第一篇:教学改革研究工作总结
计算物理与MATLAB相结合的教学改革总结
李晓莉(物理科学与技术学院)
计算物理学是运用许多基础数学理论(如偏微分方程理论、线性代数、非线性规划等)和先进的计算技术(如性能优良的计算机和优秀的数值计算软件)对物理学研究前沿的挑战性问题进行大规模数值模拟和分析的学科。计算物理学的发展对统计物理、核物理、高能物理、粒子物理、生物物理、凝聚态物理、地球物理、大气物理等学科的研究与发展起着重要的推动作用;同时,计算物理学的发展也带动了光学、力学、电磁学等基础学科的教学及实验的发展;另外,计算物理学在各种工程项目中得到了广泛应用,并为其他相关技术(如图像处理技术和通信技术)的发展奠定了基础。
然而,传统计算物理教学模式存在许多问题,主要是课程内容多而教学时数少,很难做到在有限的学时里使学生对数值计算的基本方法和基本原理有深刻的了解和认识;另外,传统的计算物理教学模式只重视对数值计算方法和原理的讲解,强调理论上的高度抽象性与严密逻辑性,而忽视应用的广泛性和高度技术性,涉及内容多为繁杂的数学推导,易使学生产生厌学情绪,不容易收到良好的教学效果。因此,我们有必要进行计算物理的教学方法的研究和实践,使计算物理课的自身价值得到体现,而计算物理与MATLAB软件相结合的教学方法可以有效的改变当前的困境,提高学生学习积极性,明显改善教学效果。
一、结合本院的实际情况,对计算物理的教学内容和教学方法实施了一系列改革措施,总结如下:
(1)分析课程特点,强化教学主线
①通过介绍计算物理学的发展历史告诉学生学习计算物理的必要性,通过介绍计算物理学在凝聚态物理等科研领域的应用而取得的科研成果激发学生学习本门课的兴趣。例如,简单介绍物理学领域最具有代表性的三类数值计算方法——分子动力学方法、蒙特卡罗方法和基于第一性原理的能带计算方法,为学生后续的研究生阶段的学习打下良好基础。②通过实例告诉学生本门课中的每一个数值计算模型都有它的工程背景,每一种数值算法都直接或间接与工程应用相关,并为其他相关技术(如图像处理技术和通信技术)的发展奠定了基础。强调本门课是一种强大的科学计算工具,掌握一类计算方法即能解决一类工程实际问题。
③向学生介绍本门课的课程体系,使学生明确数值计算方法中算法的精度、计算复杂性、数值稳定性以及误差分析是本门课研究的基本问题,使学生理解构造算法的三大要素——逼近、离散化、迭代是本门课的灵魂。通过计算物理课程教会学生一种全新的思维方式,使学生认识到遇到一个数学问题,不能解析求解并不意味着走入绝境,我们可利用已有的数学知识去近似、简化原来的问题,获得原来问题的近似解。
(2)更新课堂教学手段,丰富课堂教学内容
以往的计算物理授课方式一直采用多年延续下来的黑板加粉笔方式,通过在黑板上进行大篇幅公式推导的方式讲解数值计算方法和原理,没有与计算机相结合。但是,计算物理是一门理论与实际结合紧密的课程,仅采用传统方式教学,不向学生进行程序演示,使学生很难体会到课程的实用性,更谈不上对各种数值计算方法的深刻理解了,因此,必须对计算物理的教学手段进行改革。
改革后的课堂教学创建并完善了教学演示程序,充分利用MATLAB软件的可视化教学突出讲授典型的、具有代表性的并能体现其思想的常用数值计算方法和理论,将与教学内容相关的物理问题通过教学演示程序进行了演示和计算,达到了比较好的教学效果。而且自行开发和创建的教育教学软件系统《基于Matlab平台的自操作教学演示系统》在“河北省第十五届多媒体教育软件大奖赛”中获高等教育组三等奖。
加入教学演示程序后的课堂教学内容和教学手段发生了很大变化: ①教学内容的组织和设计上,首先,针对每一个主题讲解其背景、目的和算法设计的出发点,并通过对实际应用的描述,激发学生的学习欲望,提供建立数值方法的实际应用源泉,体现数值方法的价值和意义。以实例启示学生为什么建立数值方法、应该如何引进数值方法。例如,本科物理基础教学中学过的带电粒子在电磁场中的运动轨迹问题,其数学模型为常微分方程,可以通过教学演示程序输入不同的电场强度和磁场强度的值,轻松计算并画出粒子运动的轨迹。学生了解了实际应用背景后就会对常微分方程的数值计算方法更感兴趣,也会更有动力来学。这样的启发式加互动式教学,促进了学生深入掌握电磁场理论和常微分方程的数值求解过程。其次,在讲解完每个主题的背景之后,要详细介绍相关章节的各种算法之间的区别与联系,启发学生在教师讲解前进行独立思考,指导学生如何使用这些理论和算法,并分析算法的适用前提和优缺点,验证和改进已有的算法。最后,提出几个具体的物理问题,启发学生借助MATLAB软件去自行解决。
