科学研究的起点范例6篇

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科学研究的起点

科学研究的起点范文1

摘 要:在新课程背景下,科学实验教学在整个教学中起着不可替代的作用。科学家伽利略说过:“科学的真理不能只在古代那些圣人的布满灰尘的书上去找,而是在实验中或者以实验为基础的理论中去找。”科学实验是学习知识的一种重要方法,有许多知识单凭老师的讲解是难以真正领悟的。从目前在科学实验教学中存在的一系列问题出发,进一步探究提高科学实验有效性的途径,使同学能够更好地学习科学。

关键词:科学实验教学;问题;有效性;途径

现在我们教学改革的目标就是实现教学的有效性。从专业的教育学角度看,使学生获得发展又是实现教学有效性的核心内容,所以说,教师应该在教学活动中让学生充分、全面、有个性地发展,以一切为了学生为基本出发点来开展教育事业。科学学科的特点决定了实验教学在其中的重要地位。现代科学的教学方法,早已不是枯燥乏味的教师“口头的”或者“黑板式”的教学,而是能够充分发挥学生主动性的实验教学,关注实验的有效性,提升实验的效率和效益是科学实验教学的重难点所在。

一、目前科学实验教学中存在的问题

(一)学生实验的目的不明确

科学实验活动大部分都是学生有热情、感兴趣的活动。一般来说,课堂上做实验比起枯燥乏味的黑板式教学更容易得到同学的欢欣鼓舞。但是在现实的实验教学中,同学们对实验的热衷并不是因为其对实验的探究,而仅仅是为了兴趣和好玩,不会自我总结实验现象和结论,这就忽略了实验的目的性。同学们在实验课堂上玩得很尽兴,但是收获却很少,到最后甚至连最基本的操作步骤都难以表达清楚。可见,学生实验的目的不明确是当前存在的一个问题。

(二)实验的开放性与科学性尺度难把握

传统实验教学一般是教师把实验的材料、器具、研究课题等都准备好,然后一步步地指导学生进行实验,评价的标准就是看学生能否正确地操作以及实验是否能够成功,而在这样的指导下,学生实验的科学性一般都能得到保证。而在现在新课程教学中,学生实验越来越趋向开放性。学生自主地选择研究课题,自己思考实验的方法,自己选择使用实验的材料,这样教师在指导和材料的准备上产生较大困难,科学性有所降低。总体来说就是随着实验的开放性增强,教学的科学性很难把握。

二、提高科学实验教学有效性的途径

(一)加强演示实验的教学,增强实验的目的性

1.重视演示实验教学,进行准确示范

俗话说得好,细节决定成败,实验也是如此。实验过程中的一些小细节、小问题,同样也决定着实验的有效性。所以教师在带领学生进行实验的过程中,注重细节的操作,不要贪图一时的方便而忽视一些小问题,为同学做出不准确甚至错误的示范。

2.要求学生进行仔细的观察

要想提高科学实验的有效性,还要注重对学生观察力的培养。因为观察能力是人们认识和获取知识必备的本领。观察活动要避免盲目性和偶然性,要有目的性地观察,这样有助于在科学实验中发现规律。科学的观察总是为解决科学问题服务的,只有对复杂的现象进行系统地观察,才能完成系统的观察资料,做出实验报告,提高科学实验的有效性。

3.教会学生准确地记录实验现象

学生在观察完毕后,都需要将观察的结果记录下来,能不能准确地记录实验现象对于下实验的结论是至关重要的。对实验现象的记录应该是客观的,不能用主观的想象来描述观察的现象,否则观察行为将毫无意义。

(二)以学生分组实验的形式,准确把握实验的开放性与科学性

采取学生分组实验的形式有许多好处,是教师带领学生进行科学实验的一种有效途径。学生分组实验既能保证实验的开放性,又能保证实验的科学性,教师以对小组进行指导的方式不会太分散,准备材料也不会太过于五花八门,不会造成太大的压力。并且教师为学生进行分组时,还可以充分考虑不同学生不同的个性、学习成绩等,进行合理的交叉搭配,争取在各方面都达到平衡,这样就可以密切关注学习差的同学,通过合理的搭配把这部分学生的积极性调动起来,提高学习的积极性和氛围,增强学生合作进行的有效性。

例如,在学习“凸透镜成像原理”时,让学生搭配分组进行实验,在实验时学生可以多角度地自己设计方案,自己亲手实践,这样可以增强实验的有效性。

在新课程教育下,科学实验教学的方式取得了巨大的变化。我们要学会在合作、探究学习的过程中,不断地发现问题、解决问题,从有效性上考虑和审视实验教学。实验教学使得课堂的直观性更加突出,更重要的是“活化”了教材,注重科学实验教学已势在必行。

参考文献:

[1]李开勤.抓住关键问题,提高科学实验教学的有效性[J], 2010(12).

[2]夏伟娟.初中科学实验教学的有效性初探[J],2010(2).

[3]陈华松.提高科学实验教学的有效性[J],2007(31).

[4]赵微.研究性学习的理念与实施[M].开明出版社,2003.

[5]江艳春.以实验教学为抓手,提高科学教学的有效性[J],2010(11).

科学研究的起点范文2

Abstract: The electronic disciplines race in promoting discipline construction and curriculum reform, to guide colleges and universities in the teaching reform to focus on students 'creative ability and innovative spirit of collaboration, linking theory with practical, hands-on capacity and the training of engineering training, in advocating for quality education, improve students' ability toand design production capacity of practical problems, and many other aspects of the increasingly important role in promoting.

