实验室设计的基本要素范例6篇

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实验室设计的基本要素

实验室设计的基本要素范文1

艺术类实验室的特点

艺术类实验室与其他工科类实验室相比有自己多方面的特点。

1、实验内容的形式不一样

工科类的每一个实验都由实验原理作为指导,有具体的实验步骤要求,也会出现一些现象分析,并以一定的实验数据分析做出一定的结论,通过数据分析验证实验的成与败,一切都有规范的约束。虽然艺术类实验有些也具备这些内容,但艺术类实验不象工科类实验那样,必须按照一定的实验原理,操作步骤去做,大家都得到一个同样的结果。由于艺术设计是基本理论与自己艺术创造相结合的结果,因此,没有统一的模式,学生自己可以选择不同的实验方法、操作步骤,根据已掌握的理论知识,通过本人的艺术创作想象力来实现,也没有统一的方法和步骤,更没有相同的结果,学生可以采取任何方式来实现自己的艺术创作想象力,形成不同形式、不同风格的艺术作品,实验所重视的是结果而不是过程。

2、实验要求不一样

工科类实验要求非常的科学和严谨,如实验中仪器设备和试剂的使用以及操作步骤是否熟悉、正确,实验现象的观察是否仔细、认真,实验数据的记录是否详细等,如稍有差错就会影响到实验结果的正确性。

而艺术类实验课程的教学主要是为了培养学生的形象思维能力,激发学生的个性表现。在实验课程中,老师只能对大致的实验课程内容,提出初步的要求,学生要对材料及使用的工具有所认识和了解,通过教师对学生设计方案的模型实操演示,学生的动手操作,提升审美,发现设计。因此,艺术类的实验室课程不可能像工科实验那样用严格的操作步骤、详细的数据记录、统一的误差分析等来要求。它应当说在某些方面也具有科学性的成分,但又允许存在多样性,指导教师在授课时要掌握其中的度。

艺术类实验也要求学生能熟练地掌握仪器设备的使用等科学性的东西,但它又允许实验过程存在随意性。所以他们通常不会注意实验过程,而更看重最终的艺术作品。

3、实验的评价标准不同

对于工科实验而言,一般在有限的课时内就能完成全部实验而得出结果,而且有统一的数据或结论来检验实验结果,从误差的大小也可判断实验质量的好与坏。而艺术设计作品的创作却有其延续性,往往要几天或几周的时间,而且对于艺术设计作品而言,没有绝对的对与错、好与坏之分,只有在创作的过程中教师去领悟学生的设计观念、表达能力、艺术创新等方面的差异,因此,一个综合分的给出往往受主观因素影响很大,成绩的评价没有绝对的标准。

艺术类实验室的管理

艺术类的实验教学有别于理工类,它有着自身的特点和规律。根据专业培养目标以及开发创造性思维和动手能力的总体要求,实验能力的培养可分为三个层次:(1)基本实验能力的培养。(2)设计创造能力的培养。(3)综合研究开发能力的培养。围绕此培养目标进行实验教学内容的整体优化,必须完善实验课程的教学体系,并通过提高实验教学四个基本要素(实验教师、学生、教材、实验条件)的水平,规范和改革实验教学方法,实现实验教学的科学管理。

建立院级的实验中心,把性质、功能相近的实验室进行合并、重新组合,形成规模较大的实验室,避免了实验室的重复建设,仪器设备重复购置,使实验室的资源共享。如艺术设计、工业设计和音乐表演三个专业组成一个计算机实验中心,将电子作曲、装潢、设计等与计算机应用相关的课程、实验以及实践组合在一起,最大限度发挥设备的有效使用率,加强学科间的交流,从而使实验室的地位和层次。

将封闭型实验室转变为开放型。通过实验中心合理安排以及规划,使实验室面向学生开放,成为高等教育培养创新人才、实现素质教育目标的场所。实验室开放不仅对学生技能训练,而且对培养学生的创新意识、创新精神和开拓能力具有重要作用。除了对本系、专业的学生开放外,还可以对其他工科类的学生开放。如结合学生社团或兴趣爱好者协会的活动内容,学生在艺术类实验室中的摄影实验室、艺术设计实验室、音乐实验室中进行摄影、陶艺和音乐创作的活动,既给他们提供了一个好的活动场所,又可以提高他们的人文素质,陶冶了情操。

实验室设计的基本要素范文2

1.科研实验室和教学实验室管理脱节

众所周知,高校的主要职能有三个,即“教学,科研和社会服务”,其中,教学和科研是一种既有区别,但更具相互联系、相互促进的关系。教学实验室由于需要承担教学任务,与各个教研室都有较为紧密的联系,许多实验员也都分属于不同的教研室。正因为如此,许多教学实验室的管理工作实际上是由教研室和实验中心共同负责管理。而科研实验室的固定人员则为专门实验员,不属于任何教研室。在行政管理上虽然也从属于实验中心或院系直接领导,但是在仪器资源的使用权分配上,还是由课题负责人直接负责。尤其是课题小组为了完成某项研究而购置的大型仪器,基本上由该课题小组专用,从而造成了在大量时间里该仪器处于闲置的状态。科研实验室和教学实验室在实际管理上的不统一,造成了科研与教学的各自为政、孤立封闭、互不相关,无法相互综合发挥资源优势,对本科教学质量的提高和创新性人才的培养不利。

