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虚拟化学论文8篇

时间:2023-03-17 17:59:51

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇虚拟化学论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

虚拟化学论文

篇1

    合理搭配实验内容。要想在有限的学时内,完成更多的实验内容,以实现免费师范生知识与经验的沉淀,就必须要尽可能合理安排每个实验的时间,以实现实验效益最大化。例如某些实验需要等较长时间,那么可以适当地在这个实验间隙,合理地安排一些时间短的实验充实这段时间。像“聚丙烯酰胺凝胶电泳”这一常规实验。其实验步骤及需要时间大约为:教师讲解实验所需时间大致为30分钟、灌制分离胶需要1小时左右、灌制浓缩胶大致需1小时、点样大致需30分钟、电泳时间为2.5小时、卸胶约需要10分钟左右、洗胶约需30分钟、染色大致需要30分钟,实验总共耗时大约7小时左右。其中像在灌制分离胶与浓缩胶、电泳时,学生其实是在等待。如果在等待的这段时间中合理安排一些时间较短的实验内容,如:酶的特性检验或糖类性质测定实验,就可以在有限的学时内,完成更多的实验内容,从而增加了免费师范生实践操作时间,锻炼了他们的技能。

    2虚拟实验

    视频虚拟生物化学实验视频其实质就是通过录制教师示范试验或者在教师指导下一些学生所做实验。做实验时,教师通过视频给学生讲解需要哪些仪器、详细说明操作过程以及实验要点。这样可带给学生对于实验的直观认识。并可结合视频,让学生分组讨论实验过程中易错之处,以及对实验结果进行分析。虚拟生物化学实验视频优势之一,在于对一些价格昂贵的大型精密仪器,诸如透射电镜、流式细胞仪、核磁共振等,可以在虚拟实验中得到全面展现。优势之二在于学生通过虚拟生物化学实验视频,可以掌握一些先进的在生物化学中属于前沿的一些技术实验技术,例如蛋白质双向电泳技术等。优势之三在于通过虚拟生物化学实验视频,在做实验时学生可以不受场地以及时间限制,就几乎可以完成所有的传统实验,还可以在教师的带领下模拟一些综合性和探究性实验,从而可加深学生对实验的认识,开拓了他们的视野,增强学生的动手能力。优势之四在于通过虚拟生物化学实验视频,还可以让学生独立进行模拟和设计实验,既节省试剂,又可免除了实验中的一些意外伤害2深化教学方式。只有站的高才能看得远,作为培养免费师范生的教师只有不断更新自身知识结构,提高自己的科研水平,才有可能开阔学生的知识视野、激活学生的思维。作为培养免费师范生的教师应海纳百川,不仅要不断创新教学内容,而且要不断地把自己的、他人的、以及世界的最新科研成果融进生物化学实验课中,这样才能形成以培养学生做学问做研究为主的新模式。

篇2

论文关键词:数字图书馆 虚拟学习环境 整合

论文摘 要:虚拟学习环境和数字图书馆的整合是近几年高校图书馆推行的新型服务模式。本文探讨了利用图书馆现有数字资源,实现数字图书馆与虚拟学习环境的整合。分析了数字图书馆与虚拟学习环境整合后对图书馆服务所起的作用和存在的问题,以及如何完善这些问题等。

1 数字图书馆与虚拟学习环境整合概述

数字图书馆与虚拟学习环境的整合是将学生的学习资源、教师的课件资源和图书馆的数字资源融合在一起。学生通过教学过程获取知识的方式和通过图书馆获取信息的方式均发生了巨大变化,导致了图书馆服务从传统服务向虚拟服务的扩展。

1.1 有利于图书馆服务角色的改变

图书馆的服务从传统对图书资料的开发利用,重视对教师课件资源和考卷资源的开发,到承担起利用元数据对其组织、描述、加工和整理的任务,将学生的学习资源、教师的课件资源和图书馆资源与服务融合在一起,并建立一个统一的信息访问平台。对来源各异、不同媒体的信息资源进行整合,利用统一的界面为读者提供一个一站式学习、无缝检索的数字化学习环境。

1.2 拓展了图书馆的服务模式

数字图书馆的建设是为了高效率利用图书馆资源,解决传统图书馆信息搜集、整理、加工服务过程中的局限性和低效率,以满足读者对图书馆信息资源的需求。与传统图书馆的服务相比,数字图书馆与虚拟学习环境的整合建立起了以数字图书馆为平台发展起来的虚拟服务、个性化服务、虚拟参考服务、网络导航服务。它包括:馆际互借与电子文献的传播、公共书目查询、数字资源全文的获取、在线阅读、用户培训课件等等。如:一个读者想续借、预约、馆际互借图书,这些都可以在网上通过图书馆网页得以完成。

1.3 有利于培养学生的学习能力

虚拟学习环境是在网络条件下产生的,它具有明显的特征:技术性、开放性、学习资源的丰富性及共享性、学习的自主性等等。数字图书馆与虚拟学习环境的整合可以满足不同读者的不同的学习需求。数字图书馆具有的便于储存、组织、检索、复制和传输等特点,使读者可以按照自己的意愿来进行,没有了条条框框的束缚。通过网络虚拟学习调动读者的感官认识,使其产生学习兴趣,并能变被动为主动。借助网络这个平台,大家在这种学习环境中,可以借助于各种先进的学习软件、工具和平台,对共同感兴趣的东西和学习过程中遇到的难题,进行自由交流、互动、讨论和协作,共享彼此的观点、思想、资源、知识、学习经验和集体智慧。不仅学习到了知识,而且获得了学习能力的提升。

1.4 有利于同学之间,学生与教师之间的交流

传统的教育方式是受教育者与施教者,两者之间根本不可能实现所有学生与教师之间的互动。虚拟学习环境下,教育不再是单纯的只在校园或者在教室内的行为模式,学生对教师的依赖性减少了。虽然虚拟学习环境中学生与教师在空间上是分离的,但他们通过电子邮件、语音聊天等诸多形式相互联系,甚至可以在网上组织学习小组。在这个学习环境中,他们可以很自由的和老师、同学进行在线交流,相互学习。学生可以向老师提出问题,寻求老师的帮助。老师也可以随时抽查学生作业,并对作业提出意见和要求。所以说虚拟学习环境更能启发学生的创造性、互动性。

2 数字图书馆与虚拟学习环境整合中存在的问题

2.1 技术层次低

虚拟学习环境依托于数字图书馆的发展,但数字图书馆涉及到图书馆本身结构的数字化以及管理程序、信息传递过程的数字化。它的形成必须依靠馆藏信息资源的信息数字化。数字图书馆是以数字化的形式,将文字、图像、声音、动画等多种形式的信息存储在光、磁等非纸质载体上,通过计算机和其它外部设备再现的信息资源。在发展过程中一些技术问题还不够完善。如:信息编码技术、通讯技术、服务器技术和用户接口技术等。这些技术问题涉及到资源的内容、结构,造成了读者下载资料困难。可获取的资源太少,因而不能真正提供“一站式”的服务。

2.2 资源有限

数字图书馆与虚拟学习环境的整合是为了让读者获取更多图书馆资源,为读者提供经数字化处理的多样化、全球共享的学习材料和学习对象。而在具体使用过程中,由于受到各种因素的制约,如:图书馆经费制约、传统图书馆的制约、知识产权等等,造成向读者提供资源有限。目前,高校馆藏数字化主要集中在学位论文、会议论文等电子资源(电子期刊、电子图书等),对多媒体资源及网络资源收集加工比较少,对图片、音频、视频、光盘等类型的资源提供的检索途径比较少。

2.3 读者利用的效率不高

在虚拟学习环境中,数字化学习平台与图书馆管理系统的整合面临较大困难,如果不对他们进行整合,或者整合不合理,都会给读者造成极大的不便。目前国内许多图书馆资源与服务分布较散,一站式信息服务未能实现。一方面高校数字图书馆在资源整合过程中普遍存着数据缺乏规范,造成用户获取资料困难;另一方面图书馆资源内容采集不全,有些数据库的期刊在整合系统中没有收集。这些都是造成读者利用效率不高的重要原因。

3 加强数字图书馆与虚拟学习环境整合的举措

3.1 提高整合技术,完善整合后的系统功能

3.1.1 信息资源整合

信息资源的整合应以馆藏书目资源为核心,选择本校特色主题制作成独具特色的文献数据库或者专题数据库,对数目数据库、全文数据库和一些免费提供短期服务的数据库、自建数据库等多种载体进行全方位的提示与整合。对读者比较常用的资源,如电子期刊、电子图书、学位论文、会议论文等数字资源通过图书馆主页提供给读者。