中图分类号: F416 文献标识码: A 文章编号:

学科竞赛是工科高校学生能力培养的重要环节,它不仅丰富了学生的学科知识,更能够锻炼学生的能力。电子类学科竞赛为电气信息类专业新一轮的教学改革提供了崭新的视角,为创新性人才培养方式的教学实践提供了借鉴,为高质量的人才培养提供了新的方法;电子类学科竞赛活动的开展,不但使学生的动手能力得到大幅度的提高,也促进了指导教师队伍的建设和培养。总之,电子学科竞赛对电工电子类课程改革具有强烈的指导意义,对教学改革与实践具备有力的促进作用。

电子学科竞赛的发展对教学改革具有特殊深远的意义,有助于推动电气信息类学科专业的教学改革,参加电子学科竞赛,可以培养学生查阅资料能力、自学能力、分析问题与解决问题的能力、综合设计与调试能力、科技论文写作能力,培养了学生理论联系实际的作风、团结协作精神和创新意识。同时也可以提高教师对电子类竞赛的指导能力与水平。

在电子学科竞赛中,指导教师起着不可或缺的重要作用。从选手培训到赛前指导,从丰富理论知识到训练逻辑思维;各个环节都是对教师教学质量、教学效果的反馈,也是对新的教学方法的考证。通过辅导电子竞赛,教师可以针对性地发现问题,从而对教学内容进行改进;也可以寻求到融入实践教育的更适宜的方式,从而实现更好的教学效果,使教学质量更上一层楼。通过指导学生完成有现实意义或前瞻意义的赛题,也为指导教师提供了了解本学科发展需求和趋势的另一视角,为课程体系的教学改革提供有价值的参考。另一方面,作为高校的教学管理者对建立电子竞赛运行机制和管理模式的实践,本身就是一个了解受教育者的客观需要,搭建各种理论与实践紧密结合的教学舞台的改革过程。同时,教育者与学生在电子竞赛系列工作中的互动,也是对“培养模式多样化,培养方案个性化”的人才培养模式作出的新探索。

另一方面,在不断的课程体系和教学内容改革中,必然会有很多鲜活的新理念、新方法涌现;在把这些探索性成果推广应用之前,需要一个测试、修正的过程。学科竞赛可以提供一块试验田:在竞赛培训课程中融入新成果,通过竞赛过程反馈应用情况,根据竞赛成绩评定成效;学科竞赛也在课程体系和教学内容改革中扮演着先行者的角色。

深化课程体系和教学内容改革,加强教学方法和教学手段的建设是学风建设的重要内容,也是学风建设的迫切需要;只有深入教学改革,更新教学方法和教学手段,才能调动学生学习的积极性和发展良好的学风。我们在课程改革中,以电子竞赛为导向,采取了一系列的改革措施。在校外,将学生的实习与专业技能实践有效衔接,将技能培训和竞赛衔接,做到制度化、规范化。在校内,建立规范的专业实训室,进行现代化的技术手段操作模拟训练,使学生在赛前就得到充分的锻炼,对于取得良好的竞赛成绩至关重要。

为加强对学生的参赛训练,提高训练水平,一方面应充分调动本校指导教师的积极性,为他们提供良好的后勤支持与精神激励;另一方面,也要打破框框,从兄弟学校引入高素质高水平的培训教师,形成培训师资的合力,这是取得良好竞赛成绩的又一保证。

近年来,我们经常组织学生参加教育部主办的全国大学生电子设计竞赛、主办的大学生挑战杯”竞赛,以及团省委、省教育厅乃至市一级主办的各类大学生科技作品竞赛等学科竞赛,获奖颇丰。参加这些赛事都是非常有益的实践,对促进学生的基础知识教育和综合能力培养之间的有机结合,特别是对培养学生的创新意识和团队精神均能发挥积极的作用。

通过组织学生参加学科竞赛的实践,我们在总结竞赛组织工作经验的基础上,进一步摸索出学科竞赛组织工作的最佳模式,探讨在赛前训练、赛中组织、赛后总结的一系列过程中,就如何调动学生参赛积极性、提高教师的指导水平、加强师生在竞赛前后的互动,以及如何将竞赛活动纳入教学改革计划,形成一个有序的竞赛组织培训参赛制度,做到“本科四年参赛培训不断线“,在学生中形成一个”人人争参赛,个个想得奖“的良好风气,对促进本科教学改革起到推波助澜的促进作用。通过几年来的具体实践,我们深深体会到:

一、理论创新:电子竞赛模式是一种全新的教学模式。

突破传统的纯理论教学思想,我们课程教学的教育思想是“学生为中心”,“能力为主导”,“教、学、研相结合”。课程团队对课程观、课程模式有比较深入的研究。对“学生为中心”的理念理解透彻。教师是导演、教练,学生是主角。学生对自己的学习负责任,规划自己的学习活动,学院和教师为学生提供足够的学习资源和引导。实现了教师的观念和学生的观念转变,教师不再对学生的学包大揽,而是注重对学生的创新思维、学习方法、学习能力的培养;使学生的学习主动性、责任感、创造性增强。

二、实现价值:电子竞赛是教学改革的一个重要方向。

电子竞赛是与课程体系和课程内容改革密切结合,推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作,推动学院促进信息与电子类学科面向二十一世纪课程体系和课程内容的改革,促进教育也要实现两个转变重要思想的落实,大学生电子设计竞赛已成为学院教学建设、教学改革和实验室建设的重要评估依据。竞赛既是对学生实践能力的检验,同时也是对我们教学工作的检验,是对教师工作能力的检验。没有科学的教学体系,没有一支理论水平高、实践能力强的师资队伍,很难在竞赛中取得好成绩。可以说,电子设计竞赛对我们的教学改革起到了促进作用,也是对教学改革工作的检验与成果的肯定,这就是教学改革与电子设计竞赛的双向互动性。