2.科研实验室和教学实验室资源使用脱节

教学实验室配备的仪器多为普通仪器,套数较多,利于学生动手实际操作,保障了学生的独立操作实验时间。视具体教学任务的情况不同使用频率不一,但基本都处于满负荷使用状态,也因为如此,经常容易出现设备故障或损坏,需要长期的维护和投入。科研实验室的仪器大多为单台套,管理上以满足课题小组使用为最优先目的,而使用频率不高。最重要的是,科研实验室就一种资源而论,主要是对博士、教授及其带教研究生等少数人开放,面向对象的范围太窄。实验室资源不仅是实验仪器,还有软件环境,如研究氛围、团队合作、组织管理及工作效率等。以现有的科研实验室开放程度来看,由于相对封闭且不面向学生,对于人才培养而言是一种缺失。一方面是教学实验室资源的高度运转,而另一方面是科研实验室资源的大量闲置。在资源使用上,可以说科研实验室和教学实验室是脱节的。

二、科学实验在培养创新型人才中的作用

培养创新型人才,提高创新素质是建设创新型国家的迫切需要。创新型人才一般讲具有四个基本要素:知识性要素、实践性要素、创新能力要素、品德要素。[1]而实验室教育则很好地将知识性、实践性、创新能力这三个要素结合起来。所以对于地方教学应用型院校而言,提高实验室资源利用率,对学生的综合素质发展和教学质量的提高,就会带来更多实质性的好处:

1.实验教学是对课堂教学的进一步深化

如今的课堂教学中,多媒体应用已经相当广泛,多媒体教学相比板书教学的明显优势就是更加直观,学生通过PPT中的图片和视频等资料可以更容易理解老师教授的内容。但这些终究还是在被动地接受学习资料。而实验课教学发挥的作用则是激发学生的主观能动性,将这些教学内容的直观性进一步提升到动手操作的程度。在实验课上,学生们可以在老师的指导下自己按步骤完成既定的实验内容,一方面既加强了自己的动手能力,又熟悉了仪器的使用方法和规范;另一方面,通过实验过程中直观表现出来的各种现象加深对知识的理解,如果实验出现错误,也能通过对错误的排查梳理对各种知识点的熟悉程度进而发现问题,排除问题。这些都是普通课堂教学难以起到的效果,实验室的独特教学效果也体现在此。

2.教学实验室与科研实验室的贯通可以开拓学生的视野,培养创新精神

在科学技术发展日新月异的今天,学生在学校不仅要学习经典的基础理论,更应该汲取新知识的营养,了解学科最新的发展动态,开拓视野。[2]教学实验室在这一点上受到仪器设备的限制,很难达到良好的效果。而这正是科研实验室的优势所在,科研实验室拥有较多高级精密仪器,应用层次比教学实验室的普通仪器要高,学生们平时无法接触到。而且精密仪器往往都相对应某些高级实验技术,如果对学生展示得当,既可以拓展学生的视野,让他们了解到相关领域里实用的新型技术,又可以激发学生的兴趣,培养学生的自主学习能力,增强他们的主观能动性。可以说,这种教学方式[3]对于吸引、激发学生的求知欲,培养学生综合把握和运用学科知识的能力,以及发现问题、提出问题、解决问题的能力,强化学生的创造性、探索性思维有着不可替代的作用。

三、提高高校实验室利用效率的措施

由以上不难看出,各类实验室教学资源的利用对于院校的长远发展来讲举足轻重,当务之急,为此特别就科研实验室的改革提出如下几点建议:

1.科研和教学实验室管理的统一,科研实验室实施有限开放

实施有限开放科研实验室,一方面是为了保障教师科研团队的使用,完成相关科研课题和科研任务;另一方面,可以更好地发挥科研实验室在人才培养方面的良性作用,拓展优化育人环境。受管理机制和传统习惯的影响,国内高校实验室普遍存在小而全封闭管理的弊端。[4]许多高校科研实验室的硬件设施和软件设施标准都很高,但是在仪器使用和制度管理上都是独立的。仪器的使用权归科研实验室所有,只有进行相关科研项目的老师可以使用。采购新设备以及用于原有设备的维护等费用也全部由科研实验室自己支配。这些都是不利于实验室整体资源利用和开发的。实验室的开放一定程度上是建立在设备共享的原则上的,而设备共享在统一的管理下更容易得到实现,也能获得更好的效果。不仅仅是设备,人员的统一管理也能够提升科研实验室和教学实验室协作的效率,使二者可以真正融为一体,发挥1+1大于2的作用。

2.科研实验室的开放方式

(1)科研实验室的部分仪器开展本科见习教育见习教育是应用型人才培养的重要环节。首先可以选择出与本科教学内容有相关性的部分科研仪器作为见习参观对象。以流式细胞仪为例,本仪器在科研实验室的主要用途是免疫荧光检测以及细胞周期检测,但是在临床检验上,该仪器还可以应用于各类血细胞分选,因此具有在临床检验专业开展见习教育的意义。在具体开放哪些仪器见习教育的选择上,突出展示那些具有临床实际应用性的仪器以及操作方式相对简便的仪器,方便学生理解并与书本内容联系,获得良好的见习效果。(2)鼓励部分优秀学生参与科研科研工作乍一听上去非常高深,然而实际上有很多研究需要大量的基础性工作,而这些工作可以通过学生来做。通过筛选或者报名择优选择的方式,从学生中挑选出对科研工作有兴趣的部分优秀者,在科研实验室老师的带教下,从事部分基础性科研工作。通过自己亲自动手,首先能够比见习更熟悉许多仪器的操作使用,其次通过带教老师的讲解,了解到课堂以外的许多前沿动态和知识。最终完成阶段性结果之后,也能够获得一定的成就感,激发了学生的学习兴趣。如果启发了学生的初步科研思路,也可以在带教老师的帮助下设计出自己的实验,让学生真正能够在科研中思考、分析、实践和提高。