②在教学环节上,将计算机多媒体技术及MATLAB的实验设计分析引进课堂,与传统教学方式优势互补,将抽象的数学知识直观地呈现在学生们面前,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。例如,用迭代法求解非线性方程,通过教学演示程序,可以动态地演示近似解序列的推进过程,使学生直观地理解迭代法的收敛性与收敛速度问题。又如,为了突出分段低次插值的实用性,可以通过教学演示程序形象直观地展示高次插值的龙格现象,使学生观察到高次插值多项式的振荡现象,深刻理解高次多项式插值的病态问题。
(3)加强上机实践,提高动手能力
作为计算物理课堂教学的辅助教学环节——上机实践教学,借助计算机和MATLAB软件可以加深学生对数值算法思想原理的理解,提高学生解决实际问题的能力。实践教学环节将对培养具有科学计算能力的创新人才起到关键作用。
①增加学生课下上机实践的机会。为保证上机质量,在每次上机之前均布置上机作业,并要求学生按上机目的、算法原理、源程序、计算结果及结果分析写出上机报告。例如,要求学生通过上机实践分别编写解线性方程组的高斯消去法和列主元消去法的MATLAB程序,通过计算理解高斯消去法的局限性,以及在特殊情况下采用列主元消去法的必要性。
②增开了相应的课程设计课。在计算物理的授课结束以后,鼓励对本门课感兴趣、富有创新精神和具有较强计算编程能力的同学选修与本门课相关的课程设计课。学生可以自主选题,针对自己感兴趣的某一物理问题或物理现象建立数学模型,自己动手设计算法、编写程序、上机调试以及对最终结果作数值分析。目前已经有学生利用MATLAB软件对光学课程中的干涉和衍射现象实现了图像再现,还有同学利用MATLAB编程对量子力学课程中一些特殊势场(诸如一维线性谐振子)的波函数及位置概率密度进行了计算,并完成了图形绘制。实践证明,课程设计课调动了学生的学习积极性,培养了学生运用学过的知识解决基本物理问题的能力。这种方式变被动灌输为主动参与,激发了学生的学习热情,有利于发挥学生的主观能动性,同时也提高了学生的动手能力。
③我院有良好的实验室平台和众多从事前沿领域科研工作的教师,一些学习优秀、学有余力的本科生可以直接参加相关科研活动,利用课上所学知识进行实际操作。目前已经有本科生直接参与了教师的科研工作,例如有部分同学协助老师对非线性光学中的电磁诱导透明等现象和半导体物理中的载流子输运问题进行了计算和分析,提高了自身素质和创新能力。还有部分学生将课上所学编程知识用于大学生创新大赛和挑战杯设计比赛中,并取得了优异的成绩。
(4)改革考试方法,全面、综合地评价学生的学习情况
将基于MATLAB的实验设计作为考核内容之一,引导学生重视理论和实践相结合,激发他们的创新精神,培养它们的科学计算能力。
二、上述改革措施在推进和执行过程中得到了学院领导和许多教师的大力支持,所以执行和推广工作进行顺利,并取得了一些成果:
(1)系统研究了计算物理与MATLAB相结合的教学方法,创建了教学演示程序;
(2)通过指导学生的课下上机实践和学年论文,确立上机实践教学;根据我院开设的相关物理课程,制定了上机实践内容,编写了上机实践任务指导书;
(3)总结了计算物理与MATLAB相结合的教学经验,并撰写了教学改革成果的论文;
(4)将计算物理与MATLAB相结合的教学方法进行了推广。在学生的帮助下,参加了“河北省第十五届多媒体教育软件大奖赛”,并获高等教育组三等奖;参加了由国家自然科学基金委员会资助,教育部高等学校物理学类专业教学指导分委员会主办,昆明理工大学理学院承办的“2011年全国高等学校计算物理课程骨干教师培训班”,并在会上展示了本教改项目的部分成果。
三、在计算物理与MATLAB相结合的教学方法推广过程中也暴露出一些问题,并亟待解决。
(1)学生的理论知识和上机实践相结合的能力还有待进一步提高 目前只有部分学生对经典的物理规律理解透彻,并具备扎实的数值计算知识和具有较强的计算编程能力,自觉选修了与计算物理相关的课程设计课,并通过自己动手设计算法、编写程序、上机调试最终得到了计算结果。而另一部分学生由于数值计算知识掌握不扎实或计算编程能力的欠缺,还无法自主利用MATLAB软件对简单物理现象进行数值计算或图形绘制。因此,如何调动全体学生的学习积极性,使他们尽快尽好的掌握数值计算知识和MATLAB编程知识,并通过MATLAB上机计算解决基本物理问题,成为本课题最急待解决的问题。