三、实际效果:电子竞赛将有利促进学生技能的培养。

电子学科竞赛培训的内容包括电类专业的信号检测、控制、传输与处理等应用性较强的知识。采用中大规模集成电路、专用集成电路与可编程逻辑器件。实验室开放,仪器1人1组,元件1人1套。目的是培养学生进行低频、高频和数字电路综合设计、装调与测试的能力,强调各种设计方案的实现与创造性思维能力的发挥,鼓励创新与突破。要求书写综合性实验报告。

由于在竞赛中坚持引导高校学生加强相关专业和课程的建设,促进教学改革,在教学中注重培养大学生的创新能力,动手能力和协作精神,提高学生工程实践能力的培养以及针对实际问题进行电子设计制作的综合能力,吸引广大学生参加课外科技活动,为优秀人才的脱颖而出创造了条件。

实践证明在大学生中开展科学竞赛活动为在校大学生提供了展示自己才华、提高实践动手能力、检验学习效果的平台。总之,开展电子类学科竞赛,有利于教学和科研相结合,有利于培养提高学生综合能力,有利于高校教学改革和基础建设,有利于培育和增强大学生创新意识和团队精神。随着电子竞赛的制度化、规范化和常规化,电子竞赛必将成为电类专业课程改革的导向标。

参考文献

[1] 王彦,陈文光,朱卫华,黄智伟 全国大学生电子设计竞赛训练教程(修订版)

电子工业出版社,2010年6月.

[2] 高吉祥全国大学生电子设计竞赛培训系列教程

电子工业出版社,2007年1月.

⑶ 周永海 《从学生科技社团活动开展看高校校园文化建设》

科学研究的起点范文3

关键词 汽车电子专业 理论教学 实践教学 改革

0 引言

2011年中国汽车市场实现了平稳增长,汽车产销量双超1840万辆,再次刷新全球历史纪录,中国成为世界第一汽车生产和消费国。但国产汽车电子方面的新产品与新技术几乎都是以国外品牌为主,因此,尽快培养我国汽车电子方面专业人才的任务显得非常紧迫。①

汽车电子专业是机械与电子相结合的交叉型专业,既要求学生掌握汽车机械方面的工作原理,又要有汽车电子设计方面的专业知识,因此,传统的电子类或机械类的教学方法已不能适用于汽车电子专业的教学。

1 理论教学的改革

本专业的理论课程包含机械与电子两方面,课程的特点是既需要形象思维又需要抽象分析;如果采用传统教学模式,认真听课而又完全能够听懂的学生不多。为了改变这种现状, 必须进行理论教学方面的改革,可以通过教学内容和教学方式的改革来实现。②

1.1 教学内容合理配置

(1)充分调研汽车电子企业的人才需求。首先进行广泛的企业调研和资料查询,然后整理获取的资料,结合本专业课程设置的情况,进行优化配置。我系组织了多次汽车电子企业对学生专业知识需求的调研,并把取得的相关经验用于教学计划的改革中。

(2)充分考虑机电结合的特点。汽车电子是典型的综合性专业,包含电子、机械、控制等相关专业内容,为了兼顾各方面的知识点,选择的课程需要认真研究。

(3)“虚”、“实”并重安排课程。③这里所谓的“虚”是指理论分析为主的课程,“实”是指与实际经验结合紧密的课程。因此,安排了“虚”的课程,例如:电路分析、模拟电路等课程;同时也安排了单片机原理、汽车构造这样的“实”的课程。

(4)为优秀本科生设置导师制。为了激发学生们的专业兴趣,发挥教师指导学生学习积极作用;同时,更好地贯彻因材施教原则、培养学生的科研能力、提高人才培养质量,设立了优秀本科生的导师制培养方案。

1.2 教学方法灵活多变

(1)充分利用多媒体技术提高课堂教学的生动性。多媒体技术教学方法直观性强,集文字、声音、图像、动画和视频等手段,可以将在传统教学手段下很难表述的教学内容或无法观察到的现象生动、直观地显示出来,加深学生对问题的理解, 提高其学习的兴趣。在汽车电子教学方面尽量利用多媒体教学方法,可以起到事半功倍的效果。

(2)利用现场实物教学提高学生的感性认识。④利用实际的汽车实物进行讲解和操作,学生的学习兴趣较高,讲解也比较方便,直接指一下位置或演示一下实验过程,学生就会看得明白,教学效果很好。

(3)采用互动式教学,提高学生学习兴趣及能力。在教学中采用互动式、分组汇报的形式可以使学生主动地融入学习之中,同时可以锻炼学生的团队精神和组织、表达能力。

(4)联系工程实际问题,激发学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师。一般在学习一个新的知识点时,最好能介绍一下问题的工程背景,结合社会需要等方面因素,引导学生思考如何去解决实际的问题,激发学生的兴趣与好奇心。

2 实践教学的改革

2.1 实验教学的改革

在本专业方向的实验教学中,大量采用了虚拟仪器软件技术,取得了良好的效果,同时可以缓解仪器数量的不足,也节省了时间与空间。例如采用NI公司的Multisim软件,可以快速搭建演示电路,通过与学生互动分析,推导引出相关原理及定律。

2.2 课程设计的改革

本专业方向根据理论课程和实验课程的内容,除了一些专业课的课程设计外,在实验室条件的基础上还专门在四年级上期设定了一个综合的课程设计内容。⑤此综合课程设计的目前是对以前所学所有专业课程的一个实际训练,时间为四个星期,可以保证学生完成从一个项目的规划到设计制作的所有环节,取得了良好的效果。

2.3 与企业联合成立联合实习培养基地

为了进一步了解汽车电子企业的实际需求,并为扩大毕业生的就业范围,我校与多家企业联合成立了实习培养基地。学生和实习指导老师在实习中帮助解决企业一些生产和技术中的问题,并可以把企业中用到的实际经验应用到理论教学过程中。