结语

实验室设计的基本要素范文3

关键词:综合实验调查方案能力培养

对环境要素的实际情况展开调查,针对性地设计具体的治理工程措施,是环境工程专业学生所要具备的两种基本能力。工程类专业教育的实质目标是培养学生运用所学各方面知识,综合解决实际问题的工程能力。对于环境工程专业学生的环境要素调查能力,在教学环节中设置调查方案编制及实验监测技能训练是非常有必要的。我校环境工程专业开展此类教学活动已有十几个年头,在实验方案编制、调查对象的选取、监测项目设置、实验组织及展开、如何对编组轮训等方面都积累了很多心得及经验。为了教学效果的进一步提升,将教学过程的体会及感受汇总成文分享出来,以便同行参考和指正,有利于整体提升环境工程教学的总体水平。

一、综合实验训练类课程的特点分析

环境法律概念重点关注的环境要素有水、大气、土壤、声环境等。对任何一类环境要素的状况展开调查都是一项综合性的调查及实验监测活动。随着排污许可证的大力推行,具备这方面完善技能的人才将会有较大需求。社会需求一直是高校办学教育的培养目标,对学生能力的培养必须在教学环节进行细致设计。综合实验类训练对于成就学生的现状调查监测能力有很大助益。结合环境工程专业的综合实验,汇总其特点表现如下:1.针对具体的调查对象展开调查方案制定、实验准备、监测项目选定、调查结果整理工作,形成完整的工作链条。2.突出学生参与的主体性,整个实验过程基本上都是以学生展开,老师只是在过程中对学生进行辅助修正。3.相对于单课程的具体项目监测实验,综合训练内容内容复杂,环节增多,模仿实际工作过程对每个同学在过程的角色定位及岗位轮换起到全方位的锻炼效果。总之,综合实验训练主要体现在大一、大二基础实验技能训练的基础上,通过选择合适的调查对象,让学生面对真实的调查对象展开环境调查能力。只有这样的训练才会接近实际情况。

二、综合实验训练所能锻炼学生的能力分析

通过上述综合实验训练课程的特点分析,需要对应学生各方面的技能,针对性地提出学生能力培养的具体方面,便于综合实验教学方案的细节设置。根据多年教学实践,归纳综合实验训练教学培养学生的能力如下:1.调查方案编制能力。在环境影响评价课程中,环境质量现状调查是基本的教学内容。但针对一个具体的调查对象,如何编制具体的调查方案,调查方案的基本内容组成有哪些方面,各环节具体内容要求等,学生没有经过面对真实的项目的实际操练,对方案编制过程及内容只停留在纸上谈兵阶段。综合实验教学训练需要教师带领学生到现场勘探,对于方案编制先不给出具体指导,只要求学生按照学过的课程知识自行编制一份调查方案。这个环节的设置重点在于培养学生综合应用课本知识的能力。2.查阅各种标准,准确应用知识的能力。综合实验训练过程需要用到调查方案编制的内容要求、监测方法标准、评价标准、环境质量报告书等资料,学生需要查阅并准确解读,准确地结合到具体的调查方案中。环境标准、环保政策是经常变更的,学生需要了解动态变化并能及时学习领会,准确适用标准,这个能力是非常重要的。教师必须设置相应的教学环节才能锻炼学生这方面的能力。3.对调查对象现状情况的描述能力。在现场勘探过程中确定标记污染源状况,监测断面布设,精确定位,把现场情况通过文字描述、图表绘制,准确体现到调查方案中。学生的文字总结能力、图表设计能力都能得到训练。4.实验方案的设计能力。一般高校实验室的实验条件不能对水环境调查对象的所有项目开展全部监测,一般都是选择特色代表性项目进行实测。学生需要针对确定的项目查找国标方法,提出实验环境要求、人员分组、样品采集传递、样品编号规则等,充分锻炼学生实验方案展开的计划能力。5.药品消耗计划,仪器设备的使用能力。根据实验项目,提出经济合适的药品使用计划,到学校物资供应中心申领药品,组织安装实验仪器,根据监测项目频次确定合适的台套数,培养学生适当药品使用,仪器组装等能力。6.实验过程风险评估处置能力。针对现有高校实验室事故频发现象,对于以学生自主实验为目的综合训练,特别强调学生进入实验室之前对负责的项目进行风险识别,针对可能的重大风险应急方案及处置措施。这是综合实验过程必须设置的环节,能培养学生良好的安全意识及自我保护工作能力。对于实验过程的废液要按照环保要求妥善处理,强调全过程的环境保护意识。7.实验结果的汇总处理能力。综合实验训练要求提交环境要素调查结果的综合报告。报告内容符合环评导则中环境质量现状调查的规定要求,锻炼学生的Office系列办公软件使用能力、数据处理能力、汇总评述能力、各种图表的设计绘制能力。