3.1.2教师课件的整合

对全校优秀教师的教学方法、课程需要的资源等加以整合,以充实到虚拟学习环境中。

3.1.3 建立信息资源导航库

根据读者需求,搜索、选择、挖掘Internet中的信息资源,下载到本馆或本地网络中,经过分类、标引、组织,通过网络或其他方式提供给用户。

图书馆将这些整合出来的数字资源,通过一定的检索方法,如关键词、题名以及学科分类等检索点提供给读者。对数据库的检索界面应遵循简单、友好的原则。对于教师课件参考文献及教学参考书目与图书馆目录建立技术上的链接,达到虚拟学习环境和数字图书馆相融合的结合体。

3.2 加强读者信息检索技能的培训

对读者群的培训。从低年级的入馆教育到高年级的文献检索课的教育要分层次逐步开展,以达到即对学生进行培训,又对图书馆资源起到宣传作用。目前高校文献检索课还不普及,而且大都是选修课,参加的人数不多。为拓展图书馆的宣传力度,培养学生利用文献信息资源的主动性,应在全校范围内提高文献检索课教学力度,将文献检索课纳入必修的范畴,让文献信息检索知识成为学生走向社会后必不可少的知识点。

加强对读者检索能力的培训。培训内容包括具体的操作,如计算机检索、网络查询及网络通讯方法等方面。使光盘数据库、多媒体网络资源成为读者获取信息的主要渠道。

3.3 对读者信息需求的分析

3.3.1依赖心理

随着图书馆服务的更新,读者可以通过计算机、网络等技术查找他所需要资料。但读者还是希望通过一个界面能方便快捷的查找资料以及教学课件等。

3.3.2 求便心里

读者在利用虚拟学习环境时,倾向于手续简便、网络搜索引擎与入口提供单一的检索点。

3.3.3 求新心里

由于信息量大,更新快,读者在利用时希望获取的是最新的、经过筛选、具有高质量的资源与环境。

对读者信息需求的分析,是了解读者在虚拟学习环境中学习过程的一般需要,以便在虚拟学习环境的创建中更好地整合各种数字资源、教学资源,做到有的放矢。

3.4 馆员素质能力的提高

数字图书馆与虚拟学习环境的整合,改变了图书馆员原有的服务模式。如何改变传统的工作方法,需要进行一定的尝试。

3.4.1 改变工作模式

图书馆原有的工作主要是对图书馆购买的资源进行整理加工,然后提供给读者使用。现在要重视对教师的课件资源、学校优秀论文、学术动态进行收集、整理、描述和加工。使读者能够像利用图书馆资源一样很方便利用网络资源、教师的课件资源和与课程相关的参考资料。

3.4.2 改变服务模式

在虚拟学习环境中,学生的学习方式跨出了传统的课堂授课模式,学生的学习能力在这一环境中得到了培养和锻炼。图书馆的服务模式也由过去通过图书流通、阅览、咨询等实体服务而转向通过网络向读者提供形式多样的虚拟服务,图书馆员要主动参与,发挥图书馆信息资源优势。

虚拟学习环境是新兴的、不断发展的信息服务体系,教师、图书馆员和学生在这一学习环境过程中,将对数字图书馆和虚拟学习环境提出更多、更高的要求。

参考文献

[1] 薛调等.一体化学习环境下的高校图书馆用户需求分析研究[J].图书馆工作与研究,2005(2).

篇3

国务院学位委员会于1998年修订研究生专业目录时,特别设立了材料物理和化学专业。材料物理和材料化学是材料科学的重要基础。现代材料科学的发展已经由过去的宏观研究和发展进入到微观分析和研究,用电子、原子、分子的尺度来研究改变物质的性质,发展新兴的材料。特别是当今以服务于高科技,现代工业和国防为主的现代材料或新材料的需求量越来越大,新材料的研制与开发速度也越来越快,因而涌现出的新概念、新理论、新技术、新方法、新工艺、新产品和新问题越来越需要材料学家和物理学家等共同努力来归纳、整理、总结及创新。由此产生的材料化学新专业无疑是多学科知识交叉、渗透的结果。它给现代材料的研究、开发和应用以及相关科学的发展带来了新的空间,为新材料的可持续发展提供完善而系统的理论指导和技术保障。因为材料化学专业是技能性、实践性极强的学科领域。如何通过材料化学各实验课程的改革,深化学生对课堂知识的理解,培养学生的科学思维方式和实践能力,从而提高学生创新能力和综合能力,是我们面临的一个重要问题。如何通过实验培养学生多层次、多方向的掌握材料物理性能与材料的制备、工艺和测试手段的关系。并且通过独立操作和控制实验进程,培养学生的研究精神和创造能力是我们材料化学专业需要迫切解决的问题。我们通过分层次实验教学,取得了良好的教学效果。

分层次实验教学法研究

通过分层次开设实验,培养学生的合理的思维方式和实践能力,从而提高学生研究精神和创造性能力。具体过程分为以下三个步骤:

1.加强有关材料化学专业基础性实验

在材料化学专业本科生具有了初步的化学和物理实验能力的基础上,首先将材料化学专业实验课程从相关理论课程剥离,综合成材料化学专业专门的基础实验课程,集中训练学生的材料制备和材料性能检测技能,并以此为实验室的开发重点,使学生的实验基本技能得以巩固和提高。

2.开展综合性实验并结合本专业开展远程网络虚拟实验教学

在材料化学专业本科生已经具有初步的材料制备和性能检测的实验技能基础上,第二步开设综合性实验并结合远程网络虚拟实验教学。综合性实验的开设是为了适应社会的发展和需求,在综合实验新体系中,要求开设的综合性实验尽可能反映材料、生命、环境、信息等学科的内容;了解和学习材料化学研究方法与现代实验技术在高新科技学科中的应用成为我们新的建设目标。因此,不仅要打破专业的界限,还要打破学科的界限,使综合性实验成为跨学科、多技能的综合训练。在我们材料化学专业开设的综合性实验中,与材料、信息相关的实验有新型能源材料的合成,SDC(固体氧化物燃料电池电解质材料)的合成和表征,压电陶瓷的制备和表征等等;与生物相关的实验是天然物或中草药物的提取及指纹图谱等。这样可以使学生掌握无机非金属材料的制备方法和相关性能测试方法,掌握天然生成物质的提取方法和结构确定的手段,从而有效地提高学生的专业知识并扩展了知识面。为今后学生进行主导型研究性实验奠定基础。

目前,网络建设日益完善,网络速度和宽带不再成为制约网络虚拟实验教学的瓶颈。计算机软、硬件的飞速发展无疑使得虚拟实验环境更加逼真、智能。当然,虚拟实验在培养学生的动手能力、培养学生的误差分析能力等方面还不可能取代传统的实物实验教学方式。但是开设远程网络虚拟实验教学可以使接受远程教育的学生获得与在校生一样的从感知到理解的过程。有利于培养学生网络学习的能力,为终身学习打下良好基础。对我们专业来说,因为是新开的专业,很多实验还缺乏必要的实验器材,很多综合性实验课程无法开出。但借助远程教育平台,可以与兄弟院校和我校其他院系的实验教学资源实现共享,从而使相关实验得以进行,实现了学生对相关实验的认知。

3.开展学生主导型研究性实验的模式

学生主导型研究性实验是在综合性实验的基础上由学生自己选题、查阅文献和设计实验,在教师指导下完成研究性实验论文并进行论文答辩。该模式的主要目的是全方位地锻炼学生实验研究的能力,充分调动学生的主动性和积极性,激发他们从事材料科学研究的兴趣和热情,为其今后的毕业设计和将来从事科研工作打下良好的基础。同时这种新的实验模式也提高了实验室在学生学习中所占的地位,建立了进实验室学习的意识。设计性实验对开发学生智力和创新能力有着重要作用。但在具体实施时,对学生的培养要有一个由浅入深的过程,我们材料化学专业的主导型研究性实验采取在大学中后期开设,在学生已经完成材料化学基础性实验和综合性实验的基础上结合指导教师的课题或相关专业后开设(可参考材料化学实验教程中的设计性实验)。具体过程一般为以下几个步骤:(1)选题; (2)查阅文献收集资料; (3)研究方案。学生设计实验原理,方法和步骤,拟定实验所需药品、仪器,探讨实验时可能产生的现象和容易发生的失误以及安全等应注意的问题,最后独立设计实验方案。实验方案包括:实验题目、仪器、药品、操作步骤和实验表征仪器等。然后将审阅实验设计方案交给教师,教师在尊重学生创造精神的原则下选出几种最佳方法,同时纠正某些实验方案的错误指出某些实验方案的缺陷,再将设计方案反馈给学生,将教师选中的方案交由全班同学讨论、完善。然后采取论文答辩的方式检验实验效果。在整个形式上基本是本科生毕业设计的模型,通过这样的实验为学生的毕业设计和将来的进一步深造奠定基础。