2.4 参与课题和竞赛提高实战能力

学生提前参加教师的课题与参加大学生竞赛等活动,通过完成的实际项目,提高学生的动手能力、工程思考能力与项目整体性考虑方法,同时还能培养学生的团队合作精神。目前在我校实施了让学生参与申报学校的创新课题、参加江苏省大学生创新项目申报、参与教师的企业横向课题等活动,在同学们中取得了较好的反响。

科学研究的起点范文4

关键词:建构主义;电器可靠性技术;有效教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)13-0153-02

大学生将很快步入社会,高等教育越来越重视大学生综合素质的培养,教学方式需要进一步加强学生创新性思维的培养和自主能力的拓展。为了实现学生多方位和个性化培养,本文以《电器可靠性技术》课程为研究对象,积极探索新型的适应学生能力培养、鼓励探索的有效教学方法,将建构主义教学融入传统教学中进行了教学尝试,实现了有效教学。

一、建构主义相关理论的应用意义

建构主义教学理论是从欧美兴起不久的一种重要的当代教学理论,其目的是为了让学生能够更为完整和深刻的了解和灵活运用理论知识,并进一步发展合作、交流的态度与能力。建构主义强调以学生为中心,教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用。在建构主义学习环境下,教师和学生的地位、作用和传统教学相比将发生很大的变化。为此,近年来,教育技术领域的专家们力图建立一套能与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的全新的教学设计理论与方法体系,但是这种理论体系的建立并非短期内能够完成。虽然如此,其基本思想及主要原则已比较明朗,并开始实际应用于指导教学设计,在国内,建构主义教学方法在英语教学中已进行了一些尝试,达到了一定的效果。针对理工科大学生,发散性思维和自主科研能力的培养需求更为强烈,因此将建构主义教学理论引入进行教学尝试具有一定的意义。

二、《电器可靠性技术》教学方法的改革研究

《电器可靠性技术》理论主要分成两大部分:第一部分阐述可靠性基本知识、可靠性统计、可靠性抽样、可靠性试验、可靠性设计、可靠性制造和失效分析等可靠性基础理论与基础知识;第二部分结合典型保护类电器产品讨论小型断路器、漏电保护器、低压断路器及热过载继电器的可靠性试验方法。针对课程特点,以传统教学为主、以建构主义教学为辅的教学方法改革研究主要从以下方面进行:

1.在传统教学中引入与本课程紧密相关、又紧跟科技发展的先进技术和方法,扩充传统教学内容。《电器可靠性技术》课程中,教师深入了解与本课程相关的理论、方法、技术的发展现状、趋势和应用态势,不断扩充传统教学内容。以失效分布类型的检验为例,传统教学中仅讲述了图检验法、χ2检验法和K-S检验法的基本检验步骤,并列举了例题进行解释,但计算相对复杂,对计算过程和拟合直线方法提及很少,学生会产生畏难心理。随着科学技术的发展,许多新理论、新技术应运而生,根据实际情况,课程中加入了一些数据处理方法如小波等滤波算法等和直线拟合和回归方法如最小二乘法等的讲解,并介绍利用计算机技术进行编程计算,可以使复杂的计算变得简单,这些新理论和新方法的应用突破了学科间的壁垒,拓宽了学生的视野,有意识地让学生了解知识之间的前因后果关系及实际应用,促进了学生自主学习的兴趣。

2.针对课程中的一些环节,融入建构主义教学思想,调动学生独立思考、勇于探索的积极性,增强学生的创造能力。针对《电器可靠性技术》课程特点,在某些教学环节,融入建构主义教学设计,依据其六大基本要素即创设情境、提出问题、搭建桥梁、组织协作、展示成果和反思过程,进行教学设计。学是与一定的社会文化背景即“情境”相联系,在实际情境下进行学习,通过“同化”与“顺应”达到对新知识意义的建构。因此,在教学过程中把低压电器可靠性试验设备如漏电保护器可靠性试验设备、继电器可靠性试验设备、断路器可靠性试验设备和过载继电器可靠性试验设备等,各典型产品的试验过程及在电器行业中一些典型公司的电器可靠性试验室做成视频,直观地展现在学生面前;同时引入8个典型低压电器可靠性试验方法国家标准的介绍,在标准中相关可靠性试验条件、试验程序、失效判据、试验设备基本技术要求等均有规定,可为学生了解和实践可靠性试验起到理论指导作用。通过情境创设,使学生了解实际需求与理论学习的关系,可发挥学生的主观能动性,挖掘学生的学习潜力,调动学生独立思考、勇于探索的积极性。在设计的情境下,提出涉及可靠性试验过程中相关知识如失效分布类型确定与检验、抽样检查方案的设计等问题,将教师课堂讲解的基础知识作为桥梁,要求学生针对其感兴趣的问题,利用各种工具和信息资源,了解国内外新的相关理论和方法的应用现状,如在失效分布类型的检验中应用的拟合方法等,并可将不同学科的不同知识进行联系,如可以将数学知识、编程知识等交叉应用其中,采用不同的方法完成对不同问题或同一问题的解答,从而也可培养学生发散性思维。在这一过程中学生不仅能得到教师的帮助与引导,而且学生之间也可以相互协作和支持,共同建立起学习群体,共同批判地考察各种理论、方法,进行协商和辩论,并对自己的方法进行反思,通过这样的协作学习环境,学习者群体(包括教师和每位学生)的思维与智慧就被整个群体所共享。在此环节教学过程中变“以教师为中心”为“以学生为中心”,把学习的基本自由归还给学生,让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案(实现自我反馈),增强学生在理论知识学习中的创新性思考。

三、《电器可靠性技术》实验方法的改革研究

《电器可靠性技术》的实验课程是一个非常重要的环节,它不仅是学生获得知识的重要手段,而且是培养学生实践技能、动手能力、理论联系实际能力以及观察、分析和解决实际问题能力的主要途径。

