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有机合成课程十篇

发布时间:2024-04-25 18:08:09

有机合成课程篇1

关键词:创新人才有机合成实验探索实践

本科实验教学是培养学生动手能力和创新思维等综合素质的重要环节,是理论教学的继续、补充、扩展和深化[1]。教育部明确指出:实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用[2]。面对21世纪科技、社会发展对创新创业型人才的要求,2007年安徽农业大学在原有的化学实验教学课程体系中增设了有机合成实验课程。本着有效地培养学生的创新思维和创新实践能力的原则,我们对有机合成实验的教学内容、教学模式进行了探索与实践。

1.优化和扩展实验内容,建立适合于创新型人才培养的有机合成实验内容体系。

有机合成实验是与有机合成理论课相配套的实验课程。该课程现作为应用化学专业高年级专业实验必修课,是有机化学实验课的一个延伸,为学生毕业后从事复杂有机化学品的合成与开发提供必要的知识和技能基础。有机合成实验是在大学三年级第一学期开设,此时开设此课程有极大的可行性:首先,学生经过了两年大学化学基础实验的基本操作、基本技能的训练,已经具备了进行综合能力训练的条件;其次,在时间上大学生没有考研、找工作等因素的干扰,主观上有检验自己能力的意愿和要求,能主动充分地利用课外时间查找文献资料、设计实验;最后,有机合成实验在教学计划上的合理安排保证了学生对实验的参与程度,从而保证了有机合成实验开设的可行性。

在有机合成实验的教学实践中,首先要了解有机合成实验的具体内容,以及它与有机化学实验的联系与区别。有机化学实验的目的是训练学生从事有机化学实验的基本操作、基本实验技能,加深学生对有机化学基本概念、原理的认识理解。有机合成实验是在有机化学实验的基础上,通过安排一些难度较大的综合性、设计性、体现研究性的高一层次的实验,进一步巩固和提高学生所学的知识和技能,培养创新能力,激发创新意识,对科学研究和实验室研究有全面的认识,培养良好的实验室工作方法、工作习惯、实事求是的实验室工作作风和严谨认真的科学态度,使学生既有一颗善于分析和思考的头脑,又有一双勤劳能干会做实验的手,为大四的毕业论文打下基础。

为了使实验内容有利于培养学生的创新思维和创新实践能力,我们在内容的选择方面尽可能多地采用先进的实验方法、技术、仪器,等等,尽可能结合自身科研成果开发综合性研究性实验,尽可能多地采用绿色化学实验技术,培养学生的实践能力、创新意识和绿色意识,培养学生对有机合成实验合成现实物质的兴趣和感情。现在有机合成实验全部是设计性、综合性实验,实验内容丰富了,难度加大了,实验仪器先进、高档了,学生的自学能力提高了,创新思维的时空扩大了,实践能力增强了。尤其是那些从科研成果中开发出来的开放性综合性实验,无疑给学生营造了一种科学研究和创新探索的学习氛围,让学生了解到有机合成研究成果从课题来源文献检索申请立项研究方案设计、合成产品综合分析、表征总结报告、撰写论文的全过程,并从中感悟到化学研究工作的奥秘和精髓,培养学生的科学素养。比如,我在讲授Knoevenagel法合成香豆素的过程中,引入超声波辐射合成技术到有机合成中,其中涉及绿色化学、环境友好化学等热点话题,引导有兴趣的学生进行研究性实验,在满足教学基本要求的基础上,让优等生有更多的发展机会,探索有利于拔尖人才脱颖而出的实验内容、教育模式。

05年安徽农业大学开设应用化学本科专业,原有的基础有机化学实验课程体系已经不能满足培养化学类创新型人才的要求,根据人才培养方案,2007年我们开设有机合成实验课程,刚开设时只有20学时,而根据“制备(多步合成)结构、性能测试与表征应用”的实验流程,课时量明显不足,包含的反应类型只有卤化、氧化、酰化、缩合反应、环化、酯化反应等。经过四年的研究与实践,有机合成课程内容体系基本完善,开发出了不同层次的综合性、设计性、研究性实验,在原有的基础上充实了有机合成实验课程,课程量现在为40学时。

2.改革教学模式,将创新能力的培养贯穿于整个教学过程。

由于教学是一个复杂的系统工程,任何一个环节处理不好,都必然影响到培养效果。因此,我们将创新能力的培养贯穿于教学的各个环节中。

在教学理念上,根据素质教育的理念,我们将创新能力的培养放在了首位,增强了师生的自主性。教师的自主性体现在实验的选题上是由教师将科研中有利于培养学生创新能力的部分挑选开发出来转化成学生实验,避免了过去那种生硬地将几种有机实验技术机械地拼凑在一起的情况。实验的题目具有典型性、先进性、实用性、灵活性,教师在题目选择上最大限度地体现了自主性。学生的自主性体现在学生拿到题目后从实验原理、性质、选择方法、查阅文献资料、设计方法到自己动手进行仪器选取、组装、使用,到汇总结果、提交科研论文,整个过程都是一个自主型实验过程,从而最大程度体现了学生的自主性[3]。

在教学方法上,我们采用启发研究式教学,充分发挥学生的主观能动性。在有机合成实验教学过程中,在启发式教学的基础上,将研究式教学引入进来,有利于培养学生发现问题、提出问题的能力,并学会一套完整的实验研究工作方法,包括实验设计思想、实验方法和条件的选择、实验现象的观察和数据记录、实验结果的分析,以及研究报告的书写等训练,逐步培养学生将知识技能转化为研究能力的素养。

在教学过程中,我们注重培养学生严谨、求实、不怕困难的科学态度和发现问题的能力。在鼓励学生独立思考的同时,适时地给以点拨、解惑,使整个实验过程充满探索与挑战。有机合成实验全部为综合性、设计性实验,实验内容多,周期长,需要相对完整的实验时间,宜安排整天实验,连续完成。每个单元需要6-8个学时。实验全过程由学生独立完成,不允许中断实验,教师在实验过程中辅以必要的指导和提示,使学生学会实际运用所学的理论知识和实验技能。这样安排,虽然有可能增加教师的工作负担,但从教学效果来看,我们得到了学生的认同,并取得了较好的实际效果。因为学生自始至终参与实验的全过程,培养了独立思考和实际操作能力,养成了良好的工作习惯,为适应将来走上社会后的工作环境打下了基础。

3.改革实验的考核方法,激发学生的创新欲望。

在实验考核方面,我们改变了过去以知识为主的考核状况,不以实验成败论英雄,将创新能力的考核放在首位。创新能力主要包括两个方面:一是提出问题的能力,二是解决问题的能力[4]。从创新角度看提出问题更为重要,因此我们在实验考核中加大平时成绩的比重,在实验报告中鼓励创新。比如,能对实验现象和实验改进发表自己的新见解等即可获得高分。不把实验的结果作为衡量实验成绩的唯一标准。即使实验结果不理想,学生若能找出失败的原因,并能分析合理,仍可获得较好的成绩。通过这种全面的考核方式,学生学习的主动性提高了,创新欲望被激发了,同时又较为客观地对学生的能力进行了评判。

4.有机合成实验教学改革所取得的效果。

虽然实施有机合成实验教学改革时间并不长,但我们已经取得了显著的成效。例如,在毕业论文阶段,学生在论文的选题与实施中,创新意识明显增强,并表现出较强的动手能力、独立工作能力和综合实验能力;部分从事有机合成科研的毕业生,其动手能力、工作能力受到用人单位的好评。更可喜的是学校对化学实验中心投入的加大,实验课程管理教学体制上更深层次的改革,实验资源的共享等,都调动了教师参与实验教学的积极性,提高了学生对有机合成实验的兴趣,拓宽了学生的知识面,培养了学生的创新能力和创新意识,明显提高好有机实验教学质量和水平。经过问卷调查及平时调查,学生对本专业化学实验满意率明显提高。然而我们应清醒地看到,实验教学的改革是持续的过程,要不断适应变化的形势和发展的理念,有机合成实验教学模式体系还有待在实践中进一步优化和完善。特别是在有机合成实验课堂管理的精细化、实验内容的绿色化等方面,还有待进一步探索和研究。

参考文献:

[1]张以顺,黎茵,陈云凤.植物生理学实验研究型教学模式探索与实践[J].安徽农业科学,2011,39,(4):2515-2516.