最后,在整个分层次法实验教学中,我们的实验室采取的是开放式实验管理模式,在时间方面,我们安排了中午、晚上和双休日对学生开放,让学生对实验结果进行一些探索,对实验基本技能进行巩固和掌握。同时,有2~3周开展专门的实验时间。在人员配备方面,采用专业课教师和实验室教师结合的方式,使每个实验都有专业教师进行指导,以保证实验的顺利进行。

篇4

论文摘要:虚拟现实作为一项前沿技术应用于教学,能为学习者提供逼真的临场感和自然的交互,从而提高其思雏认知。分析职业教育个性化教学实验的需求,论述将桌面型虚拟现实技术应用于卫生职教的可行性和现实意义,阐述卫生职教虚拟教学模型的具体建模方案以及在现代教育技术领域的拓展与升级。

1虚拟现实技术应用现状及前景

1.1技术简介

虚拟现实技术(vR)是以计算机技术为依托,综合多媒体技术、传感器技术、人工智能、人机接 口技术、实时计算、工程仿真技术等多学科为一体的前沿技术,它能生成逼真的视、听、触觉一体化的人工虚拟环境,用户能以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互【l1。它具有 3个特征:逼真的临场感、自然的交互、提高学习者思维认知。vR突破了人类认识的时空限制,大大拓宽了人类对现实世界及未知世界的感觉和认识 ,为人们的实践活动提供了崭新的环境和手段。在军事、制造、医学、设计、艺术、娱乐等领域,vR都有广阔的应用前景。

1.2教育颔域应用现状及前墨

对教育领域而言,运用 VR能够通过计算机将三维空间或实物模型的意念清楚地表示出来,能使学习者直接 、自然地与虚拟环境中的各种对象进行交互,并通过多种形式参与事件的发展变化过程,从而获得最大的控制、操作整个环境的自由度[21。这种呈现多维度信息的虚拟学习和培训环境,以最直观、最有意义的方式为学习者掌握一门新知识、新技能提供崭新途径。 普遍意义上讲,完整的 vR系统需要高级计算机、头盔式显示器、数据手套、洞穴式投影等昂贵的硬件支持设备 ,这对于大多数教育教学单位都是难以承受的,从而严重制约了VR系统在教育教学中的推广应用。但在科技多样化发展的今天,VR系统也呈现出多样化的发展趋势,vR系统配置可以根据目标需求而定。设备投资大、开发周期长的复杂VR系统,一般应用于高校或航天军事等高端技术工作领域。而桌面型vR系统仅使用电脑单机,显示器是学习者观察虚拟环境的一个窗口,学习者可通过使用简单的外设(如鼠标、立体眼镜等)来驾驭虚拟环境和操纵虚拟物体,虽缺乏完全沉浸功能,但其结构简单、硬件成本低的特点非常适合在我国的普教、职教领域推广应用。

2 VR在职教个性化教学实验中应用的可行性

2.1 职教学情现状

在各类职业学校中,普遍存在的问题是学生学习兴趣不高,特别是在枯燥、乏味的理论知识学习中,这一问题尤为突出。但学生对于新颖事物具有强烈的好奇心和较高的动手愿望 ,因此, 在讲授理论知识时,辅以演示、实验、实训 ,并使人人都能动手参与,将会激发学生学习兴趣,从而提高教学质量。但这种教学方法存在一些问题:模型、设备、实验、实训条件有限,特别是一些价格昂贵的设备 ,不可能人人都能动手操作;盲 目操作会导致设备损坏,需要一定维修费用;在同一个地方完成理论、实践教学并不现实。

2.2 个性化学习

个性化学习是一种新的学习观,是伴随近年来教育改革发展,针对传统教育大统一的弊端提出来的。它是以学生原有的知识经验和个性特征为基础 ,以学生内在需求为核心 。以每个学生学习能力与个性的自由、充分、和谐发展为目标而实施的学习活动_l1。个性化学习中,师生处于分离或准分离状态,教师由传统教育中的主导者变为可利用的教育资源,成为教学资源中的一个组合因素,而学生也从被动接受教育的对象变为教育资源的选择者和利用者。由此可见,最为简单、易行的个性化学习载体就是基于web的学习动手实践,B/S模式、互动操作,可激发学生兴趣,从而自定义完成学习、实践任务。

2.3虚拟教学模型在个性化教学实验中的应用价值

就教师而言,实现了从传统讲授一简单图文课件讲授一简单图文课件+虚拟教学模型讲授的转变。既充实了教学内容,又丰富了教学手段和形式。同时,虚拟教学模型是使用计算机模拟出的实物形态,其使用同课件一样方便,既能达到直观教学的效果,也能使师生获得临场感,增强师生互动。

就学生而言,在计算机屏幕上观察到的是用vR技术数字化后的实物,只要有网络环境或在家登陆学校的模型web服务器,学生就可动手操作,同时有了直观模型的临场体验后,学生在面对实物操作时也易上手,杜绝了盲目操作。学生也可以通过协作探究解决问题。此外,卫生职业院校还承担着成人教育的培训任务 ,对于一些短训班或远程教学,在授课时演示或在web上一些虚拟教学模型,可帮助学员理解知识,并在一定程度上解决实验课中存在的问题。

虚拟教学模型可以通过编程定制、更新内容 ,节省了教学成本,有利于职教事业的可持续发展。另外,虚拟教学模型还可虚拟出一些新型的装备用于教研活动,体现出教学的前瞻性和创新性,如虚拟科学实验室、虚拟校园、特殊教育、仿真实验、专业实训等。

3卫生职教虚拟平台建模方案

针对卫生职教的教学特点,可以开发 4类桌面型虚拟现实应用 :模型演示、过程仿真、场景展示、仪器操作。为满足个性化教学需求,均采用B/S的模式。

3.1模型演示(人体解剖学、口腔解剖学教学)

功能需求 :虚拟口腔模型、器官模型在屏幕中三维立体显示 ,可用鼠标进行任意角度的调整观察 ,配合讲解,使学生获取最近乎于真实的感受。

可行性技术方案:Java Applet、Java 3D技术配合使用 3D模型辅助设计软件 (设计需导出 VRML2.0或 OBJ格式文件 ,如3D SMAX)。

论证:由需求可知,这种三维设计是基于图形建模的,可选用 VRML和 Java 3D技术在 web上 3D图像 。与传统VRML相比,Java 3D的功能和可编程性更强,具有 Java丰富类库的支持和良好的跨平台性,考虑构建 3D简单模型,并配合专业 3D模型设计软件构建复杂模型。客户端提供用户实验的环境主要采用 Java Applet来实现,使用 Java Applet编写图形用户界面,仿真计算任务由浏览器的 Java Applet完成 ,使用 Jav3D实现虚拟实验场景的3D显示,两者嵌入 HTML文件网页构成用户的前台操作界面,支持 web方式。

3.2 过程仿真(虚拟化学实验、虚拟口腔设备操作与维修)

功能需求:用户可直接操作 web中虚拟的化学实验装置和化学药品,完成实验。

可行性技术方案:同 3.1,但需考虑场景和复杂的操作交互 ,其程序编制较 3.1复杂。

3.3场舞展示(口腔诊所布局、ICU布局)

功能需求:真实再现室内环境格局、设备布局 ,可由鼠标控制,转动到任意视角浏览 ,用户有临场感。

可行性技术方案 :超广角镜头转台摄影+静态图象 360。全景拼合显示技术(QTVR或 Java编程)。

论证:由需求可知 ,最简便的方法是基于静态图象进行建模。QTVR运用相机拍摄的真实全景图像来构建虚拟现实空间与计算机图形设计或其他 VR技术相比,其制作相对简单、制作周期缩短、成本低廉、且由于照片清晰度高,细节不会被遗漏观察场景时有身临其境感觉。由于数据量小 ,观察起来也非常流畅。另有使用 Java编程来实现静态全景拼接的方式,需Jav虚拟机支持。

3.4仪器操作(心电监护仪操作、心电擞据教学)

功能需求:心电监护仪器功能与实物一致,但数据不是现场实测,而是调用专家库中的临床教学心电数据资料,学生能通过鼠标点击虚拟心电监护仪相应按钮,得到相应结果,从而熟悉仪器操作,掌握相关临床知识。

可行技术方案:Windows平台下的 Lab View 8.0虚拟仪器软件设计(无须数据采集卡)。 论证:美国 NI公司的 Lab View图形化程序设计语言(G语言)是专门用于设计虚拟仪器的。它是用框图连线来替代传统的代码编写,而且内置 了丰富的仪器仪表控件(表盘、开关、旋钮、波形现实等),可在虚拟前面板上根据需要自由组合D1。另外,它的数学分析、信号处理函数库功能强大,能够轻松完成临床教学心电数据的分析、处理、显示,并可根据所需功能对仪器快速原型化 。Lab View 8.0的Remote Panel功能支持 web方式。

