选择阶段学生获得感性认识的基石。
(2) 实验在领会阶段的核心作用。
领会阶段是在知觉的基础上理解教材, 揭示事物本质的过程。例如要学生建立关于“氧化-还原”的初步概念, 可以先从碳、硫、铁等物质在氧气里燃烧的实验来形成“氧化”概念, 通过氢气和氧化铜反应的实验来形成“还原”概念, 再从这个实验里生成物铜和水的分析来形成“氧化-还原”概念。同样, 通过称量物质发生化学反应前后各反应物质量总和跟各生成物质量总和相等的实验来论证质量守恒定律;用溶液的导电性实验导出电离理论, 都是从生动的直观提高到抽象的思维, 使学生牢固地掌握这些知识。
(3) 实验在习得阶段的保持作用。
习得阶段是经过理解、领会, 让知识进入记忆阶段, 通过记忆保持知识、习得知识的过程, 在这阶段实验的作用是不言而喻的。如学习了氢气的可燃性后, 让学生完成氢气的爆炸实验, 在爆炸声和学生的惊叹声中, 帮助学生理解化学知识, 而理解是记忆的基础, “意义识记”是牢固的记忆, 因此实验可间接保持记忆。另外, 实验能调动学生各种感官参与活动, 在看、听、做、想等活动协同工作时会在大脑皮层中留下生动鲜明的痕迹, 造成强烈印象乃至终身不忘, 直接起到了保持记忆的作用。
(4) 实验在巩固阶段的强化作用。
巩固阶段是经过复习和练习将已获得的知识加以巩固的过程。在此阶段若能增加一些实验或操作, 将会对巩固知识起到强化作用。如要求学生通过实验证明氯酸钾里含有钾、氧和氯三种元素;不另用其他试剂鉴别硫酸、氯化钡、硫酸钠、碳酸钠的溶液等。这些都要求学生以设计实验方案的形式, 写出所需用的仪器和药品, 绘出实验装置图, 说明操作过程, 然后通过实验, 从实验的结果来解答问题。
3.化学实验的评价功能
(1) 化学实验知识方面的评价。
主要内容有:是否认识常见的化学物质 (药品) , 能否正确地描述化学实验现象;是否认识常见的化学实验仪器, 知道其操作方法;是否了解化学实验仪器和药品的选择依据;是否了解化学实验药品和化学实验操作中的安全性问题。
(2) 化学实验操作技能方面的评价。
主要内容有:能否正确进行化学实验基本操作;能否根据一定的化学实验目的对化学实验药品和仪器进行选择;能否根据一定的化学实验目的和化学实验仪器的特点, 安装一些常见的、简单的化学实验装置;能否根据一定的化学实验目的, 综合运用化学实验基本操作技能和化学实验安全方面的知识, 进行一些简单的化学实验活动。
(3) 化学实验探究能力方面的评价。
化学实验探究能力主要是通过在化学实验活动中灵活运用提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、搜集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等8个探究要素来体现的。能否在教师的启发下或独立地发现一些有探究价值的化学实验问题, 并能比较清楚地进行表述;能否主动地或在他人的启发下对化学实验问题的可能答案提出猜想或假设;能否根据所要解决的化学实验问题设计简单的化学实验方案, 并对其可行性进行初步的论证;能否根据实验方案独立或与他人合作来完成化学实验;能否运用多种方式和方法对化学物质及其变化进行观察和记录, 并对所获得的证据运用化学用语、表格、线图等形式进行处理;能否运用比较、分类、归纳和概括等方法得出结论或对猜想和假设进行解释;能否对结论的可靠性进行简单的评价, 并对自己在化学实验研究活动中的表现进行反思;能否较为规范地独立写化学实验报告, 并主动与他人讨论和交流化学实验探究的结果。
化学实验在化学教学过程中的功能是多层次和多方位的。从认识论的角度来看, 化学实验能为学生认识化学科学知识、检验化学理论、验证化学假说提供化学实验事实;从方法论角度来看, 化学实验具有重要的方法论功能, 是落实科学素养的“过程与方法”目标的重要手段;从教学论角度来看, 化学实验在创设学习情景, 激发和维持学生学习的兴趣, 发展学生的科学探究能力, 培养学生创新思维与操作能力及质性评价等方面具有其他教学形式和手段所不可替代的作用;从教育论的角度来看, 化学实验在帮助学生形成科学的世界观和方法论, 培养学生实事求是、严肃认真的科学态度, 养成尊重科学、注重实践, 负责、独立思考的良好习惯等方面具有独特的功能。
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多层次实验 篇9
一、医学微生物教学模式的必要性
传统实验教学中学生被动的按老师的要求进行实验操作, 实验课包括验证性与演示性的实验, 基本是单向的一对一。此类教学模式有利于顺利的进行实验课流程, 提高操作成功率。但是学生的操作步骤均是按规定进行的, 被动的学习限制了学生的想象, 思维没能得到相应的提高, 作为新型教学模式, 研究型的教学能够促进学生的个性, 调动学生的学习积极性, 提高学习的创作能力。