[2]胡卓军,舒志定.论课程改革中高校实验教师的角色转换-存在论视角的探讨[J].中国高教研究,2007,(6):89-91.

[3]孙琳,刘春萍,吕菊波等.有机综合研究型化学实验的设立与教学模式的探索.高师理科学刊,2004,24,(3):75-76.

有机合成课程篇2

(番禺职业技术学院广东广州511483)

摘要:高职院校校企合作课程开发是一项涉及政府、学校、行业、企业四个方面的复杂系统工程,能否成功运行,与是否建有与之相适应的长效机制有密切关系。本文在厘清校企合作课程开发主体的基础上,阐述了校企合作课程开发机制的基本构想。

关键词:高职院校;校企合作;课程开发;机制

中图分类号:G710文献标识码:a文章编号:1672-5727(2014)09-0015-03

作者简介:何静(1971—),女,湖北孝感人,硕士,番禺职业技术学院副研究员,研究方向为高职教育。

基金项目:广州市高等学校第五批教育教学改革立项项目“高职院校校企合作课程开发保障机制的研究与实践”(批准文件号:穗教高教[2013]22号)

问题的提出

校企合作开发课程是高职院校实现人才培养目标一种极为有效的途径。随着高职课程改革的不断深入,校企合作开发课程已经成为高职院校办学的一种趋势。近年来,很多高职院校在校企合作课程开发方面进行了积极的探索,并积累了一些优秀的实践范例。但是,由于缺乏长效的校企合作课程开发机制,出现了很多“表面化”、“短期化”的合作现象,制约了校企合作课程开发深入而全面的开展。因此,构建一套科学、合理的校企合作课程开发机制,对加强高校与行业(企业)合作,有效指导校企合作课程开发实践,提高校企合作课程开发的成效,具有非常重要的意义。

高职院校校企合作课程开发机制的内涵

所谓课程开发机制,其实就是课程开发得以正常运行的基本原理与动力体系,它包括学校课程的设置程序和运行方式,特别是课程规划主体的认定及课程的编制、实施、管理与监督之类的问题。高职院校校企合作课程开发机制是指为开发符合企业工作实践所需的课程,并以培养高职学生职业能力为目的,促进高职院校教师、企业、课程专家及相关要素之间相互联系、相互作用的手段及方式的总和。

高职院校校企合作课程开发机制的构建

高职院校校企合作课程开发机制是一个完整的系统,它涉及课程开发的主体、由主体有机结合所形成的结构、结构所发挥出的效能及运行的基本路径。由于地区之间、地区和行业之间、地区和企业之间、地区和院校之间、学校和学校之间的差异,校企合作课程开发的规模大小、程度深浅、内容宽窄、类型多少等方面必然存在较大差异,很难建立一个通用的模板。但是,笔者认为,高职院校校企合作课程开发机制至少应包括运行机制、动力机制、保障机制。这些机制相互关联,并在共同协调作用下解决校企合作课程开发中的不规范、短期化、离散化等问题,可使校企合作开发课程步入制度化、规范化、持久化的轨道。

(一)运行机制

运行机制是课程开发机制的关键和核心。校企合作课程开发的运行机制应该包含三个维度:一是由谁开发,即要回答课程开发的主体结构;二是开发什么,即要回答课程开发的内容;三是怎样开发,即具体回答课程开发的路径和方法。

开发主体:从单方走向多方摒弃以往学科课程开发范式中教师是单一课程开发主体的弊端,将影响校企合作课程开发的政府、学校、行业、企业四个方面作为课程开发的主体(见图1),使他们各自在课程开发中承担不同的权限和责任,同时四者之间呈相辅相成、互为补充的关系,形成一个动态的、不断交互作用、协调发展的态势,保证校企合作课程开发的质量水平。四方主体形成学校与行业(企业)、政府与学校、政府与行业(企业)之间三类双向互动关系,其中学校与行业(企业)之间的互动关系是核心。详见图2。(1)学校层面。高职院校是校企合作课程开发的组织者、课程实施过程的领导者、课程信息反馈的收集者、课程改进的主持者。其中,校长是课程开发的决策者,其办学理念决定着课程开发的方向和特色;教师是课程开发的主体,他们参与整个课程开发的过程;课程管理人员的组织协调能力制约着课程开发的进度和效果。(2)企业(行业)层面。企业(行业)在高职课程开发中承担着课程设计的参谋、课程实施的助手、课程评价的主角等重要角色。主要是由企业专家和行业职业教育教学指导委员会委员发挥作用,他们是课程开发的建议者和信息的传播者,其主要职责是依据产业发展和行业企业岗位职业能力标准所涵盖的知识、技能和职业素养要求,为课程开发工作提供真实的岗位内容和必备的职业能力要求,为课程开发工作中的细节问题提供咨询。(3)政府层面。政府是课程开发的推动者和协调者,其主要作用是加强制度建设。一方面通过立法,明确企业参与教育的责任、义务和权利;另一方面,协调有关部门制定鼓励校企合作的激励政策,落实相关税费减免和资金扶持政策等,调动企业(行业)参与课程开发的积极性,为校企合作课程开发营造良好的外部环境,确保校企合作开发课程的长期性和稳定性。

开发内容:从片面走向全面改变从某门课程的角度出发静态地、直线式地开发课程的弊端,注重从专业的角度来统筹考虑课程开发,从课程体系的角度统筹实施课程开发。将课程设计、课程实施以及课程评价作为课程开发三个关键环节,充分考虑课程目标的多维度、教学对象的多层次、内容编排的多方式、表现形式的多媒体等不同层面的要求,对课程进行多方位开发,形成课程开发系统化。

开发路径:从探索走向规范确立“一桥梁、二论证、三阶段”的课程开发流程,使整个课程开发的程序、环节有序进行,保证高职校企合作课程开发流程的规范化、标准化。“一桥梁”是指通过设立专业指导委员会和课程指导委员会,在学校和行业(企业)中架设桥梁,加强校企合作课程开发的沟通、协调。专业指导委员会和课程指导委员会的成员都应包含企业或行业协会专家、学校教师和课程管理人员。“二论证”是指在课程开发过程中要经过两次论证,即专业指导委员会专家论证和课程指导委员会专家论证。专业指导委员会主要负责专业设计层面的论证,其职责是研究确定本专业人才培养目标、职业岗位能力和制定专业人才培养方案等;课程指导委员会主要负责课程设计层面的论证,其职责是审核课程标准和课程实施方案,并参与课程的实施、评价和改进。“三阶段”是指课程开发的关键环节包括课程设计、课程实施、课程评价与改进三个主要阶段(见下页图3)。(1)课程设计。要根据当地产业发展的实际,针对区域产业发展和企业需求,与行业企业合作,从人才需求与专业调研、专业课程体系确定、课程标准编制、课程实施方案编制、课程教学资源开发等五个方面开展课程设计,开发出一套科学的课程文本,使学校人才培养最大限度地与区域产业发展需求相吻合。(2)课程实施。与行业(企业)合作组织实施教学,紧贴实际生产过程进行教学模式改革,运用项目教学、案例教学、场景教学、模拟教学等生动多样的教学方式和方法,着力提高学生的职业道德、职业技能和就业创业能力,促进学生全面发展。在课程实施过程中要进一步总结经验,修订课程文本,调整课程教学方法。(3)课程评价与改进。扩大评价主体的范围,评审人员由行业协会、企业、高职院校教师、学生、课程专家等组成;增加评价环节,从对授课计划的检查评价扩展到对计划实施过程的评价,从课堂教学评价扩展到基地教学评价;改革和创新评价方式,高职院校教师和课程专家主要评价课程的科学性、课程培养目标、课程与目标的一致性、课程结构等,行业协会专家、企业专家主要评价课程的操作性、适切性、条件性和课程效果。

(二)动力机制

动力机制是课程开发机制的前提和基础。合作的动力来源于合作领域内的总目标和根本利益的一致性。校企合作课程开发的动力源于高职院校对高质量人才的追求和行业(企业)对高质量产品的追求,这两个追求通过课程这一焦点连接,将政府、高职院校、行业(企业)四方的利益捆在一起,通过优势互补而达到共同发展。