1.加强基础性试验。典型低压电器可靠性试验设备占用面积较大,每台成本大约在20万元以上,实验室目前每种设备只有一台,但涉及的设计及实验知识涵盖电器、电力电子、计算机、机械等多种学科,因此在设计实验项目时,充分考虑实验设备的特点,利用多媒体、仿真、网络、智能化等先进技术,开展了现场试验、仿真模拟和远程辅导等。依据标准规定的实验步骤,可进行实验方案的设计、试品的连线,并学习实验软件,进行实验参数设置,观察试验进度和试验数据特点,进行产品可靠性和性能分析,训练学生熟练使用实验设备的基本功能,以巩固理论课程的知识。利用可靠性实验结果,通过寻求数据特点,可以进行产品性能分析,获得一些结论,如在过载继电器可靠性实验中,发现相同试验条件下同一试品及不同试品间的动作时间、复位时间相差较大;针对每一个试品,保护动作的重复性也并不很理想,说明产品选用材料及元器件的稳定性方面存在不足,从而也可促进学生从产品结构、材料等方面探寻原因,提出改进措施。

2.增加设计性、综合性实验比例。实验室适当开放,并提供一些基本的电子器件,树立以学生为主体的意识,采用启发式、讨论式、归纳式的实验教学方法,帮助学生自主学习,独立思考,培养学生的创造思维和探索精神,鼓励学生按照实验目的自己动手,利用课外时间做自主性实验和重复验证性实验,此实验设计可延伸至毕业设计阶段。教师可承担学生自主实验时的现场和远程指导,提供一些必要的帮助。如在典型电器可靠性试验设备的硬件系统设计中,涵盖信息采集、信号处理、输出控制、工控机选型等各模块的功能实现和搭建配合;在软件系统设计中涵盖编程软件选取、时序控制、数据精度处理方法的确定等内容;学生在了解现有设备的技术性能的基础上,在课程阶段及毕业设计阶段可通过自主性实验和重复验证性实验,发现设备存在的不完善之处,通过查询国内外相关资料和教师指导,在理论上进行分析,寻求改进方法,采用仿真技术进行验证,并利用实验室提供的器件进行线路设计和软件编程,通过实验进一步验证设计的可行性。通过综合性的实验教学培养新世纪知识、能力、素质并重的优秀人才。

四、引入建构主义教学方法的创新与价值

1.传统教学与建构主义教学相融合,在传授基本知识的基础上,在一些环节中进行引导、启发性教学,让其独立思考和实践,消除学科壁垒,加强知识的系统性应用,经过努力获取方法和结果,与传授内容相比对和扩充,拓宽其视野,可以加深学生对基础知识的理解程度,提高自主学习兴趣,从而激发学生创造思维。

2.针对大学生特点,充分利用高校科研所的有利条件,改变传统实验的刻板模式,进行多元化实验研究,理论与实际相结合,提倡学生自由思维,对自己关注的问题进行实验设计和验证,提高学生的科研能力,为步入社会打下坚实基础。

引入建构主义的《电器可靠性技术》课程的有效教学研究可以为大学生学习提供一种新的思维方式,在此过程中,会促进教师进行自我继续教育,不断提高业务水平与专业技能,进一步适应新一轮课程改革的推进和需求;同时会注重突破学科间的壁垒,有意识地让学生了解知识的由来,领略知识之间的前因后果关系,培养学生发散性思维的习惯;并逐渐“把学习的基本自由归还给学生”,提倡“以学生为中心”,使学生敢于对教师传授的知识提出疑义,调动学生独立思考、勇于探索的积极性,增强学生在学习中的创新性,促进学生全面发展,培养出社会所需要的全面人才。研究成果也可推广到其他学科领域。

参考文献:

[1]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报(社会科学版),1997,(5):74-81.

科学研究的起点范文5

【摘要】 目的 制备n?软脂酰基壳聚糖(plcs)纳米胶束,改善难溶性药物靛玉红的溶解性与生物利用度。方法 首先使用溶胀的壳聚糖与软脂酸酐在二甲基亚砜溶剂中反应合成水溶性的plcs,通过ir和1h?nmr表征plcs的结构;然后用其负载靛玉红,以激光散射和透射电镜检测载药纳米胶束的物理特征,用hplc法测定其包封率。最后进行载药纳米胶束腹腔注射给药后在大鼠体内的药动学实验,与靛玉红混悬剂对照。结果 合成得到的plcs能很好地负载并增溶靛玉红,载药率可达10%左右。药动学研究表明,用plcs载靛玉红后较靛玉红混悬剂的auc提高了2.21倍,显著提高了靛玉红在大鼠体内的生物利用度。结论 plcs可作为提高难溶性药物靛玉红生物利用度的有效载体,进而可能改善靛玉红 治疗 白血病的疗效。

【关键词】 靛玉红 n?软脂酰基壳聚糖 纳米胶束 药动学

从青黛等中药中提取的靛玉红在白血病治疗中已显示出独特的优势,它既能有效破坏白血病细胞,又对正常骨髓无明显抑制作用。然而靛玉红的水溶性很差,不利于被吸收,生物利用度非常低;同时,它对胃肠道黏膜有很强的刺激作用。吴正红等[1]认为可通过增加靛玉红的溶解度以提高其生物利用度,在剂型设计上要以提高靛玉红的溶解度为中心。目前,通过对壳聚糖表面进行修饰并利用其做为药物载体,是新型水溶性制剂研究的前沿阵地[2]。sirica a e等[3]曾报道壳聚糖本身对白血病癌细胞具有选择性聚集作用,而且壳聚糖及其衍生物对白血病癌细胞也有较强的抑制作用[4]。因此,本文采用壳聚糖分子接枝软脂酰基,制备n?软脂酰基壳聚糖(plcs)来增溶控释靛玉红,以提高靛玉红的生物利用度和降低其对消化道的毒副作用,并发挥壳聚糖衍生物纳米粒子作为抗白血病药物载体所具备的独特优势。