(2)为自主学习能力强的本科生提供参加相关科研活动的机会
由于计算物理课程的特点要求学生只有多参与应用性程序设计和上机计算,才能真正掌握各种数值计算方法和MATLAB编程。目前有部分优秀学生具备扎实的数值计算知识和具有较强的计算编程能力,但是缺乏实践锻炼的机会。而我院良好的实验室平台应该多为本科生开放,为自主学习能力较强的本科生提供参与各种科研活动的机会,使他们将课上所学知识通过实践得到巩固和提高。
第二篇:“数字电路”教学改革研究
“数字电路”教学改革研究
摘要:本文根据笔者在数字电路的教学实践,提出一系列的适合本科生学习“数字电路”课程理论教学方法,充分调动学生学习积极性、主动性,提高教学效果,培养学生自学与创新能力。
关键词:数字电路;双语教学;教学方法
中图分类号:G642 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)013-000-01
一、引言
“数字电路”课程是通信工程、电子信息工程、计算机科学、自动化、电子科学技术、光电信息工程等理工科专业的主要技术基础课,是一门理论与实践密切结合的课程。其课程特点是:数学知识多,系统性强,逻辑思维强。其课程作用与任务是:通过学习数字系统逻辑分析与设计的基本理论和方法,使学生学会使用标准的集成电路,掌握典型数字电路的分析方法以及常用数字电路的分析和设计方法,使其逐步具备独立分析与设计数字逻辑电路的能力,为后续电子类课程的学习打下坚实的基础。“数字电路”课程作为理工科电子信息类、电气类各专业的专业基础课,对培养“技能型、应用型、创新型、创业型”人才有着举足轻重的作用。如何培养学生的学习兴趣,提高解决实际问题的能力,做到学以致用,是我们一直以来研究探索的问题。
目前,随着计算机的普及应用以及计算机技术的飞速发展,特别是计算机仿真技术的日益成熟,各式各样的计算机辅助教学软件(CAI)应运而生。笔者合在课堂上大胆创新,摸索出了一系列适合本科学生学习的“数字电路”课程教学方法,即在保证数字电路基本理论体系的前提下,合理取舍教学内容,把握教学重点,加强分析与设计方法学习的教学,使学生具备一定的自学能力和课后查阅资料的能力以应对日新月异的新技术、新器件。加深学生对“数字电路”课程理论知识的理解,建立其与该专业其他课程的联系,强化学生对数字电路课程地位的了解,激发学生学习积极性。
二、教学改革的内容
1.增加仿真软件的实践
数字电路是应用型的学科,有很多老师都专注于书本上的内容,习题等,当然这个肯定没有错。但是我们应该花更多时间让学生动手来让所学的知识应用于实践,从而加深对知识的理解。增加仿真软件的使用可以达到事半功倍的效果,与此同时,学生也会对学科更加感兴趣。比如:Multisim等软件的仿真。Multisim软件里面有数字电路的很多元器件,而且功能相当强大。利用元器件的简单连接,通过逻辑分析工具就可以直接得出真值表以及逻辑表达式,还能够对逻辑表达式进行化简。通过对电路的软件仿真,同学们能够深刻的理解逻辑表达式,真值表,电路的联系,从而为以后设计电路打好基础。
2.实践讨论式教学法
课堂上老师用讲授的方式教学,学生很多时候会觉得非常枯燥,很容易就失去学习兴趣,最后形成了老师说老师的,学生在下面做自己的事情,白白浪费了时间,教学效果不佳。在教学的过程中,要适当的提出问题让学生们思考,特别是书本上的一些典型电路图比如锁存器,触发器等。这些器件是比较难理解的,电路连接相对复杂。在讲解这部分的电路的时候,就可以让同学们分组讨论,不同电位输入下的时候,输出会是什么样子。在讨论的过程中,学生们有自己的思考,在探讨的过程中,将自己对电路的理解加深。
3.增加双语教学
数字电路是电子类专业的基础课程,后续还有相当多的专业课,比如:微机原理,单片机,VHDL硬件语言等课程,这一系列的课程中应用到的专业词汇非常多。而电子类的毕业生多数是服务于企业的。企业里面都做着比较前沿的研发工作。很多同学到了好的企业里面去,时常会觉得英文跟不上,因为工作中很多资料是英文的。虽然专业知识过硬,可是一遇到这些英文就感觉力不从心,以至于在工作中失去优势。所以在学校的时候就必须强化学生的英文能力,特别是专业英文能力。刚开始找一些英文资料在课堂上做讲解,学生会觉得负担很大,看到英文就头痛,但是等学生慢慢适应了浏览英文资料,情况会好很多。适当的增加英文教学,对于以后学生的发展会起到很好的作用。在双语教学的过程中,我们也进行了相应的问卷调查,从问卷调查可以看出学生对教材先行性、授课方式、考核方式认可比较一致,大部分学生都认为教学效果很好,收获较大,认为在正确理解和领会课程内容的基础上,有助于锻炼学生英文科技文献阅读和写作能力。而个别学生反映看不懂英文教材,听不懂教师讲授内容,其主要原因是英语基础水平太差。教学实践表明,有选择地面向部分学生进行双语教学,不但有利于提高教学质量,也有助于提高科技英语的阅读能力、写作能力及学生的综合素质,真正做到了因材施教。