地方政府出台统筹政策,驱动行业(企业)、学校参与课程开发地方政府牵头设立适当的机构,联合高职院校和行业(企业)开展课程开发相关的理论研究与政策分析,制定切实有效的政策措施和管理办法,直接介入管理、组织与协调环节,通过建议和评价,利用监控、约束与强制手段保障合作关系的长期稳定,减少可能的摩擦,以提高合作开发课程的效率和成功率。

高职院校创新教学制度,吸引行业(企业)参与课程开发一方面要通过制定一系列的激励制度,调动教师进行课程开发的积极性,使其具有课程开发的动机和意愿;另一方面,要把行业(企业)作为友好的合作伙伴和自身利益共同体,积极主动地与行业主管部门、行业协会联系沟通,将课程开发中的一些工作通过授权、委托等方式交给行业(企业)承担,让行业(企业)参与到课程开发的全过程中。

行业(企业)依法承担义务,鼓励技术人员参与课程开发行业(企业)要树立长远的发展战略,认识到参与高职院校课程开发不仅是对高职院校的帮助和支持,还是自身应履行的责任和义务,积极选派合适的技术人员参加高职院校的课程开发,为高职院校的课程开发提供咨询。

(三)保障机制

保障机制是课程开发机制的约束和保障。校企合作课程开发保障机制的建构应该从制度和情感两个方面同时考虑,促进校企合作的基础更加稳固。

制定规章制度,形成规范合作的硬约束政府相关职能部门、高职院校与合作行业(企业)四方联合成立专门的组织机构,机构中再设立若干工作小组,具体组织、协调校企合作课程开发各环节的问题,制定切实可行的实施方案和细则,在合作中实行奖勤罚懒、优胜劣汰、鼓励发展的制度,在人员、分配、管理职位等方面建立一系列的考核、评估、监督和约束的保障制度,做到考核准确、评估合理,形成监督有效和约束有力的管理格局,推动校企合作课程开发的顺利开展。

加强情感交流,形成愉快合作的局面搭建起“携手共建、资源共享、优势互补、共同发展”的有效平台,坚持校企高层定期互访、中层之间经常走动以增进校企之间的情感融通,对合作中出现的问题应及时通报、妥善处理,以增进校企之间的信任和理解。

参考文献:

[1]中国社会科学院语言研究所词典编辑室.现代汉语词典[m].北京:商务印书馆,1997.

[2]吴刚平.国外课程开发机制的基本类型及改革经验[J].教育研究,2000(10).

有机合成课程篇3

关键词:成人教育;机械原理;精品课程;课程改革

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2014)30-0207-03

一、简介

机械原理是以高等数学、机械制图、理论力学及普通物理等先修课程为基础,并为学习机械设计和有关机械类专业课程奠定必要基础的一门课程。通过课程的学习,学生需要掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能,并初步具有拟定机械系统方案、分析和设计机构的能力。机械原理课程理论性较强,且各章节相对较独立,内容多,因此在其教学过程中应注重贯彻少而精的原则,不强调面面俱到,知识点要浅些,宽广度需适应成人教育的特点。成人教育具有和普通高等教育不一样的特点,主要体现在个体差异大,知识结构参差不齐,整体水平不高;一般年龄偏大,工作和家庭负担重,工作忙碌,学习时间难保证;原有的知识结构不适应目前所从事的工作,需要提高自身的专业素质;随着年龄的增长,成人的理解力增强,记忆力较差,但是成人学员大多为一线工作人员,实践经验丰富,对与现场联系较密切的教学内容及实践兴趣极高。近年来入学的成人学生的年龄有不断减小的趋势,其记忆力方面较强,但在实践经验方面略有欠缺。国家提倡的精品课程建设是以一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等为特点的示范性课程。成人机械原理精品课程建设的目的是针对成人教育的特点,从教学队伍建设、教学内容和课程体系改革、先进的教学方法和手段、教材建设、理论与实践结合、课程建设全面规划等方面进行努力和发展,使成人的机械原理课程教育教学在各方面符合国家示范性课程的要求。

二、课程建设方法

根据精品课程建设的要求,并结合我校自身的发展和基础条件,从以下几个角度进行了相关工作:

1.面向工程应用的课程设置。机械原理是机械类专业的一门重要的专业基础课,在整个专业培养和课程体系中具有十分突出的地位,是从基础课过渡到专业课、从理论性分析为主过渡到工程实践为主的一门中间课程。该课程是学生接触工程化的第一个实践环节,因此如何深化工程化的概念对于机械原理的教学十分重要。随着各高校的扩招,年轻教师越来越多,而且具有博硕士学位的比例越来越高。但目前的年轻教师主要是从学校到学校,缺少工程经验,工程化的师资队伍建设成为时展的需求。结合部级“河海大学-宝菱重工卓越工程实践中心”的建设,为增加年轻教师的学习经历,在学生进驻企业的同时,各指导教师全程陪同,参与企业的项目建设。建立各学习模块,为各模块配备校内导师和企业教师,企业导师负责实践教育,校内导师负责理论教育,相互学习,既提高了校内导师的实践能力,也为企业带去了较高的理论分析水平。而为了提高课堂教学时课程的工程应用比例,还借鉴了蚌埠学院的相关做法,如:(1)优先引进同时具有高学历和工程实践背景的师资人才,聘请企业内高级技术人员做校外兼职导师;(2)集合学院乃至校区的力量,积极参与常州市及周边地区的建设,增强校企联合;(3)鼓励专利、产学研结合和技术服务,而不仅仅是理论研究和科技论文。

2.课程实施条件。在课程的具体实施过程中,主要从教师队伍建设、教材规划、教学条件保障等方面进行:(1)主讲教师。从机械原理的教学人员构成来看,任课教师中有1名教授、1名副教授、3名讲师,学历均在硕士以上。年龄从35岁到50岁,结构合理,形成了一个教师梯队。课程的主讲教师在成人以及本科教育教学、教改研究等方面具有十分丰富的经验。全体任课教师定期召开教学例会、集中备课、针对教学过程中出现的问题及时处理和分析。(2)教材规划。理论课教学选用了由清华大学出版、申永胜编著的普通高等教育“十五”部级规划教材《机械原理教程》。该教材配有习题集可有效提供成人学生自主学习和研究性学习的资料。精品课程建设中,教材规划参考天水师范学院的立体化教材建设方法。立体化教材包括主教材、教师参考书、学习指导书、电子教案、Cai课件、网络课程、试题库等。该教材的建设与整个机械原理课程内容、体系的改革相结合,电子教案和课件能够及时反映教学改革的要求,网络课程建设促进教学改革的尝试,逐步提高机械原理的教学水平。(3)教学保障。成人的机械原理教育依托于本科教学环节,能够使课程教学的教学条件得到充分保障。学院经过二十多年的建设,教学设备先进,教学设施齐全。学院设有本科教学的机械基础省级实验教学示范中心、机电工程学院实验中心和河海大学常州校区工程训练中心,机械基础省级实验教学示范中心2007年立项建设,2010年顺利通过江苏省验收;专用与通用仪器和设备价值达2000余万元;学院实验室占地4000余平方米,拥有实验设备仪器1200余台套。目前实验室开设的实验课程主要包括:机构运动简图测绘;齿轮参数测量和范成实验;机构运动拼接实验;机构运动参数实验。目前实验课程主要对本科生开设,对于成人教育正逐步开展进行。(4)网络化教学。针对成人学生的上课时间较难保证、课时紧等问题,要鼓励学生能够充分利用课余时间,因此建设好机械原理课程的网络资源是十分重要的。我校机械原理的精品课程网站内容主要包括课程简介、教学管理、教师队伍介绍、教学资源等。其中教学资源主要包括助学式课件、思考题、练习题、习题答案、课程重点及难点解析等。网站中还有留言信箱,方便同学对于课程的疑问和问题能够及时和老师沟通和联系。

3.课程评价体系。课程评价围绕课程培养目标,不仅要评价学生掌握的知识与技能,而且还要评价学生课堂的表现、出勤率和学习过程。评价时以课程考试为主要的评价方式,并辅助以课堂表现和出勤率等,力求评价方式的多样化[5]。单纯的期末考试不能完全反映出一个学生对课程的掌握程度,目前各高校大多都采用多种方式如课后作业、报告、实验、小测验、考试等进行考核,表1所示为根据我校成人教育的特点采用的评分标准和比例。多样化的考核方式,使学生必须注重平时的学习积累,不能通过突击的方式完成课程考试,学生有了积极学习的压力和动力,更能均衡反映学生学习的实际水平和学习效果,符合正态分布。