1 材料与方法

1.1 试剂、药品与仪器

壳聚糖(分子量45 kda,脱乙酰度为95%,上海博奥生物科技公司),软脂酸、乙酐(广州化学厂),hplc用甲醇为色谱纯,水为超纯水,其余试剂为分析纯,靛玉红(自提取,纯度95%以上)。

lc?10at 高效液相色谱仪(shimadzu,japan), nicolet 670 ft?ir红外光谱仪(thermo nicolet,usa), mercure plus 300 mhz 1h?nmr 核磁共振仪(varian,usa),bi?200sm goniometer激光散射仪(brookhaven,usa), jem?2010 电子 显微镜(jeol,japan), iec micromax microentrifuge(thermo electron corporation,usa)。

1.2 plcs的合成与聚合物结构表征

1.2.1 plcs的合成方法 参考 hirano等[5]的方法:2.0 g(0.012 mol)壳聚糖(脱乙酰度95%)溶解在100 ml 0.1 mol/l的稀乙酸中,再以0.2 mol/l naoh溶液沉淀,过滤,蒸馏水洗涤到ph值接近7,沥干水分,分散到100 ml二甲基亚砜(dmso)中,磁力搅拌下升温至60 ℃,缓慢滴加0.024~0.048 mol软脂酸酐,保温反应8 h结束反应,加入丙酮沉淀产物,过滤,滤渣依次用丙酮和乙醚洗涤多次,除去软脂肪酸和软脂酸酐,产物60 ℃下真空干燥,产物的取代度(ds)定义为壳聚糖分子中每100个糖环中所引入的脂肪酰基个数,用酸碱滴定以及1h?nmr法测定。

1.2.2 plcs聚合物结构表征

1.2.2.1 ft?ir分析 以kbr压片,用nicolet 670 ft?ir红外光谱仪测定。

1.2.2.2 1h?nmr分析 以mercure plus 300 mhz spectrometer核磁共振仪在室温下测定,以氘代dmso(dmso?d6)为溶剂(tms内标),试样质量浓度约为3%。

1.2.2.3 空白纳米胶束制备和胶束性能检测 用直接溶解法制备胶束,称取一定量的plcs置小烧杯中,量取一定体积的二次蒸馏水(经0.5 μm滤膜过滤处理)倒入烧杯中,用普通超声仪震荡3次(每次10 s),可看到plcs逐渐溶解,除液面有少许泡沫外,溶液基本澄清。再用触点超声仪震荡3次(每次5 s ),此时液面产生大量泡沫,但不久泡沫消散得澄清溶液,即得到plcs胶束溶液,用光电笔穿透照射溶液,可观察到明显的光路,即溶液有明显的丁达尔现象。

用动态光散射方法测定胶束的水动力学半径( hydrodynamic radii )和聚合物分散度。将按上述方法配制的plcs水溶液倒入检测池中,以532 nm的激光垂直照射样品池,检测器与入射光的角度为90°。

在以透射电镜(tem)检测胶束粒子之前,胶束纳米粒子先通过甲胺钨酸盐染色:取按“3.2.1”项的方法配制的plcs水溶液1?2滴,滴在200目表面镀了碳膜的铜网上, 自然 干燥5 min后,以滤纸轻轻吸干铜网上的液珠,然后把铜网浸泡在甲胺钨酸盐的缓冲溶液中,染色1 min,再在清水中漂1~2次,室温下晾数分钟,在电镜下观察纳米胶束的粒径和形貌。

1.3 靛玉红plcs纳米胶束的制备与载药量测定

准确称取多份靛玉红(每份约200 mg)置小三口瓶中,依次倒入15 ml二氯甲烷、10 ml丙酮,磁力搅拌使靛玉红完全溶解,然后加入plcs(ds 14. 2) 200~1 000 mg,继续磁力搅拌,此时plcs不溶解,随后缓慢滴加15~30 ml双蒸水,随着双蒸水的不断加入,plcs逐渐溶胀、溶解并逐渐聚集形成胶束缠绕负载上靛玉红。混合溶液继续搅拌12 h,挥发有机溶剂后,冷冻干燥得载药粉末。用大量二氯甲烷反复浸泡和淋洗没有负载上的以及黏附在plcs粉末表面的靛玉红,通过配制标准溶液和绘制标准曲线,用hplc法检测没有被plcs负载的靛玉红的质量,根据公式lc=(a-b)/c [6] (a=投入靛玉红的总质量; b=没有被负载靛玉红的质量; c=投入plcs的质量) 计算 plcs对靛玉红的载药量。

1.4 载靛玉红plcs纳米胶束在大鼠体内的药动学

1.4.1 色谱条件 色谱柱:angilent hypersil ods(4.0 mm×250 mm,5 μm);流动相:甲醇?水?乙酸(体积比74∶25∶1);流速:1.0 ml·min-1;检测波长:287 nm;进样体积:20 μl。

1.4.2 给药方案与血样采集与处理 将雄性sd大鼠(约300 g,购自广东省医学实验动物中心,合格证号:粤监证字2007a006)16只,随机分成2组,分别按体质量1.25 ml·100 g-1灌胃0.80 mg·ml-1靛玉红混悬液(精密称取约8 mg靛玉红原料药,加1 ml dmso充分混匀,加入10%吐温?80溶液0. 5 ml,超声混合,双蒸水定容至10 ml)以及上述纳米胶束水溶液,注射前禁食12 h,可自由饮水。注射给药后分别于0、0.016、0.08、0.16、0.32、0.64、1、2、 4、6、10 h断尾取血0.5 ml置肝素化的离心管中,血样于3 000 r/min离心10 min,上层血浆样品处理方法及含量测定同 文献 [7] 。