人才的培养是医学教育的核心, 人才改革模式能够提高学习的教学质量。本世纪的医学人才一方面要有深厚的教学知识与医学基础, 另一方面要具备严谨的教学态度。高质量的人才模式中要建立学生的创新思维与学习精神, 为此进行研究型的教学研究可以转变学生向创新性人才转变。
二、传统医学微生物中的问题探究
(一) 实验教学内容陈旧, 缺乏完整的教学体系。实验项目是根据传统的理论课内容进行安排的, 实验课时较为分散, 导致无法在一次实验教学中完成学习。学生动手机会少, 教学内容多, 学生普遍处于被动的学习模式, 实验过程中的结果和印象不深导致安排的实验彼此孤立, 学生的学习基础尚未扎牢, 基础的技能训练以及掌握的不甚牢固, 很多都是较为敷衍的。
传统的医学微生物的教学模式多数是加深基本的理论掌握与医学微生物的感性认知。实验课时内容分散, 内容包罗万象, 其间包含多数操作, 大多是进行简单的理论教学验证。实验缺乏有机的教学联系, 综合的实验性少, 缺少研究型的实验, 综合能力得不到有效的培养与锻炼, 学生的综合与系统能力没能有效锻炼、及时提高。
(二) 教学方式单一, 缺乏自主空间。实验中的设置普遍依附于教学理论的配套, 缺乏独立性。在学生进行微生物的教学实验这一环节没有足够的重视, 导致重视理论轻视实验。在规定的时间集中学生进行实验, 而实验课往往是理论教学中的辅助。实验教学中是由老师进行实验, 负责将实验的原理、操作的步骤讲解清楚。学生按照要求进行操作, 这种实验方式以教师为主, 限制学生培养个性。
学生实验时间与进度受到了极大的限制, 在实验过程中的思考不多, 积极性、创造性以及主动性都没能有效发挥, 实践能力也不得提高。教师的教学任务繁重, 一方面要做好教学实验中的备课, 实验中需要的试剂与仪器的清理需要老师将有限精力放于实验教学中。
传统的医学微生物教学中, 过于重视教师的指导, 没能发挥学生的创造性与主动性。只重视实验技术与知识的传授, 忽视学生素质与能力的培养。在未来科学技术与学生的能力培养中, 会出现很多困难, 这种设置不符合当下的人才培养与目标。
三、多层次教学模式
(一) 基础性综合实验。医学微生物主要研究的是病原微生物的结构、形态、遗传以及变异, 学习医学微生物的目的在于对微生物的生物性以及致病性的认识, 了解诊断原则与方法。基础性实验提高了学生对医学微生物的学习兴趣。综合性实验内容是学生在基础技能中的多门课程, 对实验方法进行的综合实验。医学微生物学实验复杂, 使得学生在掌握专业技能时亦提高了综合能力。
(二) 设计性实验。医学微生物的教学一方面需要经费的支持, 另一方面需要具体的研究方向。设计性实验根据教学目标, 运用知识技能将各种步骤方法构思实验。设计性实验本质是一种解决开放的过程, 学校规定了学习的时间段, 让学生自行设计实验方案、自由安排实验时间, 新型的教学模式调动了学生的教学积极性, 获得了预期效果。在实践中教学方面仍旧存在不足之处, 设计中的模仿照搬导致实验教学过于集中。在开设基础综合性实验的基础上进行综合性的实验设计很有必要。设计性采用自主的实验模式, 三五个学生一个小组, 学生按照自身兴趣和能力进行实验操作分析结果, 及时解决实验中的问题。
(三) 创新性实验。学生的想象思维与智慧能力替学生提供了创新平台, 安排实验与训练环节。创新型的实验旨在培养学生的拓展、时间与整合能力。创新型的实验源于教师科研成果与大学生的创业项目。在创新型阶段, 学生选题后可立即进行文件的审阅与设计。在实验中指导教学进行开题报告的组织浏览, 邀请相关的教师论证实验的可行性, 在实验过程中的事实加深了对科研立项的理解。在结束创新型试验后学生需要提交结题报告和研究论文, 这个一方面培养了学生的数据分析与总结能力, 另一方面增强了学生的写作能力。实验的开设提升了学生综合能力, 在科研的氛围下学生对科研的兴趣逐步加深, 有利于严谨治学态度的养成。
当然, 创新型实验离不开导师的帮助, 学校给每个学生配备一名负责学习与品行的老师, 培养学生的思维能力, 最终在导师的指导下学生独立完成实验。此类教学模式拉近了师生关系, 有科研意向的学生在导师的带领下也能及早进入科研领域。在现有条件的制约中, 此类方法的普及仍需其他条件的配套而行。
结束语:多层次的递进教学在医学微生物的教学模式中应用甚广, 传统的教学模式改变了实验的教学内容, 实施了多层次实验。递进式的实验提高了学生的主动性与积极性, 满足学生的不同需要, 为学生提供多层思维与想象空间, 为有科研能力的学生探究深入学习的机会, 由浅及深的培养学生的创新能力。