4.成立智电协会,充分发挥学生的能动性
为了加强学生的学习兴趣,我们成立了智电协会,在掌握了一些基本电路的知识以后,我们成立相应的项目研究小组,做一些项目的开发。小组里面又分为硬件类的和软件类的,让学生在课余时间巩固自己所学的内容,同时又增加一些拓展知识,比如最近几年流行的arduino开发案例。里面有电路的知识,又有相应的软件驱动知识。同学们可以根据已有的硬件模块,进行一些简单的控制编程做出一些小制作,小发明。这些小制作还可以拿去参加比赛,极大地增加了学生的学习热情。而且协会里面有不同届的学生,通过老带新,让刚接触到数字电路的同学得到了很多知识和启发,实现老师带学生,学生带学生,项目实践促进学习的良性循环。
三、结束语
我们还将不断努力,不断探索,在教学模式、教学方法、教学内容、教学手段等方面进行深入研究,积极推进教学改革和课程改革,不断完善我们的教育工作。
参考文献:
[1]韩桂英.数字电路与逻辑设计实用教程[M].北京:国防工业出版社,2008.[2]谭爱国.多层次开放式电工与电子实验教学模式[J].实验室研究与探索,2010.[3]贺利芳,张刚,周围.关于高等院校专业课程双语教学的探讨[J].高等教育研究,2007.
第三篇:线性代数教学改革研究
线性代数教学改革研究
摘 要 本文以大学线性代数课程的特点为切入点,结合本校大学数学教学改革的发展趋势,通过精选的教学内容和优化的课程体系,提出了多种教学手段激发学生的学习动力,增加应用实例使理论联系实际,提高自身素质,进而提高教学质量,让学生由课堂上被动学习转变为主动学习,成为课堂上的主体,逐渐喜欢上线性代数的学习。
关键词 线性代数 逻辑思维 教学改革
高等院校把线性代数作为一门非常重要的基础课程。这门课程不仅具有较强的逻辑性、抽象性和广泛的应用性特点,而且对于其它科目的学习也有至关重要的作用。然而,由于各种各样的因素,该课程的应用特色未能在教学中得到很好的体现,这门课程的重要性和应用价值并没有被学生认识到。我们写这篇文章主要想解决如下几个问题,拟解决的关键问题:(1)如何提高学生的学习兴趣?(2)如何提高学生的学习热情?(3)如何提高学生学习的积极主动性?(4)如何让学生学得轻松愉快?(5)如何让学生学得清楚明白?(6)如何提高学生的学术钻研精神?学生在学习中也经常感到困惑,原因在于这门课程本身就比较抽象,计算量大,再加上许多高校的线性代数课程学时偏紧,倾向于数学知识的灌输,轻视线性代数理论的产生背景,缺乏理论与实践相结合,因此使学生接受起来比较困难。另外,线性代数的教学目标不仅仅是要让学生掌握系统完整的分析学知识,更要结合当前数学学科发展的新形势,培养具有自我更新知识能力的终身学习者。这给教学方法的改革和探索提出更高的要求。可见,针对本校数学系的学生来探索、研究线性代数的新教学方法,并在实践中不断总结和完善,有着重要意义。本项目将结合“发现教学法”和“问题教学法”来研究《空间解析几何》的教学改革。结合以上几点问题,本文主要从以下几个方面探讨了线性代数教学改革方向:从教学内容方面对线性代数教学进行改革
我们本校有数学专业和非数学专业,根据学科性质的不同和要求的不同,应区别对待。当前高校线性代数的教学比传统的保姆式教学已经进步很多,但还是存在一些问题。例如,有的学生被动完成老师布置的作业,不知道主动钻研数学知识;有的学生不适应老师的教学方式,听不懂课也不敢告诉老师,慢慢失去学习兴趣;有的学生一遇到难题就害怕,缺乏自信,久而久之就觉得自己不够聪明,学不好线性代数;有的老师在课堂上总是看到不少学生眼神迷茫,听不懂课,久而久之就觉得学生水平太差,难以教导。其实,只要是智力正常的人,只要认真学习,肯定可以学好高等数学。所以要让学生乐于学习线性代数,让学生学得轻松愉快、学得清楚明白,在线性代数的学习中增加智慧提高自信,就必须探索和改进我们的教学方法。通过对线性代数课程的教学实践,探索如何在数学中有效地开展理论和实践相互结合的方法,并且在教学过程中利用数学软件辅助教学,使教学变得直观生动,并在后续课程运用此基本框架进行检验,不断修正和完善,最终建立一套完整的教学模式和一套标准的提高学生兴趣的教学质量评价体系。我们还可以通过课堂练习来提高学生的学习热情。虽然课堂练习有点老套,也有点耗费时间,但对于提高学生学习数学知识的热情却简单有效。我校高等数学的期末总评成绩的30%取决于平时分数,我们可以通过奖励平时分的方法鼓励学生上台做练习。这个方法可以极大地提高学生在课堂教学中的思考效率,增加学生的学习热情。