三、综合实验训练的教师指导环节

综合实验训练的教学过程完全以学生为主体,老师处于辅助地位,但老师的及时指导及督查是实验训练过程的重要保障。相应的教学指导方案需要配套设置。具体做法有以下几个方面考虑:1.综合训练任务书。选定调查对象,对实验目标、实验过程、实验方案、实验分组、药品申领计划、实验过程控制、实验总结等提出具体要求。按照教学目标要求,总体上确定综合实验训练具体内容。2.调查方案编制内容要求。对学生自行编制的调查方案给予指导:封面:题目,班级,学号,姓名,编制时间;调查对象概况,对河流的发源情况、水体功能、平水丰水期变化情况、接纳污水来源情况等做出描述;监测断面布设:设计表格,绘制分布图,文字说明;监测项目及分析方法;监测时间及采样频率,样品编号,采样传递记录。3.调查报告编制参考样例。按照环境影响评价导则的要求给出环境现状调查报告编写的基本内容及格式要求,附环境影响报告书样例作为参考。其中调查对象布点图、断面设置、检测项目及相应国标方法、监测数据统计处理等有详细的格式参照。4.进入实验室前进行集中培训。学生进入实验室之前,设置集中培训环节。集中讲解实验中用到的实验技能、仪器设备的使用注意事项、纪律要求等;针对实验项目安全知识要求再次系统讲述,配发必要的安全防护设施。5.实验过程质量监控。教师督查项目为:实验项目风险识别方案批准、药品采集及配置计划审核、标准曲线审查、采样过程监看、样品传递编号指导、操作过程不定时检查。

四、教学效果评定

我们实践的做法是划分三个部分,具体内容如下表所示。按照细化评分格式,给予综合评定成绩,按照以上内容比较全面地反映学生的实验能力情况.

实验室设计的基本要素范文4

一、无机固体功能材料实验室硬件基础设施的规划与建设

吉林化工学院材料科学与工程专业始建于理学院,2013年统编入新成立的材料科学与工程学院。作为一个新专业,需要从教学环境、教学设施、实验场地等多方面筹备和建设。实验室的硬件建设很重要,没有恰当先进的实验设备,就无法保证高质量的实验教学课程,无法让学生更好地接触材料科学领域发展的前沿课题。无机固体功能材料,同样离不开材料的四个基本要素:制备与加工、组成与结构、性质、使用性能。为此,我们规划与建设的无机固体功能材料实验室,涵盖了材料合成实验室、材料加工实验室、测试分析实验室、金相实验室、XRD测试与结构计算实验室。为无机固体功能材料实验室提供实验场地,科研仪器和教学研究素材等。依托我校材料科学与工程研究中心,建立起包含有球磨机、水热反应设备、旋涂机磁控溅射仪等设备,可开展高温固相及水热等液相合成方法用于材料合成的材料合成实验室;包含有液压机、抛光仪、马弗炉等设备的材料加工实验室;依托材料中心的X射线衍射测试分析仪、扫描电子显微镜及原子力显微镜、红外测试光谱仪、介电阻抗分析仪等大型实验设备以及依托学校本专业购置的固体比表面积分析仪、电化学工作站等实验测试设备,建立起能针对无机固体功能材料进行结构、组织成分分析以及材料性能测试的材料测试分析实验室;此外我们依托学校购置了数台计算机,并配有MSModeling晶体结构计算模拟软件,联合XRD实验设备,建立了XRD测试与结构计算实验室。在此基础之上,我们按实验室的建设,设计并规划购置实验室通风橱及实验台等基础设施,目前也已顺利投标,在年底即将投入使用。另一方面,师资队伍的建设也是实验室建设的关键。师资队伍是实验室建设的灵魂[2]。我院领导高瞻远瞩,于2013年成功引入两位无机固体功能材料方向青年教师,协助并组织材料科学与工程专业无机固体功能材料专业方向的建设。没有好的师资,没有好的实验项目,创造不出好的实验条件,带不好实验课程。所以必需有一支踏实进取、有实力的年轻有力的师资队伍。以材料学院院长为学科带头人的师资力量正逐渐扩大。因此,为完善实验室的基础硬件建设不仅需要引进先进的科学仪器设备为学生们开阔视野、培养专业技能,同时也需要加强师资队伍建设,引进和发展高水平人才教学和科研骨干,更好地开拓本实验室的学科特色和功能。

二、完善实验教学内容

材料科学与工程专业以无机固体功能材料方向为专业培养特色。在实验教学内容上,根据材料科学与工程专业的培养要求,针对材料科学与工程专业不同年级学生的理论基础水平,设计开展多层次、多角度的实验课程,包括材料无机化学实验、材料科学基础实验、材料化学实验及材料科学专业实验等实验教学内容。为实现材料科学专业的人才培养特色,在基础实验材料无机化学实验中为学生安排基础玻璃工操作、高精密天平的使用、多种化学药品溶液的配制等基本功操作训练的实验内容,同时设计和带领学生练习五水合硫酸铜晶体的制备、粗食盐的提纯等实验,不仅使学生将高中以及大学化学学习的基本内容与实践很好地结合起来,同时也为后续实验课程打下良好实验操作基础。在材料科学基础实验与材料化学专业实验中,注重专业培养特色,为学生设计并开展具有专业特色的水热法、共沉淀法等基础固体材料合成方法,合成包括具有钙钛矿型、尖晶石型等复杂结构的无机固体功能材料;在稀土掺杂母体钛酸钡介电陶瓷材料的合成与表征综合实验中,借助吉林化工学院材料研究中心实验室的实验平台,实验进展顺利,锻炼了学生系统的科研工作思想、动手能力及分析解决问题的能力,得到了良好的效果。在材料科学与工程专业实验中,我们设计安排了“传统高温固相合成方法合成无机固体功能材料及表征”的开放性实验,在学生查阅文献及相关参考资料的基础上,自主进行实验设计及操作,锻炼学生的自主动脑及动手能力。实验内容的设计包括实验室硬件设备及学生培养需要等多方面的考量。目前实验内容已基本成型并顺利开展,为适应学科发展及学生培养方向,实验内容还将进一步完善。