4拓展、开发和意义

4.1 拓展、开发

(1)建立和累积可定期更新的开放型医学数据专家库。如心电临床数据、医学影像数据、口腔临床数据、设备维修数据等。依托网络通讯平台,实现教学素材的群体共享,为开展优质的教学工作做好充分的知识储备。

(2)建立和累积可定期更新的开放型教师评价专家库。广泛收集教师群体智慧、经验 ,将评价依据收纳到计算机教师评价专家库中,变教师个体评价为群体评判,这种评价更具客观性和综合性,而且依托网络通信平台,将教学评价机制进行共享,可提升教学质量 ,并为教学创新带来巨大益处。

(3)基于医学数据专家库、教师评价专家库 ,引入并应用人工智能技术,对于学生提交的实践作业 ,采用计算机自动评分一方面保证了评价的综合性、客观性;另一方面使学生成绩得到最快的反馈,进而及时进行自我调节,提高学习效果。

4.2 意义

(1)变经验重复型教研组织形式为经验研究型。这种基于智能专家库的架构大幅降低了教师的工作强度,取消了其重复劳动,教师可以充分利用教研时间,专注研究那些计算机无法得出结论的学生个性实例或计算机提取的学生共性、典型实例,从而不断更新、完善专家库内容,类似问题可在下次计算机评判中得以解决。

(2)为电子学档体系服务。电子学档(ELP)是指在信息技术环境下,学习者运用信息手段表现和展示学习者在学习过程中关于学习目的、学习活动、学习成果、学习业绩、学习付出、学业进步以及学习过程和学习结果进行反思的有关学习的一种集合体,主要用于现代学习活动中对学习和知识的管理、评价、讨论、设计等 。智能专家库评价体系是依托先进的计算机和网络技术构建的,能与电子学档建立数据交换接口,从而为教研评价分析积累充足的资料、为电子学档体系服务,对目前尚处于起步阶段的电子学档体系的完善和发展起到极大的推动作用。

(3)可进一步增强虚拟教学模型的网络协同实验功能。

参考文献:

【1】何克抗.教育技术学.北京:北京师范大学出版社,2007.

【2】汤跃明.虚拟现实技术在教育中的应用【M】.北京:科学出版社,2007.

【3】杨乐平,李海涛,杨磊.LabView程序设计与应用【M】.北京:电子工业出版社。2005.

篇5

关键词:翻转教学;网络;论文指导

中图分类号:G434文献标志码:A文章编号:1000-8772(2016)06-0176-02

教学模式可视为教学要素结构和教学流程组合的一种方式,它以特定的教学理念为基础,并服务于特定的教学目的,是一个由教学目的、教学流程、教学功能和教学环境所构成的体系。翻转教学模式颠倒了知识传授与知识内化的顺序以及传统教学中的师生角色,重新规划了课堂教学时间的使用。其理论基础是发展区理论。这一理论认为,学生在课堂外通过视频自主学习,将学不懂的地方作为问题记下来,教师可以在课堂上集中讲解,这种讲解就讲在了学生的最近发展区,从而可以有效地促进学生发展,大大提高课堂的教学效率。互联网的普及和人工智能技术在教育领域的应用,使翻转教学模式变得可行和现实。通过互联网,学生很容易得到优质的多媒体学习资源,可以不完全依赖授课教师的课堂教学。因此,课堂教学的作用发生了变化,其更大的作用是帮助学生解决疑难问题,引导学生去运用知识。

翻转教学把原来的“先教后学、以教为主、以学为辅”的模式转变为“先学后教、以学为主、以教为辅”的模式,它是一种“从教学到学教”,是对传统教学模式的一种颠覆。这种模式的主要特点是:(1)从被动学习到主动学习;(2)从知识导向到问题导向。从课后复习消化课堂知识为主到课前自学提出问题为主;(3)充分利用互联网等现代通讯技术;(4)以学生为中心,尊重学生的个性化需求。翻转教学也是一种混合教学方式:学生学习的一部分是通过在线学习接收内容和讲座,且自主控制学习时间、地点、路线和进程;一部分是在教师监督和指导下的实体地点进行。由于学生减少了出席实体学校的面对面课程,这种教学模式非常适合实践环境多变和实习地点分散的毕业论文(设计)环节。因此,其应用并不只局限于课堂教学的改进,对毕业论文指导这类实践性较强的教学环节也有很大的借鉴参考意义。

一、加强问题导向,使论文选题更加贴合实际

毕业论文选题的来源多种多样。依据翻转教学模式的原理,毕业论文的关键是要以问题为导向,把问题摆到前面,让学生带着问题的眼光去寻找问题、发现问题、探究问题,才可能确定一个好的选题。具体而言,一个好的选题可以通过多种途径去发现。(1)实际和实践的途径。通过对现实事物和活动的认真调查、观察或亲身参与,以及凭借以往积累的有关知识和经验,从现象中发现问题所在。(2)大众传媒的途径。关注各种媒体传播的内容,可以找出一些热点问题或社会普遍关切的问题。(3)与人沟通的途径。与教师、领导、同伴、任务委托人等他人的沟通交流也是发现问题和碰撞思想的一个重要途径。(4)阅读文献的途径。这个途径可以说是从问题到问题。通过对别人研究的问题学习和思考,可能会产生新的问题和新的想法。

二、毕业论文指导应更加充分利用互联网技术和平台

互联网技术和平台多种多样,主要平台说明如下。

第一,短信群、微信圈、QQ群、微博和电子邮件等各种现代即时通讯技术。利用这些通讯工具,可以实现音、像、画、图等各种类型信息实时的双向和多向传递,不受时间空间限制,学生既可以得到教师的指导意见,也可以看到学生对问题的见解和分析。同时,这种指导与交流方式具有追溯回看功能,有助于更充分、深入地进行总结归纳。此外,利用这些虚拟网络,可以临时组成富有弹性的虚拟攻关小组,集中各方面的知识,通过更好的交流和协作能力去解决问题。

第二,扩大开放式指导。翻转教学的一个重要优势,就是通过互联网平台引进更多更广的外部优质教育资源,具有很强的开放性特征。对毕业论文指导来说,借鉴这一思路,可以加大引入社会人士、校外专业力量加入指导队伍,参与当面指导或远程网上指导,实现跨学校、跨地区的教学资源整合。甚至可以组建成立毕业论文指导专业协作组,以指导本学校学生为主,兼顾参与有协作关系的外校学生某部分某阶段的论文指导工作,形成交叉与复合的指导格局,从而更有效地激发学生创新思维,乃至创出特色,顺应现代社会发展的大潮流。

第三,导入不同论文选题涉及专业知识点的信息资源,帮助学生复习、回顾、巩固用到的知识。毕业论文也是大学所学知识的综合应用与全面复习。仿照翻转课堂教学,在毕业论文指导过程中可以建立专门网站,上传各种与毕业论文选题紧密相关的微课、慕课视频资源供学生在“干中学”。同时,可以链接一些相关文献、数据、统计资料资源,为毕业论文工作提供大数据支撑。第四,建立毕业论文专题论坛和分论坛。通过网上论坛,可以和展示各自的观点,分享与共享阶段报告、文献综述等,起到互相启发、思想碰撞的作用,实现扩大交流和扩大知识点的效果。

三、进一步增强个性化指导

翻转课堂的一个重要特点就是可以针对不同学生的不同特点组织教学,通过学生的自主学习和问题,发现学生的特征,并有针对性地进行教学。毕业论文同样如此,通过利用以上互联网技术和平台,指导教师可以发现学生有创意的、个性化的项目和问题,对其毕业论文进行引导和指导。为此,教师需要在针对学生个性进行指导方面做更多的精心设计。比如,对论文选题和不同学生进行分类指导,对学生在线情况进行统计跟踪,开发在线测试和评价等自动功能,以满足翻转教学模式下的毕业论文指导需要。总之,翻转教学模式下的毕业论文指导不同于传统意义上的毕业论文指导,它是综合性、全方位、基于实时信息和多向互动的指导。引入翻转教学模式的概念有助于改进和拓宽现有论文指导方式,缓解传统的全程面对面指导无法应对学生地点分散、师资资源不足等问题,特别是在毕业论文阶段,学生面临实习、应聘、考研等未来去向的重重压力,经常不能集中进行指导的问题。对毕业论文指导教学工作在组织和流程上的改变,既是有形的媒体和硬件的改进,也是教学理念和方法的创新。随着新技术在教育教学中的渗透和应用,数字化学习、移动课堂、电子书包、虚拟现实学习及游戏化学习等新的教学形态将发挥越来越大的作用,毕业论文指导也不例外,必须像翻转教学模式一样,采用与时俱进的新的教学理念进行变革。

参考文献:

[1]何朝阳,欧玉芳,曹祁.美国大学翻转课堂教学模式的启示[J].高等工程教育研究,2014(3).