数学课堂上的思考总是比较耗费学生的脑力,这容易让学生在课堂上懈怠,学生思考累了就会向往休息,然后就容易进入“纯听众”的低效率状态。而课堂练习和奖励平时分就可以让学生参与课堂的表演,提高学生的兴趣和兴奋度。更进一步,我们可以利用“同宿舍的大学生十分团结、荣誉感强”的特点,在课堂练习中采用同宿舍集体奖励平时分的方法,每次都激发出很多学生的思考热情,提高教学效果。这种方法在实践中十分有效,不同宿舍的学生往往表现出你争我抢地上台做课堂练习的热情。将“发现教学法”用于极限语言的教学课堂。而对于数学专业的学生,由于对理论和应用都有相对较高的要求,因此教师在讲授过程中不但要强调计算,也要多加强调理论推导,培养数学专业学生的逻辑推导能力。从教学方法角度进行高校线性代数教学改革
在线性代数教学中,为了确保其教学质量和效果,我们从以下几方面进行研究和探讨。
2.1注重能力的培养
使用“发现教学法”来实施极限语言的教学实践,是为了让学生深入体会极限语言的本质特征。由于极限语言在线性代数中极为重要,我们将在教学计划中,为这部分内容的教学预留比传统教学法多1/3的?r间,以期给学生打下扎实的基础。另外,为适应“发现教学法”教学模式,拟引入“2+2”教学方案,包括4个教学环节:创设问题的情境―探索、解决问题―方案讨论―总结评价。教师主要参与提出问题环节和总结评价环节,学生主要参与解决问题环节和方案讨论环节。
2.2加强知识应用的介绍
问题教学法,就是以问题为载体贯穿教学过程,使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望,进而逐渐养成自主学习的习惯,并在实践中不断优化自主学习的方法,提高自主学习能力的一种教学方法。问题教学法充分体现学生的主体地位,能有效地激发学生自主学习的主动性和积极性。由于数学知识的掌握,不仅仅在于发现问题,以问题贯彻学习的始末,还需要掌握严谨的证明过程。因此,我们将在定理的教学过程中渗入问题教学,而并非从始而终都使用问题教学法。故需要设计好科学的教学环节。结合传统问题教学法的几个步骤,我们拟将课堂分解为4个教学环节:教师提出问题(例如怎样求参数曲线的长度)―学生在教师引导下思考解决途径(例如用择线段去逼近曲线长度)―严谨的证明(证明曲线长度公式)―巩固练习(求解若干曲线的长度)。
2.3利用多媒体教学法
在现代的线性代数教学中,有许多定理需要进行推导。但由于教学改革需要,线性代数的课时数减了不少,由以前的每周4课时减少到每周3课时,这样课时的减少大大影响了定理证明过程介绍,很多证明就不能在像以前那样详细介绍了。为了解决这一现实问题,我们就需借助于多媒体,多媒体的引入大大提升了工作效率,探索如何在数学中有效地开展理论和实践相互结合的方法,并且在教学过程中利用数学软件辅助教学,使教学变得直观生动,并在后续课程运用此基本框架进行检验,不断加以修正和完善,最终建立一套完整的教学模式和一套标准的提高学生兴趣的教学质量评价体系。因此,多媒体的引入既节约了上课时间也提高了工作效率,显著增强教学成效。结论
高等院校把线性代数作为一门非常重要的基础课程。这门课程不仅具有较强的逻辑性、抽象性和广泛的应用性特点,而且对于其它科目的学习也有至关重要的作用。线性代数的教学改革是一个深远的问题,为了让学生学好这门课程,教师要花很多的时间和精力。在此基础上,针对这些问题进行了教学探索。通过我们的教学实践,发现学生的学习积极性日益高涨,并且一些学生由此产生继续深造的想法,取得较好的教学效果。
参考文献
[1] 马德炎.谈创新与大学数学教学[J].大学数学,2003(1).[2] 李大潜.关于高校数学教学改革的一些宏观思考[J].中国大学教学,2010(1).[3] 杨学志,职占江.高等数学课程教学改革探讨[J].学理论,2011(16).[4] 姜启源,谢金星.一项成功的高等教育改革实践[J].中国高教研究,2011(12).[5] Steven J.Leon.Linear Algebra with Applications,Sixth Edition[M].Pearson Education.Inc,2002:22-23.