三、完善教学手段,设计考核方式

学校在教育思想定位中能否坚持以学生为主体,以教师为主导,以能力为根本,是提高教学质量的前提,是检验教学成果的标准,是学校发展成败的关键[3]。在实验教学中,同样要本着以学生为主体,教师为主导的原则。积极发挥教师的主导作用,做好课前准备及课堂讲授工作[4]。在实验课备课中,首先要熟悉实验讲义,做到“我与他相识,我请他跳舞,他在我心中”的三个境界,讲实验讲义与所讲专业理论课融会贯通,明确实验目的;其次要做好实验准备工作,即做好预实验。在学生进入实验室开展实验前,教师必需做好预实验工作,细化实验步骤,积极发现并解决实验过程中可能出现的问题,做好实验记录。在讲授实验课程时,做好课程导入,调动学生的学习动手兴趣。在实验课进行过程中,注意发现总结学生实验操作过程中存在的问题,及时指导学生改正。

在教与学的关系中,教师的教为外因,学生的学为内因。实验前规定学生做好实验预习工作,并写好预实验报告。在预习的过程中,让学生自己提出问题,“学起于思,思源于凝”,学生自主提出的问题往往会带来更好的学习效果。在实验过程中,随着实验的进行,教师要及时提出适时地发现问题并提出问题,同时学生遇到问题时,要让学生积极自主解决问题。努力培养学生从“要我学”向“我要学”的过程积极转变[6]。实验课程的考核分为三个部分。第一部分为学生实验预习的效果,占总成绩的10%,第二部分为学生实验操作成绩,占总成绩的20%,第三部分为对实验的总体理解学习成果,以课堂提问及实验报告的形式进行考核,占总成绩的70%。部分实验课程安排开放型实验,运用已学的实验及理论知识制定具体要求,由学生自行选题,在规定时间内进行实验方案设计并实施。最后以论文形式结课。综合评定学生成绩。调动学生学习积极性,培养学生自主解决问题能力及创新能力。

四、结语

实验室设计的基本要素范文5

关键词:学生 课外科技活动 组织

Talking about how to organize a good student extracurricular scientific actibities

Chen Meijuan

Beijing university of technology, Beijing, 100124, China

Abstract: The student extracurricular scientific and technology activities is an important platform for students to explore, practice, cooperation, innovation, create, and even venture, efficient way of cultivating creative talents. This paper analyzes the basic characteristics of the student extracurricular activities, the basic elements on evaluating the effect of student extracurricular activities, and some thoughts on how to organize a good student extracurricular activity.

Key words: student; extracurricular scientific and technological activities; organize

学生课外科技活动是学生在学校支持和教师引导下,利用课余时间,提高自身能力和素质而开展的创新实践活动,是培养学生探索精神、动手能力、合作精神和创新创造能力的重要平台和载体,是创新人才培养的重要途径。学生课外科技活动的主要形式包括科技竞赛、科技培训、参与教师的课题研究、参与企业技术开发与新产品开发、科技基金项目、科技协会兴趣小组活动、创业设计、科技学术论坛和讲座、科技展览、科技节活动等。而如何组织好学生课外科技活动,充分发挥其对学生综合素质的培养,则是需要我们不断思考的课题。

1 学生课外科技活动的基本特点

1.1 主体性

与第一课堂的教学安排不同的是:课外科技活动是学生在课余时间,自主选择活动、自主组建团队、自主选择研究方向、自主掌控进度并自己享有科研成果和知识产权的活动。学校在系统构建不同层次目标的课外科技活动体系时往往需配以一定的激励机制来吸引学生主动参加。

1.2 开放性

学生课外科技活动具有时间、空间、内容上的开放性。这种开放性体现在学生开展活动的时间、地点和内容都不受教学计划的限制,时间上学生可以自己安排;空间上可以是校内的宿舍、实验室、实训平台,也可以是校外的社区、企业等;内容上学生可以根据自己的兴趣爱好与特长,跨专业组建科研团队并充分利用学校资源和社会资源开展各种科技实践活动[1]。

1.3 实践探索性

学生课外科技活动的本质是一种需要不断发挥创新精神去探索的创新实践活动。活动本身往往需要探索设计、动手制作、实验、验证,不断地试验探索,是一个不断探索、实践、创新的艰苦历程,往往需要基于一定的平台,并需要一定的资金支持和技术支持。

1.4 广泛性

学生课外科技活动作为高校教学的有机组成部分、高校科研的潜在力量、高校德育工作的有效载体、高校文化建设的重要内容,决定了它是面向全体学生的、需在全校范围内形成一个整体的环境和氛围。

2 评价学生课外科技活动效果的基本要素

2.1 参与度

活动的参与度往往是我们评价活动成功与否的重要因素。一个活动如果满足学生需要,符合学生特点,那么在学生中就会有很大的市场,学生就会积极地参与到活动中去。如果参与活动的人少,至少说明活动的设计或组织还存在某些欠缺。

2.2 认可度

参与者对课外科技活动的认可程度是衡量活动效果的又一重要指标。在活动中,往往会出现两种情况: 一种情况是参与活动的人很多, 但他们对活动并不赞同, 参与活动带有很大的盲目性;另一种情况是参加活动的人不是特别多,但参与者非常认同活动的意义和效果。我们认为后者的效果好于前者[2]。