4.课程改革与创新。机械原理课程具有较强的实践性和可动性的特点。即课程研究的所有问题都来源于生产和生活中实际的机构和机器,并且研究对象都是具有确定运动的机构。因此学习方法也要与之相适应,在学习过程中,尤其应注意理论知识与实践应用相结合、机构运动简图与具体实物相结合、机构的静态分析与动态分析相结合、形象思维与逻辑思维相结合。机械原理的课堂教学、教学方法与手段等方面力求创新改革,探索适合成人学生学习的课程体系和教学方式,培养学生的学习兴趣、创新思维和独立分析问题、解决问题的能力。(1)教学内容的创新。针对成人教育中学生的理论学习时间少而又急需提高应用能力的学习特点和需求,机械原理课堂教学的主要内容为:机械运动方案选型设计、机构运动分析与尺寸综合、机械动力学分析和设计。此外还要重视介绍学科发展的新动态、新方向、新内容,注重激励学生的学习欲望,调动学生的积极性,让学生了解更多更新的理论、技术与方法。实践教学方面主要包括小项目和专题、实验教学、课程设计、课外创新等。如近年来国家以及省级组织的大学生创新训练计划,在创新竞赛的过程中提高了学生的创新意识,学生得到了实践锻炼的机会、开阔了眼界。(2)教学方法的创新。机械原理教学方法配合教学内容的改革,加强与学生的互动,要将以教师为主的“灌输式”教学向以启发式、问题式、讨论式教学为主的新的教学方法转变,让学生从被动学习转变为主动学习,真正成为教学活动的主体。鼓励学生应用成熟的工程软件进行相关课程的学习。例如在很多章节中涉及到图形法可以采用autoCaD软件来分析和设计,可以得到比手工绘图精确得多的解,又可以锻炼利用autoCaD软件绘图的能力。如图2所示为图解法分析凸轮机构的相关参数。在解析法中可以结合matlab软件教学,既可以直接利用matlab编程的方法,具有丰富的库函数、编程简单、可视化功能强,又可以采用simulink和simmechanics进行机构的运动学和动力学分析。如图3所示,某曲柄摇杆机构中,各杆件长度分别为l1=120mm,l2=40mm,l3=70mm,l4=100mm,曲柄运动角速度250rad/s,利用simulink分析得到杆件BC和CD的角速度图形。(3)教学手段的创新。在教学手段上,着重培养学生对机械系统的整体认识,课程重点突出,难点得到有效分析,课堂教学过程吸引学生的注意力,注重学生的参与,启迪学生的思考、联想。加强学生对所学基础理论的理解。培养学生应用所学过的知识,锻炼其独立解决工程实际问题的能力。教学方法得当,充分利用多媒体教学,努力激发学生学习兴趣和提高教学效果。多媒体课件中除了课程的文字性内容外,主要包括自制的动画课件和机械相关的视频信息,如企业内各种设备、工具和零部件及加工录像等。此外,在机械原理课程中有关结构分析、运动分析、力学分析等方面的教学还应该注意多媒体和板书的综合利用。

三、总结归纳

机械原理课程在机械类成人教育的课程体系中处于承上启下的地位,因此加强成人机械原理的精品课程建设具有非常重要的意义和作用。在课程建设过程中,从面向工程化、保证课程实施、课程评价体系以及课程改革和创新等方面采取不同的措施和方法,可提高成人的教育教学质量,提高学生的学习兴趣和自主性,提高学生的实践能力和创新能力,使学生能够牢固掌握机械原理中的相关基础知识和内容,为机械类的后续课程的学习打下良好的基础。

参考文献:

[1]谢永智.成人教育《计算机图形学》课程教学改革探讨[J].高教论坛,2007,(1).

[2]ZhangH,LiaoH,LiuB,ZhouJ.Discussiononeducationofinnovationandpracticetalents.educationandeducationmanagement,2012,(3).

[3]李大胜,张辉,吕明,张春艳.“工程化”背景下《机械原理》实践教学体系改革的探索[J].赤峰学院学报(自然科学版),2013,(29).

[4]罗海玉,李琴兰,郑丽.机械原理课程的立体化教材建设研究[J].天水师范学院学报,2007,(27).

[5]董惠敏,钱峰,高媛,王德伦.基于网络的机械原理自主学习模式[J].实验技术与管理,2011,(28).

[6]赵世田,周海,刘道标.“机械原理”双语教学实践与探索[J].中国电力教育,2012,(31).

[7]金萌.浅谈成人教育与计算机教学[J].中国科技信息2005,(15).

[8]王俊峰,田丽萍.matlab运动仿真在机械原理课程设计中的应用[J].机电产品开发与创新2009,(4).

[9]邹,胡爱萍,沈惠平,陈爱莲.《机械原理》教学中多种媒体的综合运用[J].无锡商业职业技术学院学报,2007,(7).

有机合成课程篇4

关键词:机械原理;混合教学;网络课程;教学模式

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2016)27-0169-03

一、引言

随着学分制的实施,学校对专业课程的教学学时进行了不同程度的缩减,但用人单位对专业人才需求的质量标准并没降低,相反,随着各种新技术新方法的不断涌现,专业课程的教学内容还要不断更新和充实,因此,有必要寻求一种在课程学时减少的情况下,又能保证人才培养质量的教学模式。2011年,国外提出了大规模开放课程(mooCs)的教学模式,许多高校认为找到了一个绝佳的教学模式。实际上,据朱永海、韩锡斌等的调查分析,2012年和2013年,美国高校已经开设mooCs的仅3.8%,计划开设的仅9.35%,54.05%的高校没有决定开设,有32.85%的高校明确表示不打算开设mooCs[1]。哈佛大学负责HarvardX(edX)的主任罗伯特・鲁(RobertLue)教授认为:mooCs已经过时了,课程不必是大规模的,也不必是开放的[2]。斯隆联盟在线教育在2014年1月的系列报告中,统计了美国高校提供在线课程与混合课程的情况,结果表明,截止2013年底,70%的院校领导认为他们将有40%的混合课程[3]。

二、研究现状

国内有高校在公共基础课中开始试行混合教学,专业课实施混合教学的还很少[4-6]。黑龙江大学的形势任务教育课在2015年采用线上网络教学4个专题,线下面授教学4个专题。安徽大学的形势与政策课在2013下半年就启用了混合教学,学生的总评成绩中,网络学习情况占50%,参加专题讨论情况占30%,网上完成作业占20%。浙江大学的信息技术课采用在线学习加课堂讨论的混合教学。福建化工学校的二维动画制作采用40分钟自主学习加40分钟作品制作的形式实施混合教学,将“听老师讲”变成“自己学”,采用交互式视频讲解技能操作训练,对学生高度分组,满意度很高。石河子大学的家畜繁殖学(54学时),在改革前有44学时为面授,10学时实践,采用清华网络教学平台后,改为线上40学时、实践14学时、面授14学时,建立由1000多道题组成的试题库,学生上机考试,随机抽取试题,由计算机当场给出课程成绩[7]。通过分析国内国外的情况可知,混合教学是教学模式的一种创新,可提高教学质量和教学绩效。

三、混合教学的内涵

混合教学是介于传统课堂教学和完全网络在线学习之间的教学模式,是指将面授教学(Face-to-FaceLearning)与在线学习(onlineLearning)相融合,以达到有效学习的一种学习模式[8]。传统课堂教学以黑板、实物等为教学媒体,以传授知识为主,注重面授教学的实施,以教师为主体,学生被动接受,学习方式单一,教学评价以总结性评价为主。而混合教学综合考虑课堂教学要素与在线教学要素,教学内容除教材以外,还包括丰富的在线教学内容,教学媒体丰富,教学过程和模式多样化,以学生为主体,由教师进行主导,教学提供线上线下多种学习方式,以能力培养为主,注重将面授教学与在线教学进行互补,发挥最大优势。对比传统课堂教学和完全在线教学,混合教学扩展学习时间、空间和机会,支持多种教学资源的提供,通过交互与合作促进学生积极参与到教学中,支持课程管理活动(例如交流、评估、评分、反馈)。总之,混合课程可提高教学的质量和绩效。