第四篇:中学生物教学改革与研究
课程名称:中学生物教学改革与研究 任课教师:李娟 学生:郭相振 学号:2014171582 对中学生物教学改革中部分问题的思考
摘要:随着课程改革的深入,科学教育的价值、地位和作用越来越得到重视。自课程改革以来,我国中学生物教学发生了许多可喜的变化,但是目前仍然存在一些亟待解决和调整的问题。本文从生物教育的整体出发,对当前中学生物教学改革、课程教学、实验优化教学等方面的现状以及存在的问题进行了分析和思考。关键词:生物教育改革 课程改革 实验优化教学
生命科学代表着21世纪自然科学的前沿,已经成为自然科学中发展最为迅速的学科之一,作为基础教育理的高中生物教学应要为迎接生命科学时代作好人才的准备。随着生物科学和学科理论的发展,素质教育的全面实施,培养学生应有的可持续发展的科学素养,对学生进行科学教育显得尤为重要,而且成为是当今教学改革的重要组成部分。中学生物教育面临着很多新的要求和挑战。在改革中取得了很多可喜的成果,但是仍然有很多亟需解决的问题。
在课堂教学中的问题:许多教师仍然把知识的记忆当作教学的一切,忽视了培养学生的学习兴趣和学科思维。
一些教师未能建立科学的教学观和知识观,虽然希望与学生有更多更好的交流,但往往在课堂上没能提供有效的问题情境,不能组织起真正有效的讨论和交流,导致课堂气氛不活跃,学生的生物学思维比较肤浅。
实验教学中的问题:很多学校并没有真正的进行实验教学。
生物学是一门实验科学,实验是生物学的基本研究方法。而大多数学校缺乏必要的实验器材和实验材料,原本可以很生动的生物课显得枯燥、无趣。由于学校没有实验经费投入,生物教学无实验室,无实验器材,无实验材料,严重影响着生物学的教学。
教学评价中的问题:只注重注重分数,而忽略其他方面因素。
仍然按照传统方式进行,忽视了除分数以外诸多方面的评价,如学生的品德、学习态度、操作技能、创新意识及能力等等,教师只从考试成绩上对学生进行人为的划等、分类和排队,强调评价的管理功能。这样一来,教学评价由教师独揽,学生没有评价的主动性和积极性,容易产生厌学情绪,对概念不能很好的理解,对术语、词汇的记忆和使用能力也较差,势必会挫伤一部分同学的学习积极性。
从上述问题我们可以看到:很多教师没有深入研究生物教学的改革,迫于上级或学校要求才进行高效课堂、导学案教学等形式主义的改革措施。在很多地方我们的课程改革都成为了一种形式。
为什么会出现这种现象呢?原因是多维度的,在客观方面:学校对教学研究的不重视,对教师教学工作的评价体系和标准有问题,教育教学设施落后,教育教学资源缺乏,教师待遇太差等多种因素。
而从我们教师的主观方面来分析,原因如下:
首先,中学教师的负担是很重,压力很大。一般每个教师每周都要上16-20节课,再加上升学考试的压力,可想而知,他们面临多大的压力,根本没有充分的时间和精力来进行教研方面的工作。其次,教师首先是人,然后才是教师。应试教育中谁是受害者,难道仅仅只有学生吗?而实际上教师同样是受害者,许多教师在“辛辛苦苦地折磨学生”,换来的只是学生的冷漠和社会的谴责。最后,许多教师只是在年复一年机械重复所教的知识,没有反思,没有提炼华,没有形成自己特有的教学风格。然而真正的教育没有重复,只有创新。在各种内因和外因的作用下,特别是高道德要求下,教师已成为社会上心理问题、亚健康人数最多的一类工种。还有很多教师在职称到达最高后就不愿再继续进行教学改革的深入研究,或者对此不积极甚至持反对态度。这些都深深地影响着我们生物教学改革的步伐。
由于教师的教学研究与改革的态度,以及高考制度的缺陷,使得我们在教学中不可避免的过分追求分数与升学率,这又使得学生们陷入做题与背题机械学习的深渊中。使得学生丧失了学习的兴趣。最终导致课改的种种问题。要解决这些问题我们得提高教师教学教研动力提高教师素质,改变学生学习态度和兴趣等各方面下功夫。