[2]毛姣艳.翻转课堂教学模式的优势与应用挑战[J].时代教育,2014(7).

[3]赵兴龙.翻转教学的先进性与局限性[J].中国教育学刊,2013(4).

[4]刘彬让.研究型农业大学本科人才培养体系的构建[J].高等农业教育,2009(11).

[5]刘彬让,李论.试论研究型农业大学教学方法的改革[J].高等农业教育,2010(7).

[6]张利荣.我国本科生学习现状的调查与分析——以武汉地区高校为例[J].国家教育行政学院学报,2012(4).

[7]杨俊,王光明,张玘.影响本科研究型教学实施效果的教师因素分析[J].高等教育研究(成都),2009(4).

篇6

关键词:历史专业;导师制;实施方案

本科生导师制是由英国威廉·威克姆创立,最早应用于牛津大学“新学院”的一种人才培养制度。其卓有成效的培养效果,在国内外产生了重要影响,因而被各著名高校采用。其主要特点是:教师和学生密切接触,师生关系亲密;导师可以根据学生个体差异因材施教,最大限度地激发学生的主动性;导师在做好自身科研工作以外,还要对学生进行生活、学习上的指导。在现实生活中,种种问题的存在及历史专业本身的特点,使得本科生导师制的推行更为迫切,方式更为灵活。

一、本科生导师制实行的必要性

随着我国社会的发展、大学教育的普及,辅导员师资力量的相对薄弱以及学分制的实行使得本科生导师制在我国的实行显得尤为必要。

(一)大学扩招,辅导员师资力量相对薄弱,需要更多教师参与学生管理

在我国,2009年大学计划招收学生人数突破600万,2010年为657万,2011年为675万,大学教育的普及程度已经接近发达国家水平。就河南大学来讲,2010年高招计划招生10635人,2011年高招计划招生10860人,现有在校生35000人左右,教师4000多人。其中,辅导员有120人左右,平均每位辅导员管理近300名学生,单纯地依靠辅导员管理学生显然是不够的。《国家中长期教育改革和发展规划纲要2010-2020年》和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》都要求高等教育培养创新型人才。在这种条件下,只有发挥更多教师的积极主动性,才能完成此项要求。本科生导师制符合社会发展趋势,实行本科生导师制是我国高等教育发展的必然选择。

(二)推行学分制,需要教师参与指导

由于网络的普及,现在我国许多高校一改以往固定培养学制(一般为4年),开始实行弹性学制(3~7年),学生所修课程的总学分达到毕业规定要求就可以毕业。它要求学生在学校固定的网络教学系统中选择课程。除修完必修课程外,还必须修一些选修课,以达到毕业学分要求。学生如何选择这些选修课,并达到扩展视野、丰富知识、有利于进一步深造或就业的目的,需要具有丰富经验的教师予以指导。因此,实行本科生导师制就成为最佳选择。

(三)现有教学方式不利于创新型人才的培养

由于历史专业实践性较弱,现有历史专业教学方式以灌输为主,重视教师的单向作用,重视教师的主动作用,忽略、忽视了学生的主体作用。现有高校历史专业培养方式,仅仅重视课堂教学,忽视课外教学,课堂教学和课外教学联系不大。实行本科生导师制,可以把课外教学和课堂教学对接起来,将课堂教学延伸至课外,形成全天候培养学生的制度。

(四)实施本科生导师制有利于教学相长

科研创新需要自身知识的积累,但不可忽视思想的碰撞、交流的展开在其中所起的作用。在多元的社会中闭门造车,必然事倍功半。虽然导师在人生阅历、专业研究等诸多方面优于学生,但在一对一的指导中,学生的多样性、时代的发展性会使导师感受到压力,从而强迫自己通过不同途径提高自身水平,熟悉本专业最新的学术研究动态、成果,提高自身科研能力,关注社会发展,洞察热点问题内核,以利于解答学生提出的问题。这种课外的师生交流,对师生来讲,就是另外一种的教学相长。

二、本科生导师制实施方案

基于现实中相关问题的存在,高校历史专业本科阶段导师制应从以下几个方面着手实施。

(一)三年级以前实行导师制

某些院校由于将导师制的内容局限于科研的指导,所以在学生三年级时才实行导师制。这种做法不能很好地发挥导师的作用,缩小了导师制的内涵。在就业压力非常大的现实生活中,在某些对科研不感兴趣的同学身上导师制流于形式。河南大学历史文化学院对实行导师制的2007级、2008级学生进行调查,330人中仅有13人主张三年级开始实行导师制,绝大多数的学生主张三年级以前实行导师制。历史文化学院的2007级是在三年级、2008级是在二年级实行导师制的,这些学生中也有一部分希望入校之时就实行导师制。可见,入校后学生想早些实行导师制仍是一种趋势。学生的选择是有道理的。三年级以后,学生的基本想法已趋于定向,已经决定了考研或者就业。而三年级以前,学生存在适应环境、完成高中生向大学生的转变、如何选课、如何在平时培养科研能力等诸多问题,这些问题的解决都需要导师的介入。

(二)导师制的实施内容在不同阶段要有所侧重

由于导师需要对学生进行较为全面的导学,不同年级学生在不同时段有不同的需求,所以导师应根据不同年级不同时段的任务安排自己的导学内容。

一年级的学生,需要导师帮助他们认识学校、转变自我、增强专业思想。学生从四面八方来到一个新环境,经历着从高中生成为大学生、从依赖到独立的转变。为此,一年级时导学内容的重点是谈心,做思想教育工作。

二年级的学生继续学习专业基础课,开始接触选修课。这时,导师不仅需要告知学生学科的体系结构,还应照顾到课程的学习顺序,这样才能帮助学生更好地达到学习的目标。导师还要了解学生的真实想法、思想志趣,帮其规划未来,使学生在二年级时就为未来打好基础,做好准备。

三年级时大量选修课开始加入。导师要了解学生的专业兴趣,指导学生阅读相关书籍。通过举办读书报告会等活动,增强学生的表达能力,督促其学习,并适当地加强其实践能力的锻炼。针对师范类学生,导师应加强其授课能力的培养,可以让学生课下练习讲课,每个月集中指导一次模拟上课。锻炼次数越多,学生就越熟练,找工作时其就业能力就会大大提高。针对有考研兴趣的学生,导师可以结合其考研方向,有的放矢地对其进行指导。

四年级上学期是学生找工作或者考研的时间。因此,导师要根据这一阶段的特点安排导学内容。不仅要加强学生实践能力的实际操练或考研专业课的复习,还要向其传授找工作或考研的经验,帮助其收集就业或考研信息,减轻学生心理压力,鼓励他们迎接挑战。四年级下学期主要是写毕业论文。毕业论文是对学生本科阶段专业学习成果的综合考查,也是导师导学成果的表现之一。对于不考研的学生来讲,毕业论文可能只是他们的必修课程;对于考研的学生来讲,则意味着他们能否获得进一步深造的机会。历史文化学院要求辅导员从四年级上学期开始,就将学生是否考研、论文题目等信息提交院里。院里根据学生论文方向派到教研室,并告知教研室主任将考研学生的论文尽量交予学术水平较高的老师指导。在这种负责任的态度指导下,历史文化学院的学生没有因毕业论文出问题而被高校研究生复试刷掉的。学生对学院的做法比较满意。

(三)师生间导学的主要方式

导师制的实现方式与学生课堂上课有诸多区别,最大的区别在于学生与教师的私人交往增多,直接接触次数增多。根据对历史文化学院2007级、2008级学生所做的调查,有89.09%的学生期待导师指导学生的最佳人数为10以下。师生比的加大,必然为导师与学生间的交往提供了更多有效的方式。

1.聊天

聊天是人在自然状况下的对话,可以直抒胸臆,表达自己的意愿,增强师生之间的关系。导师和学生之间既可以一对一聊天,也可以集中起来进行对话。为保证导师制实行的有效性,建议一个导师带10名学生。这种人数的有效限定,给聊天的实现提供了可能。在网络技术发达的今天,聊天的实现有两种方式,即现实聊天和虚拟聊天。现实聊天更直接,更便于导师了解学生情况,可以加强师生间的交流。虚拟聊天,即通常我们说的网络聊天。在任何一个网络终端,双方都可以及时进行交流,导师可以及时了解学生的学习、生活状况,学生也可以及时向导师提出问题,接受指导。