3 提升组织学生课外科技活动质量的措施

充分考虑到学生课外科技活动的基本特点和评价活动效果基本要素。

3.1 应以课外科技活动的活动策划为着眼点来吸引学生

保证学生课外科技活动的工作方案具有活动主题的思想性、活动内容的学术性、表现形式的艺术性、方案执行的可行性和活动策划的创新性,以从根本上保证活动的质量。

思想性是活动的内在属性和本质特征,突出表现在活动的目的性和活动的主题上。可以通过活动所表现出来的政治倾向、政治标准和道德导向来衡量。学校开展大学生课外科技活动的目的就是力求以一种潜在的、隐性的方式,在潜移默化中影响学生的思想道德、精神面貌和行为习惯,促进学生全面发展。活动的学术性主要是指活动内容的科技含量有多少。科技含量有多高、学术性有多强,对提高学生智能素质有多大帮助,将直接影响学生参与活动的程度,所以学术性是活动组织者重点考虑的问题。活动的艺术性,主要体现在活动内容的表现形式或表现手段上。同样的活动内容,通过不同的艺术形式表现出来,就会有不同的效果。所以对于每一个科技活动,策划者都要寻找设计其最佳的表现形式,以求达到最佳的教育效果。可行性主要是指活动的设计是否合理。具体表现为活动是否符合学生的特点,是否满足学生的要求,活动的时间和地点是否有保障,活动方案是否具有时效性和灵活性[2]。创新性主要是指活动内容、活动表现形式、活动的策划和组织是否有创新。2012年我校第二届科技文化节在活动的组织、表现形式和内容的设计上都有创新,整套工作方案是非常成功的。

在提高某个具体的课外科技活动吸引力的同时,加强所有的学生课外科技活动的系统性设计,从科学观的角度去整体设计所有不同形式、不同能力目标、不同素质目标的活动,并将其与课内教学有机融合,相互补充,互促互进。力求在内力上增强学生的“内功”,增强其参与的自信,进而提高其参与度。另外出台配套政策将学生课外科技活动成果和学分认定、评优评奖、科技保研相挂钩,也可在一定程度上增加吸引力。

3.2 从宣传形式上来吸引学生参加活动

通过宣传,可以让更多的人了解活动的主题、目的、意义,扩大活动的影响面;可以鼓动更多的人参与到活动中来,扩大人员的参与面;可以使没有参加活动的人也能接受教育,扩大活动的教育面。因此,活动的宣传造势是整个活动过程中不可或缺的一个重要环节[2]。

学生课外科技活动的广泛开展,在客观上要求有一个浓厚的科技创新校园文化氛围。这必须依靠宣传和发动工作。因此,学校要结合重大科技事件进行科普宣传;要结合本校的实际情况,组织科技竞赛、科技展览、学生科技实训平台宣讲,举办科技节;要结合社会实践开展科技服务等活动。同时通过构建学生课外科技活动网络平台等多渠道宣传,只有广泛的宣传和发动才能激发广大教师和学生积极地加入到科技活动的行列中去,才能使更多的学生在活动中锻炼成长。

3.3 要搭建完善的条件保障体系

学生课外科技实践活动是本着“引导探索、鼓励创新”的原则而开展的创新实践活动,教师的积极支持不仅可以为学生开展科技探索提供技术指导,同时还可以有意识地深入挖掘课程的实践性,将课堂知识和课外科技活动有机结合起来,从源头上提供技术支持保障。但目前老教师只是凭着热情与奉献在指导学生课外科技活动;而相当一批青年教师因为文章和科研经费的压力,加之多数也是刚出校门又进校门、自身工程实践能力不强等原因,不愿投入太多的时间和精力在学生课外科技活动上。针对指导教师积极性不高、难以形成梯队的情况,学校可出台相关政策,将教师的课外指导工作与教学考核、评优评奖、职称晋升挂钩[3];对一些科技竞赛的竞赛负责人提供专职岗位,使他全身心投入活动的组织、培训、师资队伍建设工作,以推动其长效运行。同时可组织学生科技指导专家委员会为学生课外科技活动提供评审和指导、为学生创新作品的孵化与推广提供咨询与支持。

学生课外科技活动的有序开展,必须通过特定平台来实现和提升。通过校企合作等途径,一要充分利用校内开放实验室[4,5]、校企共建创新实验室和创新人才培养基地来搭建学生科技活动平台,为学生课外科技作品提供设计制作、实验研究、展示交流的舞台。二要搭建学生工程实训创新创业平台,其功能定位是学生开展工程项目研究的实训平台,学生科技成果孵化、转化的基地,高科技企业的孵化器和未来企业家的摇篮。

任何活动的开展都离不开经费的支持。在学校完善经费保障机制的同时,各课外科技活动可走向社会,与相关行业企业密切合作,既可解决经费问题,又可拓展活动的内涵和市场转化力。

3.4 组织保证和完善的制度直接影响着课外科技活动的执行效果

活动方案确定,条件保障到位后,活动的组织实施就成为活动成功与否的决定性因素。而学生课外科技活动量大面广,涉及教学、科研、学生管理等相关部门的协同配合,涉及校院两级的联动发展。所以必须建立一套行之有效、运转灵活的组织机构,做到分工分责、各司其职,确保活动按计划有序进行。