首先,各级教育主管部门着力改善教师的生态环境,创设增强教师幸福感的外部环境,营造充满人文关怀和情趣的氛围。使教师能够静下心来教书,潜下心来育人。各级政府和教育主管部门应重视和加强教师专业发展文化的建设。创造良好的教师专业发展的氛围,让教师在学习型组织中成长。其次,要改革教学评价机制。随着课程改革的深入,教学评价也需加以改革,评价内容应兼顾知识、能力、情感、态度与价值观等各个方面,使评价结果更为客观、公正、合理。而不是仅靠学生的学习成绩来判断一个老师或者是一个学校的教学成果。此外,我们教师本身应树立终身学习的思想,不断提升自身素质。教学过程不仅是教的过程,同时也是学的过程。只有通过不断的学习,教师才能在专业水平、教学艺术、教学理念上提升自己。在现实的学习层面,许多教师是以学科为本位,在本学科的知识领域范围内不断地进修,从而达到学科权威。学科素质是教师作为一种专业的基本骨架,而教育思想才是从事教育事业的血液。教师才华的提升离不开对教育事业的深度哲理性的反思,反思知识传授的最佳途经,反思不同教育行为对学生发生的作用,反思学生的行为对教育的反作用,反思一切的教学与教育过程,使一切教育现象成为反思的起点,使一切行为为反思所用。好学才会避免僵化的教,教师只有通过终身学习和不断反思才能有充分的自信和决心向“高原现象”挑战。才能使教师在提高教学素质的同时,不断向一个个顶峰跨越。
1.以学生为本。生物教学要面向每一个学生,致力于提高学生的学习兴趣,培养学科思维,完善学生的健康人格。帮助学生理解生物对整个社会发展的作用,使学生能从生物的视角去认识科学、技术、社会和生活中的有关问题。为学生营造一个宽松和谐的课堂氛围,为学生提供表演的舞台,让学生得以全面发展。
2.改进课堂教学。生物学教学应使学生学习比较系统的生物基础知识,初步掌握生物的生活习性、形态结构、生理功能、分类、遗传、进化和生态的基础知识,并了解这些基础知识在生产生活中的应用。在教学中要注意开展师生双向活动,在教学中充分发挥教师的主导作用,运用各种教学方式,因势利导,结合讲授课、讨论课和实验课,不断加大对学生创新能力的培养。让学生更多地获得生物学基础知识和获取基本的实验技能,了解生物学发展的前景以激发学习生物学知识的学习热情。
3.加强对生物课的重视。教育行政主管部门以及社会各界都应该加强对生物学科的重视,改变教学现状,探索积极有效的教学方法,提高教学质量。同时还应该增加投资,切实改善生物学教学环境,引进各种实验设备,极大地调动学生的学习积极性。4.改变教学手段。中学生物教学应该结合中学生的特点,采取形式多样的教法,改变传统的、单一的教学模式,引导学生主动参与、亲身实践。教师应充分运用多媒体实现教学过程智能化、现代化,使生物教学跳出文字和教室,使学习成为兴趣,进行自我探究或集体讨论,从而提高教学效率和效果。
参考文献: [1] 杨继红,《中学生物教学改革浅谈》道客巴巴分享文档
[2] 梁秋英,《中学生物教学研究现状与问题思考》中学生物教学杂志社 [3] 薛金良,《中学生物教学改革中的问题与对策》百度文库(未知单位)[4] 冯莉,《中学生物学教学改革的研究思路》黑龙江省教育学院
第五篇:《钢结构》课程教学改革研究
《钢结构》课程教学改革研究
摘 要:先对当前《钢结构》课程教学现状进行分析,结合当前社会需要及企业对钢结构专业人才的要求,遵循学生职业发展规律,对钢结构课程教学方法进行初步探索。
关键词:钢结构;教学现状;改革措施
Abstract:The first of the “Steel Structure” Course of the current status of the analysis,combined with the current needs of the community and the business requirements of steel professionals,students follow the development of the law of occupation,of steel structure teaching method preliminary exploration.Keywords:Steel;teaching status quo;reform measures