四、机械原理混合教学

机械原理课是机械类专业的一门主干技术基础课程,在学生知识、能力和素质的培养体系中,占有十分重要的地位。本课程的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能,学会常用机构的分析和综合方法,并具有进行机械系统运动方案设计的初步能力。在培养机械类高级工程技术人才的全局中,本课程为学生从事机械方面的设计、制造、研究和开发奠定了重要的基础,具有增强学生适应机械技术工作能力的作用。

全国机械原理教学指导委员会建议该课程的学时为70学时(理论56学时,实验14学时),课程设计1周[9]。我校2013版人才培养方案修订为60学时(理论46学时,实验14学时)。课时减少了,但随着现代设计方法和先进制造技术的发展,课程内容不断充实,如随着工业机器人的需求发展,课程中新增了开链机构的设计和运动分析。因此,仅靠课堂面授的46学时,教师无法高质量地完成教学内容。

1.机械原理混合教学设计。(1)教学内容的安排。混合教学一般将适合于网络学习的教学内容安排成e-Learning模式,将不适合的内容或者难以实现网络学习的内容安排成老师讲授或指导的模式,并采用网络进行教学信息交流、作业的管理等。笔者对机械原理课程中以下几方面的内容安排了网络自主或协作学习:一是难度大,不容易理解的内容,如机构结构组成等,可在线上多次重放动画(或视频)便于理解;二是纯粹文字叙述、无公式推导演算的内容。具体说来主要有以下一些内容:绪论;机构组成;平面四杆机构的类型;凸轮机构的组成及类型;凸轮从动件常用运动规律;齿轮机构的组成和类型;渐开线齿廓的切制原理;轮系的类型及功用;间歇运动机构的组成及工作原理;刚性转子的平衡;机械运转速度波动的类型及调节方法;机械系统方案设计的一般流程。总计约20学时。(2)网络课程的架构设计。我校的机械原理网络课程采用清华在线教育综合课程平台作为开发平台。该平台支持mooC、混合教学、网络辅助教学等多种教学模式,是一个通用的网络教学平台,主要有课程建设、课程学习、学习社区、学习分析、课程管理等模块(图1)。我们灵活运用其功能模块,创建机械原理网络课程用户界面及其课程内容,如图2所示。网络课程内容包含教学大纲、教师教案、考试大纲、理论课、实验课、课程设计等内容。另外,还有丰富的图片、视频、动画等课程资源。理论课程内容包括分章节的演示文稿、视频播课、课程作业、试题库、试卷库、课程问卷、答疑讨论等内容。课程实验模块包括实验指导书、实验操作视频、实验报告格式及样例。课程设计模块中主要包括任务书、辅导课的ppt、格式规范要求、样例、几种机构建模及分析软件的使用方法介绍等内容。(3)课程资源的建设。课程资源的类型有文本、图片、动画、视频等。文本可以直接在平台的编辑器中输入,也可在文字处理软件中编辑好后再导入课程平台。图片有教材中的插图、实物照片、三维实体截图等。图片中的线图建议用不同的颜色区分各图形对象,机构结构图建议用三维爆炸视图或动画形式,直观清晰,方便理解。视频可采用手机、摄像头、照相机等常用工具进行制作,进行适当的格式转换,建议单个视频长度不超过5分钟,仅针对单个知识点,文件大小不能太大,方便学生利用零散时间在移动终端上学习。本机械原理网络课程中共制作了171个机构动画素材文件,68个视频素材。

2.机械原理混合教学实践。2015年,我们在2013级机制专业中试用了混合教学。线下第一次课明确上述线上线下的内容安排,对混合教学的实施方式做了说明,对网络课程的使用方法进行了演示,要求学生按教学进度安排进行线上和线下的学习。学生在线学习时可分章节、分知识点观看播课单元,研读课程内容,若有疑问可在讨论区发问,老师和其他同学均可在线上答疑。课程作业暂时只要求客观题在线提交,主观题要求线下提交纸质作业。线下理论课的教学方式也实施了改革,一是对线上的教学内容仅作总结归纳,并通过提问、组织课程讨论等方式检查学生在线学习的效果;二是对线下教学内容采用多媒体教学手段进行精讲。每个月采用网络课程中的试题库对学过的内容实施在线测试,检查学生的学习效果,以督促学生按教学进度完成学习任务。

课程结束后,学生修读这门课程的总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成。平时成绩根据网络课程平台中学生的学习统计给出,占30%;期末考试成绩占70%,其中客观题(40分)采用在线测试,主观题(60分)采用传统纸质考试。从最终成绩来看,成绩符合正态分布,平均成绩75.6分。从学生评教的结果来看,学生满意度为93.2%。

五、结论

混合教学综合考虑了课堂教学要素与在线教学要素,是一种新的教学模式,特别适用公共课和专业基础课的教学。我校在机械原理课程中使用混合教学,显著地提高了教学的质量和绩效,为其他课程起到了示范和引领作用。

参考文献:

[1]朱永海,韩锡斌,杨娟,等.高等教育借助在线发展已成不可逆转的趋势――美国在线教育11年系列报告的综合分析及启示[J].清华大学教育研究,2014,(04):92-100.

[2]申灵灵,韩锡斌,程建钢.“后mooC时代”终极回归开放在线教育――2008-2014年国际文献研究特点分析与趋势思考[J].现代远程教育研究,2014,(03):17-26.

[3]韩锡斌,葛文双,周潜,等.mooC平台与典型网络教学平台的比较研究[J].中国电化教育,2014,(01):61-68.

[4]李一浩,王辉,裴旭明.面向机电专业混合教学模式的探索[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015,(01):234-235.

[5]唐美玲,关多娇,杨利.混合课堂模式下的《工程流体力学》课程的教学改革[J].经济师,2015,(04):250-251.

[6]吴东醒,付志文,冯颖竹.农业气象学课程开展混合式教学的实践与探索[J].农业网络信息,2008,(08):117-120.

[7]清华教育在线.课程共享联盟[eB/oL]:http:///courseunion/course/welcome.jsp.

有机合成课程篇5

关键词:综合课程设计;创新能力;机构创意拼接

为适应社会对创新型和复合型人才的需求,机械专业的课程体系和培养模式不断改进。电子科技大学在机械设计制造及自动化专业开设了综合课程设计课程,是一门以培养机械专业学生的创新思维和提高学生的创新设计能力为目的实践类课程,该门课程体现了专业基础知识和现代设计方法、三维建模软件和工程分析软件的结合。

机构创意拼接实验为学生提供将设计理念转变成简易机构的平台,学生在平台上体验从搭接、验证、调试、改进到确定设计方案的过程,改变了传统教学中学生对平面机构的学习和设计只停留在理论设计的状况。

将机构创意拼接实验与综合课程设计相结合,鼓励学生将机构创意拼接实验中的作品进行的详细设计,为拼接实验中的简单形状构件选择材料、设计尺寸、进行结构强度分析,并绘制零件图和系统装配图。这种有机结合使学生模拟经历产品开发的完整流程,有助于学生形成完整的工程意识和系统观念。

一、综合课程设计课程分析

1.开设综合课程设计的意义和可行性

传统的机械原理和机械设计两门课程都设置了课程设计环节,两门课程的课程设计都是在期末进行的,相互之间没有关联。多年来一直沿用的课程设计题目较少,相似或相同课题的学生较多,在网站上也能够找到许多参考资料,抄袭情况屡见不鲜,不利于学生的独立思考,造成课程设计无法达到预期目的。

随着计算机技术和信息技术的发展,机械专业的基础课程除了传授机械设计制造的基础知识以外,还应融入现代设计理论和工程计算软件知识。电子科技大学在机械设计制造及自动化专业培养方案中增加了一门独立的实践课―综合课程设计,在第六学期开设,取代了原有的相对独立的机械原理课程设计和机械设计课程设计。综合课程设计是培养学生机械综合设计能力和创新能力的实践性环节,设置该课程的目的以培养卓越工程技术人才为目标,注重培养学生的创新设计能力和应用现代先进分析技术和设计手段解决工程实际问题的能力。