1.5 统计学处理

实验数据采用spss13.0软件进行student’s t检验,比较各组变量间有无差异。

2 结果与讨论

2. 1 plcs的合成与聚合物结构表征

合成前的原料、反应后的产物n?软脂酰基壳聚糖红外光谱如图1所示,壳聚糖在1 574 cm-1有n?h弯曲振动吸收峰,表明壳聚糖有未被酰化的自由氨基,3 426 cm-1是羟基的吸收峰。当壳聚糖被酰化后,出现了具有明显特征的1 638和1 525 峰,分别对应酰胺的羰基伸缩震动(amide ⅰ band)和酰胺ⅱ峰(amide ⅱ band,即δn?h )。谱图中在1 710~1 760 cm-1没有出现吸收峰,该位置是成酯羰基特征吸收峰,因此可明确判断壳聚糖的羟基没有被酯化,酰基的引入有高度的选择性,反应的位点全部为壳聚糖的氨基。

图2为plcs(ds14.2)在dmso?d6溶剂中的1h?nmr谱图,δ 0.85为接枝的软脂酰基中的甲基氢,δ 1.23为软脂酰基中亚甲基氢,δ 1.49为软脂酰基中羰基的β位亚甲基氢,δ 1.85为软脂酰链中与羰基相邻的α位亚甲基氢,δ 2.08为壳聚糖分子中残余乙酰基中的甲基氢,δ 2.88为壳聚糖葡聚糖环上的h?2,δ 3.20~3.90为葡聚糖环上h?3,4,5,6,6′与水峰重叠。δ 4.86~5.49葡聚糖环上的h?1,δ 8.52为氨基上发活泼氢n?h。1h?nmr谱图表明壳聚糖分子中的氨基发生了酰化反应。壳聚糖酰化取代度可通过1h?nmr谱图中软脂酰基链甲基峰的积分强度与3倍h?2的积分强度的比值估算(δ0.85/3δ2.88)[8]。

图1 壳聚糖(a)以及plcs(ds分别为b.21.6,c.14.2,d.9.5)的ft?ir光谱(略)

figure 1 ft?ir spectra of chitosan(a), plcs (ds 21.6) (b), plcs(ds 14.2) (c) and plcs(ds 9.5) (d)

图2 plcs(ds 14.2)在dmso?d6溶剂中的1h?nmr谱(略)

figure 2 1h?nmr spectra of plcs (ds 14.2 ) in dmso?d6

激光散射测得plcs(ds 21.6)粒径为85 nm,plcs(ds 14.2) 粒径为110 nm,plcs(ds 9.5) 粒径为140 nm。图3显示胶束粒子的形貌近似球状,粒径在10~50 nm范围,远比由dlsc测得的数值小,产生这种现象的原因是dlsc测出的结果是胶束粒子在水溶液中的流体力学粒径,而tem呈现的是胶束粒子脱水晾干后的粒径。

图3 plcs(ds 14.2)胶束粒子的透射电镜扫描图(略)

figure 3 tem of self?aggregates based on plcs (ds 14.2)

2.2 靛玉红plcs纳米胶束的制备与载药量测定

所得载药体系为分散良好的暗红色粉末,改变药物与纳米载体的投料比例,获得的靛玉红载药量分别为5.5%、8.2%、13.3%。

2.3 载靛玉红plcs纳米胶束在大鼠体内的药动学

从载药纳米胶束水溶液(载药量为8.2%)和原料药混悬液在大鼠体内的药动学结果(如图4,表1所示)可见:采用plcs负载靛玉红制备成纳米胶束后,auc提高了2.21倍,靛玉红的生物利用度大大提高;载药纳米胶束较原料药混悬剂的cmax高1.72倍;而且达峰时间tpeak也有显著性差异(p<0.05),载药纳米胶束较原料药混悬液略有提前;表明靛玉红制备成plcs纳米胶束后,其吸收速度和程度都有明显改善。提示plcs负载靛玉红不仅能提高其水溶性,而且穿透生物膜的能力也得到改善。

图4 单剂量腹腔注射靛玉红混悬剂与靛玉红plcs纳米胶束后的大鼠血药浓度(略)

figure 4 plasma concentration of indirubin after single intra?peritoneal injection of indirubin suspension and plcs?loaded indirubin nanomicells in rats

表1 大鼠腹腔注射10 mg/kg靛玉红混悬剂与靛玉红plcs纳米胶束的药动学参数(略)

table 1 pharmacokinetics of indirubin suspension and plcs?loaded indirubin nanomicells after intraperitoneal injections at a dose of 10 mg/kg in rat

对于难溶性药物来说,溶解是提高其被动扩散的前提(靛玉红的小肠吸收为典型的被动扩散机制),将靛玉红制备成plcs纳米胶束后,可以提高其水溶性,从而体内血药浓度大大提高,生物利用度也显著增加。提示plcs可以作为提高难溶性药物靛玉红生物利用度的候选载体,并且有改善靛玉红 治疗 白血病疗效的潜在可能。

科学研究的起点范文6

关键词:高职院校;项目教学法;建筑电气控制技术;教材

中图分类号:G718.5 文献标识码:B 文章编号:1674-9324(2012)06-0043-02

项目教学法已成为职业教育的一种热门教学方法,但此法的应用不是将整门课程的所有内容都按项目教学法教学。将项目教学法泛化,误解了项目教学法的实质。应该将课程内容通过项目化整合,打破传统的教材编制方法和授课方式,通过将项目场景模拟化、项目目标难度分解化以及示范项目演示等方式将理论与实践紧密结合起来,以达到良好的教学效果。

一、项目教学法

1.项目教学法的内涵。项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。项目教学法的主体是学生,每个环节都尽可能让学生独立完成,教师的作用只是组织、协调和指导,而不是代替学生去做。一个完整的项目教学,内容包括项目名称(包括项目任务)、制订计划、项目实施、项目检查和项目总结五个环节(有的项目完成后还要对项目归档),除项目名称主要由教师确定外,其余各个环节都是以小组合作形式,由学生独立完成。