2.读书报告会

一般是导师根据学生兴趣及要求开列书单,由学生自行读书,在指定的日期由导师召集,学生间相互交流读书心得并由导师点评的一种导学形式。此种方式对于督促学生学习、增长学生见识、促进学生间交流、互相启发学术敏感性、提高学生学术领悟力都能起到较大的作用。

3.论文写作研讨会

写论文是锻炼作者思维的最好方法,对于提高学生的逻辑能力、文字运用能力大有帮助。导师可以在论文写作研讨会上拿出学术水平高的杂志中的典型文章进行点评,包括结构解剖、语言表述、内在逻辑、史料运用、观点表达、学术史回顾、学术前沿等问题;在具体指导某一学生时,就要对其选题、资料查找、文章结构、学术前沿、学术史回顾等做具体指导。一两个月以后,要求学生将写成的论文拿到论文写作研讨会上进行宣读。学生陈述自己的论文,其他学生做点评,导师参与讨论。如此几次,学生的学术水平及写作能力必然提高。

4.实践考察

培养人才的目的是为社会服务,所以,学生除了学习知识,还要通过社会实践走向广阔的社会舞台,检验自己的能力。导师可以指导学生做一些相关问题的调查,将课本中的历史知识转化为某些现实中的感受,并提交社会实践报告。作为历史学师范类学生,除了做好以上工作,还需到中学实习。导师要就学生的听课、备课、试讲、点评进行全程指导,并让学生互相观摩、互相提高。实习结束时,学生要回讲,全面总结实习经验,争取做一名合格的人民教师。

三、本科生导师制实行中应注意的问题

为使本科生导师制更好地实行,在具体实施中,还需要注意以下几点。

第一,导师的选拔。历史文化学院根据自身院(系)的特点,从严选拔导师。要求导师应当具有较强的事业心和责任感,作风正派,严于律己,为人师表,保证有一定的时间和精力指导学生;了解高等教育规律和青年学生成长规律,热爱学生,具有一定的社会工作经验和组织管理能力;一般要求具有副教授及以上职称或硕士及以上学位,或有独立主持科研项目能力。

第二,做好导师制的监督、检查和考评工作。导师制实行的效果,要从职业道德、履行职责情况、工作绩效等方面全面衡量,还要把考核结果与教师年度考核、专业技术职称晋升、岗位聘任和奖酬发放结合起来,对作出贡献、学生口碑好的导师要积极地进行物质奖励和精神奖励。

总之,高校历史专业作为综合院校长线专业之一,面临着其他专业相似的问题,诸如招生人数增加,学分制的推行,教学方式、培养方式的明显不足,学生专业思想不牢固及就业困难等。推行导师制是解决以上问题的现实途径。同时,历史专业的特殊性也让导师制实施方案具有自己的特色,比如读书报告会、论文写作研讨会等。

参考文献:

[1]孟宪军.关于实施本科生导师制之理论探究[J].黑龙江高教研究.2004,(3).

[2]吕秋丰,靳艳巧,林起浪.高校本科生实行导师制的探讨[J].教育探索.2010,(1).

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关键词:化学新课程;科学探究;网络资源;化学导航

文章编号:1005-6629(2007)08-0052-03中图分类号:G633.省略等29个搜索引擎;

(2)教学科研模块分为各地教育网站、课程改革研究、教育类期刊和教学研究论文等4个子模块;

(3)教学资源部分按平时教学实践的需要,又将其分为教案下载、课件下载、试题下载、教学图片、高考专栏和其他资源等六个子模块,在其他资源子模块中包含了软件下载网站、高中网站、大学网站和常用数据库网站四类;

(4)环境保护汇集了国内外主要环境保护网站、政府环境保护部门和环保论文的的站点;

(5)学生沙龙汇集了以创新、趣味实验为主的学科教学网站,供学生根据个人兴趣爱好,查阅、搜索各种学科实验的设计、过程和现象。

(6)国外资源分为网上图书馆、网上化学手册、各国化学会及虚拟社区和其他教学资源(含有各国科学教学、2061计划以及诺贝尔化学奖等);

(7)优秀站点推荐此模块对国外优秀学科网站进行了仔细筛选,收集了部分信息资源含量大的优秀网站,并给出即时提示。同时进行了科学分类,以方便教学研究、双语教学和学科最新进展资源的查询。主要有美国化学会、Discovery(中英文)、Chemistry coach、网络化学网站(Chemistry Webercises Directory)、安全与健康等网站。

3 “化学导航”查询系统的特点

(1)信息量大汇集了国内外近70个比较著名的搜索引擎。多种有效的搜索引擎能供使用者作扩展性的查询,使用方便,快捷。这样,以不同的搜索引擎,运用不同的搜索技术,可以得到较为全面的信息。而在其他的资源子模块中,还提供了相当多的相关链接;

(2)科学分类按教学功能和活动类型,分为七大模块,在每个模块中,再分成若干相应的子模块。综合性较强的内容归类于“其他资源”子模块中。使得系统具有鲜明的教学实践、教学研究的特征;

(3)针对性强在整个查询系统中,几乎所有内容都应和化学教学有关,特别适用于中学化学的教与学。还根据网站所涉及的不同化学教学内容,进行适当的子模块分类,能在最短的时间查找到最新的资料;

(4)易于传播整个查询系统的大小只有1.省略”免费索取。

参考文献:

[1]陆真等.“化学舵手”网上化学资源查询系统的设计与制作[J].化学教学,2002,(3):36-38.

[2]缪强.化学信息学导论[M]. 高等教育出版社,2001:29-32.

[3]卢荣生.再谈从网上高效搜索中学化学教育信息[J].化学教学,2004,(7-8):62-64.

[4]程智.网络教育基础[M].人民邮电出版社,2003:290-301.

[5]袁中直,肖信,陈学艺.化学化工信息资源检索和利用.[M]江苏:江苏科技出版社,2000:124-131.

[6]王涛涛.化学教学中利用网络资源进行合作学习的探讨[J].化学教学,2005,(6):51-53.

篇8

关键词:中药学专业;分层次递进式;实践技能;人才培养

实践教学在中药学专业大学生创新能力与科学素养培养中起着重大作用。实践技能培养是中药学专业教学工作的重要环节,是培养学生创新意识和能力、提高综合素质的重要途径[2]。李凯从大学生实践创新教育制度建设、构建大学生创新意识和创新能力评价体系、建立创新型实践教学模式、开展课外科技活动等方面,改良大学生实践创新能力培养模式;刘芙等按照基础、专业、综合、社会实践“四层次”设计教学内容,构建了“四阶段”实践教学模式。中药学本科专业不仅要让学生掌握足够的基础理论和基本技能,更要注重对学生进行理论联系实际过程的训练和培养,以激发学生提出问题、分析问题和解决问题的兴趣和能力,从而培养实践技能和创造能力。北京中医药大学中药学院高度重视实践教学。在长期研究和实践的基础上,近年来对实践教学环节进行大胆改革创新,建立了一套以“实验技能培养集中实习实践科研创新训练专业综合实践”为基本构成模块,涵盖第一、第二和第三课堂,跨越大学一年级至四年级,具有“理论与实践、知识与技能、夯实基础与创新提高三结合”教学特色,全方位,多手段,分层次递进式的中药学专业本科生实践技能培养模式,为培养学生的创新精神和实践能力奠定了基础。

1分层递进式实践技能培养模式主要内容

1.1开设设计性综合性实验

培养设计能力和创新能力大力推动设计性和综合性实验开展,从工作量认定、教改经费资助等方面予以扶持。每门实验课至少包含1~2个设计性实验,由学生设计具有一定创新性的实验方案。专门开设综合性实验,教师定出实验题目,由学生查资料,在综合现有研究成果的基础上设计实验方案,然后师生讨论方案的可行性并修改方案,最后由学生独立完成实验。从大学一年级的专业基础课直至专业实验课,均要求开设设计性或综合性实验项目,近年来每学年的开设比例占实验课程总数50%以上。

1.2组织实验技能大赛

以赛促教促学促练中药学是实验性科学,实验基本技能是学生核心竞争力的保证。从2009年起每年组织一次中药学实验技能大赛。旨在规范、熟练实验基本操作,提高学生基本实验技能;通过竞争发现实验教学工作中的优、缺点;培养广大学生的实验兴趣和创新意识,给学生提供一个展现自我的平台;让学生重视实验技能,激发学生学习的积极性和主动性,营造良好的科研与学习氛围。此外,鼓励学生参加各类实验技能大赛,多次组织团队参加北京市大学生化学实验竞赛,并多次获奖。