在大三上学期,学生已经学习了机械制图、理论力学、材料力学和机械原理、工程控制等专业基础课程,具备了进行产品设计部分的基础知识。在大三下学期,开始学习机械设计、产品造型设计、CaD/Cae/Cam、产品优化设计和制造技术等课程,对产品进行强度校核、造型设计、工程分析、公差设计需要这些课程的知识。因此,在学期开始时布置设计任务,学生可以先进行方案设计,随着相关课程学习的逐步深入,有针对性、有目的地拓展产品设计所需的知识,到期末提交设计作业,对于进展较慢的学生,可以延至下一学期开学时提交作业。在整个过程中,学生将综合运用各门学科基础课和专业课程的知识,完成自己的作品,既体验了机械设计过程,又能够体会到机械工程学科体系中各门课程之间的联系。

2.综合课程设计的教学过程设计

综合课程设计为学生提供一个实践训练的平台,要求学生按照机械产品设计的流程,综合应用机械类各门课程的知识,设计一种具有工程应用价值的机构。主要工作包括选择构件类型,进行构件的强度刚度计算并确定其主要尺寸,在计算机上进行有限元分析和装配仿真,接下来确定尺寸公差和形位公差,绘制主要零件图和装配图。鼓励学有余力的学生进行产品主要尺寸的优化设计以及工艺过程的设计。

综合课程设计采用讲授和辅导答疑相结合的方式进行。在教学过程中,讲授机械设计的流程,详细讲解各环节的主要工作,使学生了解每一环节所需知识,以及所需知识来自哪一门课程,从而指导学生有目的地学习各门相关课程,对提高学生的学习相关课程的热情有积极的作用。

为锻炼学生的团队协作精神,学生可以自由组成二人小组,每组提交一份在设计说明书和设计图纸,在封面上按照贡献大小排序署名,在说明书中详细说明两人各自完成的工作。题目由学生自行拟定,创意设计一种有应用价值的机构。设计说明书包括功能原理设计、机构选型设计、结构强度设计、公差与配合设计等内容。课程的考核成绩根据初期检查、中期检查、答辩和设计报告质量来综合评定。

二、结合机构创意拼接实验,强化学生综合设计能力

机构创意拼接实验是一门独立的实验课程,学生在搭接实验台上任意选择平面机构类型,组装调整机构尺寸,能够比较直观、方便的搭接、验证、调试、改进和确定设计方案,较好地改善了在校学生对平面机构的学习和设计只停留在理论设计的状况。开设机构创意拼接实验的目的是加深学生对平面机构的组成原理及其运动特性的理解和感性认识,培养学生创新意识及综合设计的能力,训练学生的工程实践动手能力。

机构创意拼接实验与综合课程设计在同一学期开课,学生在实验平台上经过反复尝试与修改,已经设计出了具有某种功能的机构,构件的基本尺寸已经确定,如能将设计成果直接代入后续的综合课程设计课程,可以节省大量的时间。针对已初步完成的机构,接下来需要进行运动分析和动力分析,计算作用在各构件上的载荷,进行零部件工作能力计算、总体设计和结构设计。

将两门课程相结合,使学生能延续由一个机构运动简图向机器过渡的设计过程。学生在机构创意拼接实验中完成了机械设计流程中功能设计和方案设计工作,完成了机构运动简图的绘制和机构自由度的计算。在综合课程设计中,直接进入总体设计和结构详细设计阶段。绘制装配草图,进行机架、构件与机架连接、轴承座、轴与轴上零件定位和固定方式的设计,对主要构件的强度和刚度计算。综合考虑材料、加工工艺、装配、、耐磨性以及性价比问题,确定重要尺寸和公差配合、形位公差及表面粗糙

度等,最终确定各构件的形状、尺寸和材料,并绘制零件图和装配图。

在设计过程中,可以根据学生能力的实际情况,在上述工作的基础上,利用三维建模软件进行运动和装配仿真,利用有限元方法来进行载荷和应力分析,利用优化设计来优选零件尺寸。

主体工作完成后,要求学生将设计构思和设计方案整理成设计说明书。说明书需要按照规定的格式撰写,培养学生的规范意识。

经过了三年的教学实践和不断改进,已经取得了一定的成果。在一个学期之内,大部分学生能够协调合作,完成概念设计到图纸的基本设计流程,建立了系统性的设计理念,在规范整理文档方面也得到了锻炼。部分优秀的学生能够利用相关课程所学知识,运用三维建模软件、有限元分析软件和数学计算软件进行机构的建模、优化设计和工程分析,综合能力明显提高。

综合课程设计课程有助于学生形成完整的工程意识和系统观念,对提高学生的创新能力起着重要作用。将机构拼接实验与综合课程设计相结合,相当于延长了课程设计时间,学生在拼接试验台上完成了机构的功能设计和方案设计工作,详细的设计工作在综合课程设计中完成,实现两门课程的无缝连接。学生在两门课中的作品经过进一步细化和优化,可以参加机械创新设计大赛,也可以做为本科毕业设计。

两门课程的结合极大地提高了学生的设计兴趣、效率和质量,同时培养了学生的创新实践能力,获得了较好的教学效果。

参考文献:

[1]濮良贵,纪名刚.机械设计(第八版)[m].北京:高等教育出版社,2006.

[2]杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础[m].北京:高等教育出版社,2006.

[3]牟萍,文宁,凌丹,杜丽.挖掘创新点,促进机械原理实验改革[J].实验技术与管理,2010,27(4):16-18,26.

[4]胡晓珍.机械设计类课程设计的教学探索与实践[J].机械管理开发,2012(2):153-154,156.

有机合成课程篇6

【关键词】药物化学;有机化学;课程群;教学改革

为适应21世纪药学人才的培养需求,各高校纷纷对药学专业人才培养计划和课程设置进行了改革。按照“大药学”的模式培养复合型药学人才,以拓宽药学人才就业面的理念也已被社会广泛接受。在这一思想指导下,淡化课程意识,注意课程之间的交叉渗透,使基础知识与专业知识相结合,进行课程群建设的教学改革已经成为目前药学教学的发展趋势。

1构建有机药物化学课程群的指导思想

药物化学是一门与生物学、化学、医学等学科相互交叉渗透的应用性学科,是药学专业重要的专业课,其课程建设已成为药学专业课程建设中的重点[1]。该课程对于药学生实践创新能力的培养和理论联系实践能力的培养起到至关重要的作用,但如何在有限的学时内更有效地深化理论知识的学习和提高实际动手能力,就更多地需要考虑到专业基础课程-有机化学和专业课程-药物化学在实验和理论教学过程中的衔接、优化和提高等问题。各高校开展了药物化学课程群的建设,但将专业基础课程-有机化学与专业课-药物化学两门课组建成课程群并不多见。鉴于有机化学和药物化学二门课程之间相辅相成的密切联系[2],针对当前药学教育的要求和自身的教学实践特点,以培养复合型创新药学人才为目标,我们进行了有机药物化学课程群体系的构建与教学改革。

有机药物化学课程群的主要课程包括:药物化学、有机化学、药学文献及专业外语。其中,药物化学为专业课程且是主干课程,有机化学是专业基础课程,药学文献及专业外语是专业课的后续课程。课程群的构建紧紧围绕“新药创制方法与原理”这一主线开展,教学内容涵盖药物的设计与发现、药物合成原理以及文献与外语的应用,各门课程之间有机联系,相互渗透与深化。

2构建课程群的措施与实践

2.1理论课程群的措施与实践

在以往教学中,药物化学与有机化学课程设置的时间间隔较长,二门课程之间不注重交叉融合,使得学生在学习药物化学的时候不能很好的回顾与理解与有机化学相关的知识点,严重影响学习效果。为此,理论教学方面,有机药物化学课程群以“基础知识与专业知识密切结合”为切入点,体现“以药物结构为基础,以药物研究实践为目标”的特色,整合原有课程内容。药物化学课程是该课程群的核心课程,我们以“新药设计的基本原理与方法”为出发点,突出新药创制方法的理念,紧紧围绕这一主题开展相关“药物篇”的学习;有机化学是药物化学的学习基础,其上半学年课程侧重化合物的结构与反应原理,其下半年课程结合药物化学中的药物合成部分授课,侧重药物合成方法。通过有机药物化学课程群的建立,促进药学基础课程与专业课程之间的交叉融合,加深学生对大药学的理解,拓展学生知识结构,提高知识的综合应用能力,有利于复合型药学人才的培养。