活动执行往往需要科学有效的管理制度和运行机制来规范和引导[6]。开展大学生课外科技活动包括一系列复杂的工作,如课题的申报、立项、经费支持、教师指导、课题实施、中期验收、总结评审验收、孵化推广,作品的申报、参赛、评审和奖励等。以上每一个环节都要有配套的制度作保证,同时还必须有相应的机制对广大师生进行鼓励和激励。

4 结束语

要想组织好学生课外科技活动,首先,在学校层面上要进行科学系统的宏观规划,将不同层次、不同能力目标的课外科技活动体系和第一课堂的课内教学体系有机融合,使学生在第一课堂的源头上增强科研本领和科研自信。其次,学校要提供开展课外科技活动的场所、设备、耗材、指导教师团队等保障。再次,学校应制定促进课外科技活动良性运行的规章制度。在学校层面的条件保障、运行机制和创新氛围下,细化每个具体的课外科技活动,应重点从活动方案和宣传形式的创新以及组织管理的高效等方面来增加吸引力,切实提高学生课外科技活动的质量。

参考文献

[1] 袁金祥.大学生课外科技活动的实施策略[J].教育探索,2011(1):122-123.

[2] 杨晓波.提升开展大学生课外科技活动工作质量的探索[J].中国林业教育,2008(2):37-40.

[3] 马国艳,王金萍.大学生课外创新实践活动体系构建与实施策略的思考[J].长春理工大学学报:社会科学版,2011,24(10):97-99.

[4] 陈美娟, 高国华,张红光,朱红,宋广清,邰枫.搭建科技竞赛平台 促进创新人才培养[J].中国现代教育装备,2012(23):99-101.

实验室设计的基本要素范文6

关键词 高校 计算机基础课程 实验教学

中图分类号:G424 文献标识码:A

计算机应用能力是衡量大学生知识结构和综合能力的一项重要指标,是大学生参与社会竞争必须具备的基本要素。通过开设计算机基础课程,来培养具有计算机数据分析能力、软件应用能力和计算机程序设计能力的各种信息化人才。

1 高校计算机基础课程实验教学的现状

实验教学作为计算机基础课程教学中重要的组成部分,一方面可以使学生巩固所学到的计算机理论知识,另一方面可以培养学生的动手操作能力和分析问题、解决问题甚至创新的能力。然而,目前我国高校计算机基础课程实验教学过程中仍然存在着诸多的问题,实验教学并没有达到预期的效果。

1.1 对实验教学重视力度不够

现代高校对实验教学的重视力度不够主要表现在考核成绩比例不协调、计算机设备资源缺乏和实验教学师资力量薄弱等三个环节。

首先,计算机基础课程是培养学生计算机应用能力的基本课程,一般分为理论教学部分和实验操作教学部分,理论课程主要讲述计算机学科的理论知识,而实验操作教学则重在培养学生的实际操作能力和应用能力,两者相辅相成。但是在大部分高校,计算机基础课程实验教学相对于理论教学重视力度还不够,理论考核成绩占到总评成绩的80%左右,使得学生也不得不重理论而轻实验,降低了学生动手实践的能力。

其次,高校计算机实验室的设备资源不充足。机房除了要满足学校成千上万学生的日常学习之用,还要应付各种大型考试,学生除了上计算机课程之外,平时很少有机会到实验室进行自主学习,对于一些计算机基础薄弱的学生,就错失了许多上机实践的机会,因此,要加大对高校计算机实验室设备资源的投入力度,及时了解学生的上机情况,提高学生上机率。

最后,高校计算机实验室的师资力量不足。普通高校的计算机实验室人员只有3~5名,基本只负责维护实验室的设备资源,保证实验教学和各种大型考试的正常使用,而对于学生在计算机实验室的实验过程和结果等内容都无暇顾及,因此,教学实验室的师资队伍建设也待加强。

1.2 实验内容与理论教学不协调,实验教材缺乏层次性

计算机技术一直都在日新月异的变化之中,计算机理论知识也在不断地更新,而计算机实验教材的内容却跟不上时代的步伐,内容过于陈旧,更新太慢,学生实验教学的内容与理论知识根本就不匹配,学生无法通过实验操作来加深对理论知识的理解和体会,阻碍了学生对于新知识和新技术的学习和掌握。

此外,实验课程不能与学生所学的专业有效结合,实验内容缺乏层次性。不同专业的学生对计算机基础课程学习的程度都有所不同,而且每个学生的计算机能力和水平也参差不齐,有的根本没有接触过计算机,而有的则可以熟练地进行文字输入等操作,实验课程教学并没有因材施教,实验内容较固定,没有层次性,所学知识与实际应用存在一定的差距,不利于学生对实验项目的创造性发挥。

1.3 实验教学不能有效调动学生积极性

目前高校计算机实验教学的方法和手段单一,实验课程基本上都是学生独自上机做一些老师所讲的案例和课后作业。一方面随着信息化和多媒体技术的发展和融合,出现了许多新的应用软件,如平面动画设计软件、图像处理软件和网页制作软件等,很多教师不屑于学习和了解这些软件,认为这些多媒体软件并非计算机软件,限制了新兴的多媒体软件进入实验教学课堂;另一方面,学生在上机进行实验课程时,自我约束能力差,经常做一些与学习无关的事情。这些情况都导致了学生实验课程的学习效果很差,不利于提高学生的计算机综合素质。

1.4 实验过程缺乏监管,实验效果难以考核

目前计算机基础课程实验教学考核一般都是提交实验结果检查的方式,老师往往给学生留一些实验课程的作业,然而由于计算机实验课程的特殊性,缺乏有效的手段对学生的实验过程和结果或作业进行有效的监督和考核,学生之间互相抄袭和随意作答的现象比较普遍,这种考核评价方式难以对学生的实际计算机操作能力进行有效的评价,不能够反映学生的真实学习状况。