当前,我国随着钢产量的逐年增长,钢结构使用范围和发展趋势也将更加宽广。《钢结构》课程是土木工程专业的专业必修课之一,是一门理论和实践性较强的应用课程。本课程主要知识包括材料、连接、节点性能、轴压构件、受弯构件、拉弯和压弯构件的承载能力计算方法和原理。由于课程知识内容多,涉及的相关规范条文多,理论应用性强,而学生平时生活、学习中接触的钢结构实体又有限,缺乏一定的认识感,学好钢结构比较困难。下面先对钢结构的教学现状进行小结,然后针对现状提出几点改进措施。
钢结构课程教学现状
1.1培养目标不明确
当前,很多高校的人才培养方案虽然有所不同,但《钢结构》实际教学过程中差别不大,甚至直接采用211、985院校的教材教学,没有一本适合自己学校校情的钢结构教材,最终的区别只是课时的比例和内容有所删减。教学目标很不明确,教学设计适应性不强,影响教学质量。
1.2课程体系建设重视度不够
在土木工程专业中,“大土木”的核心课程体系主要是钢筋混凝土和土木工程施工,而钢结构在土木工程中一直作为一门辅助课来学习。加之学生学习过程中钢结构课程课时比较少,最多不过80学时,而钢结构的理论和实践性都较强,没有充足的课时保证,强调理论和实践中任何一个都会导致学生知识体系不达标。
1.3传统教学没有吸引力
《钢结构》教学中,由于知识面广,格式复杂,讲解内容抽象,甚至有些难以用语言描述,以及钢结构施工图和节点多,看图识图需要一定的空间想象,导致教师必须借助现代教学手段,例如用PPT、慕课、微视频教学来帮助同学理解抽象知识。而传统的板书和作业的教学方法很难适应现代教学模式。
钢结构教学改革措施
2.1理论课教学改革
首先,增加理论课的学时,课时是保证,想要在有限的课时达到教学效果,必然和培养合格钢结构专业人才相悖。
其次,钢结构课程内容中强调一下方面的能力培养:
1)钢结构基本概念的理解。包括钢结构的材料性能、破坏类型、应力集中、疲劳破坏、刚度、强度和稳定性等。
2)连接的方法。突出重点难点,掌握焊缝连接和螺栓连接,以及计算焊缝的焊脚尺寸,螺栓连接的计算方法。
3)构件设计方法。掌握轴压构件、压弯和拉弯构件的设计方法,作为基本理论知识学习。
4)培养一定的设计能力。钢结构的应用范围逐年增大,尤其轻型门式刚架结构、网架结构的应用,将整体结构设计的概念讲给学生,确保理论设计和施工。
5)培养施工和管理素质。讲解现场施工技术,识读施工图纸和节点详图,和培养学生的管理沟通能力等。
2.2实践教学改革
要加强学生实习,不仅要加强学校课内实训,也要加强校企实习。很多高校对钢结构课程实训环节不是很重视,仅停留在表面阶段,没有达到对《钢筋混凝土结构》课程的重视地位。而当前钢结构发展突飞猛进,体系复杂多变,例如北京鸟巢,所以学生只对简单的型钢构件、排架钢结构、刚架钢结构、网架结构只是一带而过,学生基本不有看到问题的精髓处,所以实践的教学也需要课时作为保障。让学生深入钢结构生产一线,这样通过实践环节也加强理论的学习,从而达到实践教学的目的。
2.3课程设计、毕业设计的改革
课程设计是结合土木工程专业而配合的实训环节,通过课程设计,使学生能对专业知识更进一步的认识和理解,提高学生运用理论知识的水平。而毕业设计则是对大学所有专业课的一次大考验,也是加强实践性的重要教学环节,强化课程设计对培养实用型人才尤为重要。当前,钢结构课程设计一般是屋架设计,这与现实情况脱节,所以毕业设计题目类型和形式亟需革新。好多高校毕业设计题目竟然是钢筋混凝土框架结构设计,而钢结构的设计基本没有,使得学生就业失去了一些不错钢结构设计院或施工企业,因此,有毕业将钢结构的题目作为备选之一,增强钢结构的理论和构造的应用水平。
结束语
高校中的课程设置需要与时代接轨,适应社会发展需要,创新思路,以企业为导向。学校的人才培养方案应该接地气,注重理论与实际操作并轨,培养能解决当前实际问题的卓越工程师。从当前钢结构的市场地位看,土木工程专业应该加大钢结构教学地位,不断进行教学革新和总结经验,才能更好为社会经济发展做贡献。参考文献
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作者简介:胡长威,(1985.4)男,湖北孝感人,研究生,助教,研究方向:组合结构,施工管理。