1.3强化毕业论文环节

提高学生实验综合素质毕业论文是检验和增强学生自学能力、分析能力、设计能力、综合应用能力及创新能力的重要一环。以往的毕业论文安排在第8学期,考虑到此学期学生还要参加考研复试,以及联系工作等实际情况,我们尝试将毕业论文工作提前到第7学期开始,保证有充足的时间完成。为充分调动每一个学生的积极性,发挥其特长,毕业论文题目保证1人1题,不得重复。

1.4渲染学术氛围

引领学生实践为提高学生对于科研、科技开发的兴趣,渲染学术氛围,学院每年邀请国内外知名学者前来讲学,包括中国医学科学院肖培根院士、中国中医科学院黄璐琦院士、陈士林研究员、302医院肖小河研究员、香港浸会大学赵中振教授、美国国家疾病预防控制中心(CDC)职业安全与健康研究所(NIOSH)病理生理研究部首席生理学家AnnaAShvedova教授、美国Daemen大学BrendaL.Young教授、AndrewKierWise博士等共20多人。此外,还鼓励教师带领对科研有浓厚兴趣的学生从大一下学期或大二开始进入实验室,通过学生自愿申请、科研导师审核,遴选学生参加教师的科研项目,包括国家自然科学基金、国家新药创制重大专项、北京市自然科学基金等省部级项目、横向科技开发项目等研究。自2007年以来,学生参与科研项目达40余项,以第一作者身份发表学术论文数十篇,其中多篇被SCI、EI、SCIE等收录。

1.5建立学生科研创新平台

促进创新思维的形成搭建学生科研创新平台,提供全开放的自主学习实验教学环境。通过课外创新实践项目立项,鼓励学生积极参加课外创新设计学习,提高学生创新实践能力,培养科学研究能力。①建设学生科研创新平台网站。完善网络宣传交流版块,包括大学生科研创新项目招标通知、报名、申报评审程序、项目管理运行机制、科研成果信息公布等信息;②实行导师准入制度。教师只有通过培养大学生科研创新能力课程的学习,通过测试,方可取得导师资格,再通过申请成为导师团队成员;③实行审批制。学生确定研究题目或研究方法后,以课题申请的方式提出申请,获得批准后将为其指派指导教师或学生自行联系指导教师,实验在教师指导下完成,实验完成后撰写并上交论文报告,接受答辩;④实行项目定期考核制度。学生定期上交研究进展,统一进行标书评优,在实施过程中,各小组定期召开组会进行本课题的讨论;⑤召开大学生科研创新例会。定期召开创新工作专题会,讨论工作计划及存在的问题以及解决措施,针对各项工作中遇到的问题,由指导教师团队进行摸底、总结、提出解决方案;⑥建立奖励机制。每年拿出专项经费,对在大学生创新创业活动、参与教师科研活动以及各种竞赛中取得优异成绩的学生给予奖励,并通报表彰,激励拔尖学生脱颖而出。

1.6加强与外界合作

拓展学生实习实践空间,积极加强与外界的合作,进一步拓展学生实习实践空间。①与校内科研实验室的合作。依托学科优势,大力加强实验室软硬件建设的同时,及时把科研优势转化为校内实习实践基地,将教育部“中药制药与新药开发工程研究中心”、“中药材规范化生产工程研究中心”;北京市“中药基础与新药研究重点实验室”;国家中医药管理局“中药信息工程”重点研究室、国家中医药管理局“中药经典名方有效物质发现”重点研究室和国家中医药管理局三级科研实验室等科研平台发展为校内教学实习基地。②与校外实习基地的合作。充分利用学校在中药研究领域校友资源等方面的优势,积极建立与校外实习基地的合作,拓展学生的实习实践空间,与北京康仁堂药业等医药企业和广安门医院等三甲医院及安国药材种植基地、松山植物园共建校外实习基地。③组织专业科学考察。利用节假日组织学生走出校门,走入生产实践一线,进行有计划、有目的的中药资源调查等科学考察,培养学生的探索精神、合作精神、创新精神,磨练学生意志,引导学生热爱实践、勇于实践、服务社会。

1.7加大投入

搭建坚实的实践教学硬件平台近年来一直积极申报各类国家财政专项以改善大学生实验室条件,同时本着勤俭持家的原则用好各项经费。学院历来注重实验内容和生产实际相结合,为满足专业教学需要,已建成能满足教学科研需要的研发基地近五千平米,其中包括符合GMP标准的中药制剂实训平台、中药材标本馆和小型药草园。中药制剂实训平台中既有制药生产中的常用设备,可供学生学习各种剂型的制备方法,也有万级、十万级的模拟车间、环境,使学生感受到工厂的氛围;中药材标本馆和小型药草园,使学生亲身接触到中药饮片和药用植物,增加学生学习的积极性和主动性,达到了“身临其境,乐在其中”教学境界。通过上述措施,将专业实验与生产实际融为一体,提升理论,注重实用,强化了学生解决中药生产与鉴别中实际问题的能力。

1.8加强队伍建设

努力造就高素质的实践教学队伍提高教师实践教学能力,是完成实践教学任务,培养学生创新精神和实践能力的关键。因此,学院十分注重加强实验技术人员队伍建设。①加强在职人员的培训。对新留校工作、新调入人员必须进行实验技术岗前培训;支持、鼓励实践教学人员参加国内外各种教学研讨会;选派青年教师进修学习,以提高队伍的业务水平;②成立实验教学督导组。成立由知名专家教授组成的中药学实验教学督导组,对实验技术人员进行定期考核,同时对实践教学的改革方案进行专家论证、向学校教学指导委员会提出指导性意见和建议。

2分层递进式实践技能培养模式特点与创新

2.1全方位

中药学专业本科生实践技能培养模式涵盖第一、第二和第三课堂。强化专业培养方案之内的第一课堂教学,即经典的验证性、设计性、综合性实验和毕业论文;坚持教学中心地位,开辟丰富多彩的第二课堂活动,即开办实验技能大赛,举办学术节,渲染学术氛围,引导学生参与教师的科研项目,为学生提供训练和展示平台,通过比赛和科研活动,促教、促学、促练;应用所学专业实践技能,走出校门,进行科学考察,走进企业,调查中药行业发展现状,引导学生热爱实践、勇于实践、服务社会。分层次递进式培养模式涵盖了大学一年级至四年级。大一和大四学生分别主要以实验基本技能训练和毕业论文工作为主,设计性和综合性实验、实验技能大赛、学术节、学生科研活动招标、学生参与教师的科研项目则贯穿大学一年级至四年级。

2.2多手段

采用多种实验教学手段,不断完善实验教学方法。在原有课堂教学和实物实验的基础上,利用先进的现代化网络技术,进行计算机辅助教学,建立虚拟仿真实验数据库,建立实验仿真教学平台和人机互动实验教学平台,提高学生学习专业课程的兴趣。中药学虚拟仿真实验平台优势体现在以下方面:①虚拟仿真实验平台将图像、声音、动画引入到实验教学中,在较短的时间内,向学习者呈现和传递大量信息,充分调用学习者的各种感官,使学习者加强对课本知识的理解,有利于提高实验教学的质量和效率。②虚拟仿真实验平台的交互性可以让学生有身临其境的效果,通过3D效果建立起来的实验环境,可以使学生通过人机交互对整个实验过程进行全程操控和观察,让学生非常直观的学习实验过程。③虚拟仿真实验平台解决了中药学实验教学中的以下三点迫切需求:实现中药学实验教学的远程教育,可以让学生通过网络亲临整个实验过程;突破传统实验形式的限制,对于危险性、毒性极大的实验可通过模拟仿真平台实现实验过程的真实再现;对于资源有限、贵重的药材,不适宜于实验室中大量消耗,通过虚拟仿真实验平台,实现了资源的保护。通过现代化的虚拟仿真实验和传统的课堂教学、实物实验有机结合,克服传统课程的缺点,通过建模与动态演示,把中药学过程中的实验直观形象的展示出来,便于学生对实验过程的掌握,为学生实验创新能力的提高提供了基础。2.3分层次探索建立了以“实验技能培养集中实习实践科研创新训练专业综合实践”为基本构成模块,各模块依次展开,层层递进,互为依存,有机联系,不断深化的多层次培养模式,形成了“实验教学奠定基础、集中实习巩固加强、科研训练培育创新、综合实践整合提高”的实践教学特色,提出了“理论与实践、知识与技能、夯实基础与创新提高三结合”的实践教学理念。同时,以学生的专业思想教育为切入点,连续4年不间断,而部分优秀毕业生又可以作为专业思想教育的范例,反馈形成良性循环。