2 加强高校计算机基础课程实验教学的改革措施

2.1 加强对实验教学环节的重视力度

首先,高校在思想上要将实验课程同理论课程同等重视起来,不仅要加强计算机基础理论知识的学习,更要在理论知识的指导下,加强实验教学过程中实际操作能力和实践能力的培养。要增加实验课程教学的课时,给学生们提供更多的进行实践操作的时间和机会。要建立合理、科学的成绩考核系统,将理论课程与实验课程的成绩合理结合在一起,将学生的计算机能力真实合理地体现出来。

其次,要加大对计算机实验室投资力度,包括基础设施投入和师资力量投入两部分。一方面,要保障对实验室建设的资金投入,保证各种仪器设备的及时更新和维护,通过实行仪器设备专人负责制、损坏登记及报修制等有效措施保证了所有仪器设备完好率,增加实验室开放时间,使学生有更多的时间和机会进行实践操作,培养学生的实际动手能力;在实验室和走廊上设置摄像监控系统,安排专人负责实验室的安全维护,做好实验室的安全保障工作。另一方面,要加大人才引进力度,建立一支结构稳定、素质高的实验教师队伍,加强对实验室教师的培训力度,不断提高他们的管理能力和业务素质,从而推进实验教学水平的逐步提高。

2.2 加强对实验课程教材的更新力度

计算机科学技术飞速发展,计算机理论知识更新得也比较快,因此,计算机实验教学内容也要跟得上时代的步伐,及时更新。学校要根据理论课程内容和培养目标的需要,不断修订实验课程的教学大纲。实验教学教材既要以计算机理论知识为基础,又要便于培养学生的实际操作能力,还可以让学生适当了解一些计算机其他方面的知识,拓宽学生的视野,激发学生的学习兴趣。实验课程教材要体现实用性原则,结合学校自身实际情况,选用教材的内容要新颖、结构要合理,并且与理论知识要紧密结合。教师在进行实验教学过程中,要注重培养学生的实践能力和实际操作能力,提高学生发现问题、解决问题的能力,从而逐步增强学生对计算机操作的信心和兴趣。

2.3 采用分门别类的教学模式,多样化的教学方法

不同的学生有不同的计算机操作基础,可以按照不同的专业或者对计算机知识的兴趣和能力进行划分,将学生分为专业类和非专业类进行分别教学,实行不同的教学方法和模式。计算机专业类学生对计算机知识的掌握要求较高,一般基础较好,对计算机知识也有浓厚的兴趣,对这类学生的实验课程教学主要以熟悉计算机专业课程为主,包括操作系统的理解和使用、网络的设计和连接、算法的构造和简单的程序设计等。而对于非专业类学生,其计算机基础一般较弱,对计算机知识兴趣也一般,对这类学生的实验教学则以计算机基础操作为主,旨在提高其对计算机知识的理解能力和应用能力。通过对学生分类别设置不同的实验项目,满足了不同层次的学生对于计算机应用的不同要求。而调整后的实验项目与理论教学内容紧密相关,使学生在实验操作时加深了对理论知识的了解与体会,产生了对实验项目的探究兴趣,激发了对应用软件的研究积极性。

通过采用多样化的教学方法,开展多种教学活动,提高教学和学生学习过程的乐趣,帮助学生消化吸收知识,扩展学生的学习思路。例如可以采用集声音、动画和图像于一体的多媒体技术,形象直观地呈现教学内容,还可以通过网络实现异步教学,增加学生与老师之间的互动性等等。老师还可以组织与计算机实验课程相关的各种竞赛活动,鼓励学生积极参与,增加学生的学习兴趣和动力,促使学生将理论知识应用于实践中去,更好地培养创新型的人才。

2.4 建立科学合理的考评体系

高校设置计算机基础课程旨在提高学生的计算机应用能力和综合素质,为国家培养信息型的人才。对学生进行成绩考核只是为了测评学生对计算机能力的掌握程度,其目的是为了促使学生更加努力地学习和掌握计算机方面的知识。为了真实合理地反映学生对计算机知识的实际水平,必须建立科学合理的考核体系,计算机知识分为理论知识和实验课程两部分,要增加实验课程考核比例至50%。对于计算机专业类的学生,实验课程考核要适当增加难度,如进行一些软件作品的设计和制作等等;而对于非计算机专业类的学生,实验课程则可以主要对一些常用的计算机应用软件的操作能力进行考核,通过理论与实验课程考核相结合,更能科学合理地体现学生对计算机知识的真实掌握水平。新的考核方式使学生不再为了应付理论课程考试而只知道死记硬背,激发了学生对于计算机软件的学习热情,提高了学生动手创作的积极性和主动性,更有利于学生自主学习、理解和掌握计算机知识,从而达到实验教学的最终目的。

3 结语

作为高校教学体系的重要组成部分,实验教学起着不可替代的重要作用。而计算机学科又是实践性很强的学科,因此计算机实验教学在整个计算机教学中显得更加重要。通过实验教学,学生不仅能够更好地理解并掌握理论知识,而且还能提高解决实际问题的能力。高校应当重视计算机实验教学工作,从而提高实验教学的质量。

参考文献

[1] 王春生.大学计算机基础课程教学改革关键环节的创新设计与实践[J].高等教育研究学报,2010.33(3):99-101.