2.项目教学法的优点。项目教学法最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲、学生听”的被动教学模式,创造学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式,在实验实训课程中应用其特点尤为突出。教学中所选的项目一般为生产、生活中的真实项目,要完成一个项目必须调动完成项目所需的综合知识和综合技能,根据项目中需要的角色来安排学生各自的任务,在项目实施过程中,可以通过调换角色让学生熟练操作各个任务内容,因此项目教学法具有综合性。

二、高职院校《建筑电气控制技术》授课分析

1.从教学内容上分析。首先,《建筑电气控制技术》这门课程的教材选择性较小,几乎所有教材的编写都是按照低压电器元器件的介绍电气控制电路的基本环节的分析应用环节举例说明(消防、空调制冷、锅炉设备、电梯和机械设备等方面)三个模块,这样从基础到典型再到应用的顺序,符合我们传统的教学模式,这样的教育教学方法适用于基础学科的学习,对于专业课程虽然可以达到教学目的,但对于学生而言缺少学习兴趣。其次是课程安排是否合理,实验是否仅仅作为理论教学的补充内容。目前高校教育里普遍存在的一个现象就是把实验作为对理论内容的一个验证,各校编制非常详细的实验指导书,学生只需要按照指导书的实验步骤去操作验证其结果是否相符,这样无疑淡化了实验的作用。

2.从学生的学习状况分析。通过对连续三届电气专业学生197名学生进行问卷调查,调查内容涉及学生的学习动机(态度)、学习目标、学习效果以及遇到的问题多个方面。调查结果如下:①学生的学习目标明确,但不能执行到底,导致最终学习效果未能达到预期。由于该课程在电气专业占有重要的地位,专业教师曾多次强调该课程的重要性以及对后续课程的影响,有60.91%的学生希望通过该课程提高自身的专业知识水平和综合应用能力,有30.46%的学生仅仅是为了考试及格,还有8.63%的学生对此不屑一顾。②学生质量参差不齐。高职院校由于近几年扩招,生源质量下降,文科生学理科的比例不断上升,学习基础相对较差,基本上都是被动上课,课后也以完成作业为主,基本上不涉及预习、学习、复习的基本过程。有63.86%的学生感到学习困难,有36.14%的学生可以适应。③学生对实验实训内容兴趣浓厚。实验实训课中通过自己动手接线、调试,通电试车成功,增强了学生的自信心,同时也激励了他们的学习兴趣。

三、项目教学法在《建筑电气控制技术》教学中的应用研究

上述提到的高职院校学生在学习《建筑电气控制技术》课程中的三个现象,可以归纳为学生由于过于强调技能培养,片面地理解为学习只为技能,忽略理论,导致学习追求实用,在理论课上学习情绪低迷,而在操作中虽然兴趣很高,但是遇到理论问题又感到难以扩展和提高自己。所以采用一种合适的教学方法以激励学生的学习兴趣显得尤为重要,在此提出项目教学法在本课程中的应用实例。首先,要选择一本合适的教材,教材应以实例为主线、以项目为单元编写内容,将低压电器元件和典型电气控制环节分别分布在各个项目中交叉学习并即时操作练习。目前在教材领域存在这样的空白,分析现状后认为有以下几点原因:一是该课程本身是一门综合叉学科,内容既是基础必备知识,又是多个领域的复杂综合体,涉及内容较广,教与学的过程都受课时的制约而不能达到良好效果;二是建筑电气行业需求虽多,但按照我国目前的建筑业发展水平,电气控制方面并未真正达到普及,所以对该系列设备的生产研究以及更新相对缓慢。此内容现已列为校研究课题正在进行中。其次,合理设置项目内容亦能达到事半功倍的教学效果。下面以三层电梯的基本控制项目为例列出各项目内容:①项目名称:三层电梯的基本控制。②项目计划:教师对项目内容进行前期引导分析,然后针对项目内容的不同需求对各组别提出项目要求,并监督其实施,随时检查,总结分析。③项目实施:教师先让学生熟悉项目内容,通过对前期项目的回顾分析该项目的控制要求,可以将该项目中的具体要求细化,学生划分小组(每组至少三人)分组领取任务,小组各成员各自列出该控制系统所用设备清单及其控制方法,组内进行讨论并加以说明讲解,选择最优方案;编制控制系统安装说明书;实物接线及其调试;通电试车。④项目检查:在实施过程中根据内容跟踪检查。⑤项目总结:总结心得。⑥扩展项目:在对项目掌握良好的基础上适当增加难度,通过增加控制要求完善系统控制需求。上面列出的六个内容中,项目内容的选择及其组织需要教师做大量的准备工作,同时项目实施和项目检查是教学过程中的关键环节,实施过程的重要性无需强调,但项目教学法的使用不能忽略项目检查部分的作用,不同于传统的教学方法的考试,项目教学法应该建立完善的考核机制,如果没有严格的要求和健全的考核手段,分组教学过程中将会有部分学生浑水摸鱼,所以应该将考核标准与项目内容和项目实现目标结合起来确定,同时也是希望学生可以在严格的要求下能持之以恒以达到最佳教学效果。

四、建立良好的校内、校外项目研发实验实训基地

校内教学设施不足将大大限制项目教学法的实施,学校应引进现代化的教学实验实训设备,或者支持校内教师自主研发教学用设备,既能节省资源,又能带动青年教师提高实践操作能力。校企合作也是实施项目教学法的一个不可缺少的部分,教学过程中只有不断地到实践中去摸索才能发现哪些内容既是企业工程中的热门问题,又是可以纳入到教学中去研究并应用的,并且不断更新,保证了高职教育的与时俱进。