2.3.1实验技能培养层次

本层次立足于基本实验技能和动手能力培养、各项操作技能的熟练掌握、创新思维和能力的培养、基础和专业知识的巩固提高,内容包括附属于基础课程、专业基础课程及专业课程内的课内实验和独立实验课程,分为基础性、专业性和综合设计性实验三个能力分层递进的实验教学模块。①基础性实验包括无机化学实验、有机化学实验、物理化学实验、化学分析实验、仪器分析实验、物理学实验、药用植物学实验、生物化学实验、药理学实验等;②专业性实验包括中药化学实验、中药药理学实验、中药药剂学实验、中药炮制学实验、中药制剂分析实验、中药鉴定学实验、中药制剂显微鉴别实验等;③综合设计性实验又包括基础综合实验和专业综合实验。以上所涉课程时间跨度从第一学年到第四学年,教学主要采用多媒体示范教学、仿真模拟、现场参观、教师演示和学生实际观察和操作等方式进行。

2.3.2集中实习实践层次

根据课程学习需要,依托现有的实习实践基地,在药用植物学、中药鉴定学、中药制剂学等专业基础课及专业课等课程教学中安排集中实习,包括松山药用植物学实习(包括野外药用植物资源调查、药用植物识别)、安国中药鉴定实习(包括常用中药材鉴定、道地药材产地实习等)、中药制剂实习(包括中药制剂车间实习、医院药剂科实习等)。本层次实习主要安排在第二学年和第四学年。通过集中实习,加深和巩固学生课堂所学知识,获取感性知识,开阔视野,扩大知识面,培养专业素质,加强职业道德教育,为今后工作奠定坚实基础。

2.3.3科研创新训练层次

开展形式多样的科研实践活动,以此强化学生专业基本技能训练,培养学生创新精神和实践能力,提高学生综合素质。本层次的创新训练主要面向已经完成基础和综合实验培训的二、三、四年级的学生,重点是“创新性、探索性”。具体包括:建立“科研创新实验”导师库,按照“以学生自行设计、操作为主,导师指导为辅”的原则,开设学生自行设计的“创新探索综合实验”;鼓励学生积极参加各级各类科研课题申报;参加“挑战杯”等各种创业大赛;进入教师实验室参与教师科研项目;参加学校举办的专家、企业家系列讲座等。

2.3.4专业综合实践层次

毕业专题实习是学生走上工作岗位的一次重要实践,同时也是实现中药学专业培养目标的一个极为重要的环节。在第七学期教学任务结束后即进入毕业专题实习,时间共16周。要求学生通过实习,了解本专业发展动态和趋势,熟悉本专题所涉及的基本理论、基本知识和基本技能,掌握文献查阅、实验设计、实验研究、数据处理、结果分析、论文撰写等科学研究的基本方法,并熟悉论文答辩过程,为即将开始的工作奠定坚实的基础。在第八学期末,根据学生入学以来的实验、实习实践、毕业论文等情况进行毕业综合考核。多年教学实践结果表明,通过以上四个不同层次的专业化训练,学生切实具备了扎实的实践技能与创新能力,能够胜任中药学相关领域的工作,并在工作中显示出较强的竞争实力。

2.4将科研过程及科技成果转化为实践教学资源

积极引导教师把科研过程中产生的科研及科技开发成果引入到实践教学之中,积极将设计性综合性实验和毕业论文与教师的科研课题相结合。三年来,结合纵、横向科研课题的毕业论文300余篇,占毕业设计总课题数的36%以上;结合科研课题的综合设计性实验题目达85个,占实验项目总数的61%,综合设计性实验项目开设比例占实验课程总数40%以上;学生参与项目研究的课题占科研项目总数的70%以上。

2.5改革测评方法

建立能力培养为导向的考核体系建立能够体现培养目标的、完整的实验教学考核体系。采取多元化的考试方法,将过程考核与终结考试相结合,以考察能力、操作为主,全面考察学生的综合能力。该考核体系涵盖了实验技能培养集中实习实践科研创新训练专业综合实践四个阶段的各个环节。①在实验技能培养阶段,将实验技能考核分成平时实验能力测评和统考测评两种,平时实验能力测评主要包括:结合虚拟仿真实验平台实验预习网上过关自动积分、实验预习积分、实验操作能力积分、实验结果积分、实验报告积分;统考测评又分为实验理论考试和实验操作技能考试两部分。若平时实验能力测评优秀者,可免统考测评;平时实验能力成绩达不到优秀者,须参加统考测评;规定实验技能考核成绩不及格不得参加理论课考试;②在集中实习实践阶段,以培养学生综合能力为目标,要求学生提交实习报告和小结;③在科研创新训练阶段,要求学生撰写课题申报书、实验方案和详细实施计划;④在专业综合实践阶段,注意培养学生的创新能力,通过选题、开题、实验、论文撰写和答辩等环节,使学生得到全面训练。多年实践证明,该体系保证了实验教学各环节的教学秩序与质量,为正确评价学生实践能力提供客观指标体系,同时也是新世纪中药学专门人才能力培养的基本保证。

3模式应用效果

分层递进式中药学专业本科生实践技能培养模式构建完成后已进行了多年实践,并取得了良好的成效。

3.1提高了本专业师资综合水平

2007—2016年,本校中药学专业相关教师有22人晋升教授或研究员职称,35人晋升副教授或副研究员职称。

3.2形成了多项教学改革成果

2007—2016年,该成果相关完成人获得各级教学成果奖5项,发表实践技能培养相关教研教改论文80余篇,建成北京市级精品课程2门,建设校级精品教材5部。鉴于在构建本科生实验技能培养体系的综合性、特色化和成效显著,实验研究成果突出,实验室管理科学合理,注重科研促进本科教学和科技服务,中药学实验中心于2007年被评为“北京市实验教学示范中心”,2012年还申报了国家级实验教学示范中心。此外,中药学专业于2007年获批国家级特色专业建设点,2008年获批北京市特色专业建设点。

3.3培育了学生的实践创新精神和创新能力

经过全方位、多手段、分层递进式的实践技能培养模式训练后,学生基础知识和基本技能得到进一步强化。许多学生反映,在经过该模式的系统训练后,实践技能和实践创新思维能力得到了较大提高。在学校连年举行的大学生科研课题招标活动中,中药学专业每年有数十个学生团体积极参与这一活动,在此过程中他们经历了科研全程训练,其科研实践能力和综合素质得到显著提升。近年来共参加国家大学生创新训练项目40项,教育部创新性试验计划项目近30项,北京市大学生科学研究与创业行动计划项目5项,校级自主课题100余项;在第三届“挑战杯”首都高校大学生创业计划竞赛中取得一、二、三等奖各1名,在第四届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛中取得铜奖1名;获第八届“全国大学生药苑论坛”创新成果三等奖2项;累计发表学术论文数十篇,其中被SCI收录论文多篇。

3.4提高了毕业生的社会竞争力

就业考研情况良好通过分层递进式中药学专业本科生实践技能培养模式的实践,学生的就业形势得到明显改善,缩短了中药学专业毕业生就业后的“磨合期”,提高了毕业生的社会竞争力。许多学生反映在经过全方位的实践技能综合培养模式训练后,就业面试时的自信心增强,提高了成功率。多年来,本科生就业率在95%以上。中药学专业本科生参与实践,特别是科研实验工作大大激发了他们对于中药学专业的兴趣和进一步深造的愿望。近年来本专业学生踊跃报考研究生,40%学生报考研究生,录取率30%左右,已考取的院校包括清华大学、北京大学、中国医学科学院、中国中医科学院、中国科学院等国内知名大学或研究机构,学生的实践技能受到硕士研究生培养单位的一致好评。此外,有多名同学由于实践技能突出,被美国、英国、法国及香港和澳门等地的大学录取为研究生。

4小结

实践技能培养模式的改革与创新,应当基于实践教学的实践性、系统性、主体性、现场情境性、完整性等特点[4]。对中药学专业本科生实践技能培养模式进行有益探索,对于教育思想观念转变、实践教学内容改革、课程体系的构建及人才培养质量的提高,具有重要的现实意义[5]。分层递进式本科生实践技能培养模式是多年探索、研究的成果,已经多年实践,该模式对于培育学生的实践创新精神和创新能力,全面提升人才培养质量,增强毕业生的社会竞争力起到了明显的促进作用,对中药学专业本科生实践技能培养和提高具有示范作用,具有很好的推广应用价值。

参考文献

[1]丁安伟,朱亮.构建以能力培养为核心的中药学专业实践教学体系[J].南京中医药大学学报(社会科学版),2010,11(2):117-118.

[2]卞金辉,陈娜,欧阳静,等.中药学专业能力型人才培养目标的实践教学体系构建[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2011,13(2):34-35.

[3]李凯.大学生人才培养模式改革的探索与实践[J].才智,2011(1):324-325.

[4]刘芙,王韶春.高等教育实践教学模式的构建与实施[J].现代教育管理,2011(3):88-90.

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