2010年上半学年,我们以08级药学专业学生为授课对象,实践了有机化学课程中药物化学内容的引入,比如在讲述酮类化合物时,缩酮在有合成中是一类重要的化合物,在一些唑类抗真菌药物中也有缩酮的结构,授课重点由有机化合物的官能团到药物、药物的合成,最后再介绍构效关系研究,这样就可以将有机化学与药物化学的知识点进行有机整合。在2010年下半学年,我们以07级药学专业为授课对象,在药物化学课程中,更加注重有机化学与药物化学二门学科之间的内在联系,从结构分析入手,推断该药物的理化性质、合成以及合理的结构改造,同时,还十分注重理论课程与药物的研究与实践过程之间的联系。授课教师打破教科书传统的框架与要求,不是让学生死记硬背,而是注重新药研发的理念与方法,从众多药物研究与发现的案例中总结归纳出经验与规律。比如,先导化合物的发现途径、优化方法、新药设计的方法等内容,都作为整个课程中始终穿插于体现的知识点,这样会提高学生在新药设计与研发方面的敏感度,提高对药物发现的理性认识。

2.2实验课程群的措施与实践

在实验教学过程中我们发现实验课程过于从属于理论教学,以验证课堂教学理论为主要目的,对实验课重视程度不够,有时还存在理论和实践相互脱节的问题。且近年来理论教学内容愈来愈深入,在教学实验室里验证课堂学习内容几乎是不可能的,应该重新认识实验课在药学教育中的地位。为强化实验课程,提高资源共享和使用效率,提高学生的实践创新能力,我们将有机化学实验和药物化学实验整合成为系统的实验体系,单独设课,形成“有机药物合成实验模块”,使内容有一定的连贯性及渐进性,实验教学减少了验证性实验,增加了综合性、研究探索性实验的比重,加大了实验、实践教学的学时数。

具体改革与措施如下:(1)改革后的实验课程体系包括基本操作实验、有机合成实验、药物合成实验、综合性实验和研究探索性实验。这样的实验布局有利于强化实验教学,系统训练学生实验技能;(2)原有的药物化学实验课程反应类型较单一,我们对药物合成部分实验进行了调整,删掉环境污染大、反应类型单一的实验,加入环境友好、综合性强的新实验内容,调整后的实验内容为阿司匹林的制备、普鲁卡因的制备、磺胺醋酰钠的制备以及苯妥英钠的制备;(3)开设了新型的探索性实验课程,以往我们开展的综合技能实验是阿司匹林的合成、质量分析及其片剂的制备,但该实验与原有的药物化学实验内容重复,不能充分体现综合性与设计性实验的理念。因此,我们实施新的探索性实验项目——“萘普生的拆分、分析、制剂及药理活性检测”,该实验体现了药物化学、药物分析、药剂学与药理学的交叉融合,能够使学生在实验过程中了解药物研究、设计与生产的基本流程。尤其重要的是该实验项目是我院与江苏恩华药业、徐州市化工研究所进行企业合作开发的“拳头产品”,这为该实验项目的顺利开展提供了有力地技术保障。这种综合性设计性实验能使学生得到实验技能的全面训练,有助于提高学生分析问题和解决问题的能力,开阔学生的视野,增强药品质量意识,能对所学知识有系统性的认识,能将各相关学科的知识融会贯通。

此外,我们注重实验教学与药学文献与专业外语课程的结合,一方面用双语进行实验教学,讲解实验步骤及注意事项,强化专业词汇的学习与积累;另一方面,让学生通过查阅文献,自主设计药物合成路线,并按照论文格式书写实验报告,加强文献查阅与论文写作能力。

2.3实践课程群的措施与实践

在实践教学方面,我们十分注重让学生参与药物研究与发现过程。具体措施如下:(1)以校企合作实验室为平台,开展“大学生科技创新实践活动”[3],采取导师责任制,根据学生特点制定培养计划,利用课余、周末以及寒暑假时间,以参与导师课题的方式,在实验室与校企合作单位参与药物研究实践过程,让学生在科研实验室感受药物的研究与发现过程。(2)依托医药企业中试基地进行实践教学。目前,我院已经与多家制药企业建立了良好的合作关系,并合作开发了一系列项目,这为学生的实践教学创造了良好的条件。我们定期组织学生到医药企业进行参观、学习,让学生切实感受生产的工艺流程,缩短理论与实验、实验与实际生产的差距。比如,我们带领学生重点参观了萘普生的生产车间,对药物萘普生的生产设备、工艺流程等方面与公司生产技术人员进行了学习交流,同时,相关指导教师对萘普生工业化投产进行了技术指导。(3)开展“药物研究、实践与应用”相关的讲座。邀请国内外学者、制药企业研发人员来校进行讲座,由企业人员介绍企业的生产、经营、产品研发等现状,增强学生对职业的认识和定位。

2.4加强教学管理工作

我们不仅在授课内容上进行了改革,还在授课方式上进行了调整。教研室所有专业教师都讲授药物化学与有机化学二门课程,通过对二门课程的系统讲述,可以让教师更深层次的体会二门课程之间的联系,从而迸发出新的学科融合点。

我们根据课程群的教学内容与特色,面对不同专业的要求,重新修订了教学大纲。教学大纲明确提出“注重学生实践创新能力的培养”。坚持按照教学大纲进行集体备课,讨论授课内容中课程之间前呼后应的紧密联系。为保证教学质量,教研室内部还设立了教学督导小组,对课程群的任课任课教师进行教学评价,以提高整体的教学水平。

3课程群建设的效果

3.1科技创新平台的建立

课程群的构建基于对药学类大学生的培养出发,打破行业壁垒及学科壁垒,建立大学生科技创新团队,并与企业合作积极建立教师科研成果转化中试基地,使之成为开放、高效、有序的校内科技创新平台。该平台包含药物基础研究、新药临床前研究、新药临床研究等三个子科研平台的药物研究与技术开发平台,并使之成为了能够面对大学生实践创新的又一个开放、高效、有序的科技创新平台。

校企双方利用共建的实践教学中心与实训基地,共同制定学生实践教学培养方案,共同参与学生实践能力的培养,共同进行新产品的研发及医药从业人员的技能培训,将真正实现产学研的融合,可为徐州乃至周边地区提供优秀的教学、科技服务与产业化转化平台,具有技术实力强、影响面宽、受益面大的特点。通过校企双方的积极运作该平台,以教师为代表,大学生为骨干的实践创新团队已与企业签定横向课题10项,总金额253万元;进行了4项成果转让,总金额16万。申请专利7项,已授权2项。

3.2教学质量

课程群的建设激发了教师进行教学改革的积极性与主动性,师资队伍的教学水平得到显著提高,所取得的教学改革效果显著。通过对学生的问卷调查表明,学生对于普遍反应改革后的课程给予较好的评价。研究成果“校企协同创新机制下培养药学应用型创新人才模式的探索与实践”获得2013年江苏省教学成果奖二等奖。此外,教师获得省级教育教改课题2项,发表教学改革论文9篇。

3.3人才培养

在教师指导下,学生获得了3项江苏省普通高等学校本专科优秀毕业设计(论文)优秀毕业团队奖,获得了3项江苏省普通高等学校本专科优秀毕业设计奖;学生参与发表了10篇SCi、ei收录论文;2012年,学生获得了3项部级大学生创新创业训练计划项目;学生多次在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中取得了可喜的成绩;2010级药学专业本科生黄荣荣与吴彦等同学的“木犀草素对慢性不可预知性温和应激所致小鼠抑郁的改善作用”获得江苏省第一大学生科技创新创业成果(项目)交流会的参展邀请;大学生创新创业团队也参与基于企业需要的课题,与指导教师共同完成了“素及其衍生物对糖尿病引起的中枢神经系统损伤的保护作用”、“D-萘普生及其中间体药物综合利用研究”以及“七氟醚效及安全药理的对照研究”等研项目,通过教师的悉心栽培,学生的不懈努力,学生得到了学校和用人单位的广泛认可,并且有多名同学就业于合作企业。

我们依靠校企协同创新机制,有效地开放校内和校外科研实践平台,有效提升了学生的实践创新能力。在该模式培养下,经过层层选拔,脱颖而出,2名优秀学生将赴新加坡国立大学攻读硕士学位。