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多层次实验 篇10
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
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多层次实验 篇11
创新能力针对小学生来说就是运用原有的知识、经验去发现和解决新问题、探究新方法、创造新事物的能力。科学实验导学中怎样培养小学生的创新能力是小学科学新课程改革和课堂转型中展现的一大亮点，也是摆在我们科学导学工作者面前的一大难题，而创新能力的培养，在低、中、高段的实验导学中分阶段、分层次培养尤为重要。
一、创新思想的种子在低段萌发
低段（三年级）学生刚刚接触“科学实验”的学习，对“什么是实验？”“怎么做实验？”“如何操作？”都十分陌生，但他们天生的“好奇心”和“好动”习惯是做好科学实验的动力。根据这一阶段学生的年龄特征、认知规律和心理特点，学生的实验操作应以“模仿”为主，因此教师在“帮”着走的同时，努力开发学生动手、动脑的潜能。首先，应以“琴纳和牛痘的故事”“居里夫人和镭的故事”等科学家进行科学探究的艰难历程和敢于创新的精神以及不怕失败的坚强意志来感染、熏陶学生。其次，教师应在引导学生实验活动或游戏过程中善于捕捉学生的每一个创新细节，无论是材料的选择应用上，还是实验、活动的操作过程中，只要发现有一丁点创新，都要随时给予鼓励，让其敢于创新的勇气得到充分发挥。
二、创新思维的激活在中段训练
根据这一阶段学生的年龄特征、认知规律和心理特点，学生的实验探究水平由“引导性探究”上升为“指导性探究”，因此教师在“扶”着走的同时，分阶段分层次地适度放开，逐渐激活学生创新思维的潜能，力求在每个实验探究的活动中巧设创新思维的综合训练，为促进创新能力的形成打好坚实的基础。如在探究“摆的快慢与什么条件有关”的实验中，由于在“小车运动的快慢与什么因素有关”的探究过程中，学生刚接触对比实验，应以“扶”为主；但现在学生对对比实验的探究模式、方法已经有一定的基础，因此，这个实验可采取由“扶”逐渐到“放”的方式进行。
三、创新能力的形成在高段促进
1.注重已学知识的拓展与应用，是创新能力形成的根本
拓展与应用就是让学生把课堂上已经学到的科学知识尽可能地应用到日常生活中去，解释更多的现象，探究更多的问题，灵活解决自己生活中遇到的各种新问题。如，小学生都喜欢在课间打乒乓，经常被路过的同学踩瘪乒乓球，那么，“你能使踩瘪了的乒乓球变圆吗？”每个实验小组立即展开了激烈的讨论，分别提出了多种不同的解决方案，然后通过各小组用实验来验证。在动手、动脑实验中让全班同学体验到创新能力的形成过程以及取得创新成就的快乐感。
2.开放性的实验导学模式，是创新能力形成的基础
开放性的实验导学模式表现在实验内容的重组、活动的组织与导学方法、探究的发展方向等方面应给学生提供选择和创新的机会，使得课堂的实验导学可以在最大限度上满足不同经验背景的学生探究科学奥秘的需要。如，“模拟月球环形山的形成”实验，一是教师应先让学生观察环形山的图片（多媒体播放图片最好），各实验小组思考、分析“环形山可能是怎样形成的”，然后再讨论出各种各样的猜测，并在全班进行交流。二是让各实验小组把课前准备好的实验材料、用具拿出来进行环形山形成的模拟实验研究，教师巡视点拨。三是当各实验小组汇报完实验结果后，教师应即兴提问：“以上实验说明了什么？”“你认为在什么日子观察月球上的环形山效果最好？”再一次将学生的思考、分析、讨论推向高潮。这样开放性的实验导学模式，不仅磨炼了学生的自主探究与合作学习的能力，而且能让学生的创新潜能尽情地发挥，还能让各有差异的学生获得不同程度的发展。
3.开展丰富多彩的课外实践活動，是创新能力形成的关键
巧设生动有趣的课外实践活动除按教材上的要求开展外，教师还应引导学生根据自己的兴趣、爱好进行一些小制作、小发明，鼓励他们积极参加各类竞赛活动。采取评比、比赛和竞赛的形式开展丰富多彩的课外实践活动，是创新能力形成的动力，更是创新能力形成的关键；注重在应用上下功夫。如，学校科技活动组可在每年的下期开展（3-6年级学生）科创作品制作大赛，让学生将自己制作的科创作品名称、使用方法、功能效果及用途等向前来参观的同学介绍。通过一系列的课外实践活动，不但巩固了学生所学知识，增长了科学实践能力，而且还培养了学生科学探究的兴趣和爱好，更能促进学生创新能力的快速形成。
高中化学实施分层次教学实验研究 篇12
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。