4课程群的创新点

4.1加强了学科间联系,提高了教学质量。课程群根据药学各学科性质和特点,在国内药学教育中率先提出以有机化学为基础,以药物化学为目标的的有机药物化学课程群。课程群的建立改变了以往教学中各门课程联系松散,缺乏统一完整的教学指导思想的状况,突出了有机化学基本理论在课程群教学中的基础服务作用,也突出了以药物化学为目标的课程指导作用,对药学教学改革产生了巨大的推动作用。

4.2能解决学生基础课学习中目的性不强的问题,提高他们的求知欲及对专业课学习的兴趣,能加强学生在专业课学习过程中深入对知识的掌握和理解,达到“厚基础、宽口径”的培养要求。提高了药学人才培养质量,促进了师资队伍建设、教学条件建设,符合创新型药学人才的培养目标,同时也为培养社会经济发展需要的医药兼备的复合型药学人才做出贡献。

4.3有机药物化学课程群的建立,促进了知识的前后呼应,相互渗透,提高总体教学效果。同时通过有机化学和药物化学教学体系的结构重组及实验践教学改革,打破教师为中心、课堂为中心、教本为中心的“三中心”传统教学模式,发挥教师在教学中的主导作用,树立学生为教学活动的主体,促进学生的主动参与,也促进学生与教师的双向交流,对学生进行因材施教,促进学生个性发展,对于培养学生各方面能力与综合素质起到极大的促进作用。

5总结

总之,有机药物化学课程群的教学经过几年的实践探索正在成长,仍需要在实践中不断摸索、改进和总结。我们会在今后的教学中进一步摸索和总结新的教学理念与方法,培养符合社会需要的药学人才。

【参考文献】

[1]徐进宜,尤启冬,姚其正.药物化学课程群的改革与建设[J].药学教育,2005,21(2):23-26.

有机合成课程篇7

关键词:课程群;计算机硬件;农业院校;人才培养

当前我国很多高等农业院校计算机专业已逐渐转变为软件工程和计算机科学与技术两个专业方向。然而,在教学实践中过分强调软件与应用,计算机硬件方面的教学却相对薄弱,导致学生缺乏计算机体系结构、计算机组成与结构等硬件方向的基本能力。即,计算机教育上存在着“重软轻硬”的倾向。

1计算机硬件教学存在问题分析

当前,农业院校计算机科学与技术本科专业中,计算机硬件与结构方向的核心和普通知识点一般体现在以下几门课程中:数字逻辑、计算机组成原理、微机原理、微机接口技术、汇编语言、计算机系统结构、计算机系统结构、嵌入式系统等。在教学过程中,各门课程相互之间内容衔接较多、重复之处也比较多,而某些知识点缺乏前导、造成断层。教师一般按照自己的教学大纲和计划对各门课程内容进行划定,而不是以计算机系统的整个体系结构为主线,造成缺乏系统性和科学性,难以实现学生从大一到大四的完整体系,使知识的连贯性变差;而且计算机硬件技术,例如:处理器技术、存储技术及网络技术等每天都有新的进展和变化,这些变化很难及时地反映到计算机硬件相关教材和实验设备上,因此难以体现发展中的新技术和教材之间的关联。由此造成,学生对这些课程普遍存在没有学习兴趣,教师上课缺乏激情的情况[1]。

因此,学生在掌握计算机硬件基本原理的基础上,如何结合计算机硬件技术的发展,并充分体现硬件技术的系统性和实践性,是当前农业院校计算机硬件教学所面临的重要问题;也是真正实现计算机科学与技术专业培养目标所必须解决的问题。

2计算机硬件课程群

为了解决以上存在的问题,本文提出构建计算机科学与技术专业硬件课程群。课程群方法是近年来高等院校课程体系建设实践中出现的一项新的课程开发技术。其基本思想是把各门课程内容联系紧密,内在逻辑性强,属同一培养能力范畴的同一类课程作为一个课程群组进行建设,从技能培养目标层次有效的把握课程内容的分配、实施、保障和技能的实现。课程群体系的进程如图1所示。

其优势在于以下3个方面:

1)内容具有科学性。课程群各组成课程之间关系密切、逻辑性强,知识具有递进性,便于组织教学。

2)实验室高效利用。课程群使计算机专业实验室可以进行大型的跨课程综合型实验,不仅在使用人次上,更重要的是在每次使用的效率上将得到极大的提高。

3)教学具有可控性。课程群所有课程的教与学透明度提高,教学中的随意性和非计划性减少,可以有效的提高教学的可控性[2]。

3计算机硬件课程群构建的主要内容

本课程群的构建主要针对我校2010级本科教学人才培养实施方案。构建以下3个方面:计算机硬件课程群课程建设,综合型实验与课程设计设置和课程群内容的更新[3]。

3.1计算机硬件课程群课程建设

课程群的建立包括确定核心课程与选修课程。在课程群设置中,以学科方向和模块为核心,同时与专业培养计划相适应。在设置课程群的时候,打破单一授课的限制,使不同专业教研室的教师根据课程群设置凝聚一起,集中对各门核心课程和选修课程的内容与组织进行系统地规划,避免重复和脱节现象。例如:可以考虑把汇编语言课程和计算机组成原理课程结合,侧重于计算机硬件的五大部件、寻址方式和指令系统。这样有利于把计算机组成原理中介绍的一般性的知识和具体的微机系统联系起来,给学生打下牢固的理论基础;也可将汇编语言、计算机组成原理和微机接口技术3门课程全部联系起来,将计算机硬件基础知识全部融合在一起,提供给学生完善的知识体系[4]。

3.2计算机硬件课程群综合型实验建设

计算机硬件课程群建设中,强调实践教学的重要性。在课程群建设中,不是以单一的课程为单位设计实验,而是按照整个课程群来设计一体化的实验环境与实验内容。可以将汇编语言方向、微机接口方向、计算机组成原理和计算机体系结构等实验有机地结合在一起,创建良好的实验环境,灵活运用实验室、开放式实验室等多种手段培养学生的研究能力与团队精神的教育方法。例如,在计算机组成原理实验中设置了8255、8253等实验,同样在计算机接口实验技术中也有同样的内容,因此,可以考虑整合这部分内容,利用几个接口芯片开发一个小系统,不仅使同学学习了相关接口芯片知识,同时也锻炼了芯片在系统中的应用,建立整机概念等。

3.3课程群内容更新建设

根据计算机学科发展情况,及时、动态地调整课程群内核心课程、选修课程的设置,同时考虑到每一门课程具体内容的设置。让学生要尽可能学习掌握同当前主流技术发展方向联系比较紧密的新技术(如pentium的超标量流水线、分离的指令Cache与数据Cache、指令分支预测技术、itanium的epiC核心技术),以及计算机新技术发展趋势(如未来处理器技术,现代网络环境对硬件技术的要求,64位微处理器技术)等。

4结语

本方案已经通过相关课程专业教师多次研讨,打破以往独立课程设置方式,初步确立计算机硬件的课程群设置,计算机硬件综合实验设置的方案。该方案如果做进一步的深入研究、探讨与实践,必将对提高计算机专业学生软件和硬件能力的协调起到良好的作用,改变当前高等农业院校计算机专业学生硬件能力偏差的现状,提高其学生的自身综合素质和增强其就业能力。

参考文献:

[1]唐建宇.计算机硬件课程教学中的若干问题分析与探讨[J].福建电脑,2007(5):188-189.

[2]刘新平,郑秋梅,孙士明,等.计算机硬件课程群实验体系的改革与完善[J].计算机教育,2008(12):117-119.

[3]王让定,钱江波,石守东,等.CC2005的计算机学科硬件与结构课程群改革探索[J].计算机教育,2008(8):137-138.

[4]刘全利,黄贤英,杨宏雨.计算机组成原理课程群建设的探讨[J].科技信息,2008(4):9-10.

DiscussontheComputerHardwareCourseGroupinComputerScienceand

technologyteachingofagriculturalUniversities

ZHanGXi-hai,YUXiao,wUYa-chun,weiXiao-li

(engineeringcollege,northeastagricultureUniversity,Harbin150030,China)

有机合成课程篇8

关键词职业教育;工学结合;数控机床机械装配

中图分类号:G712文献标识码:B文章编号:1671—489X(2012)30—0082—03

1引言

数控机床机械装配是北京电子科技职业学院的数控设备应用与维护重点专业的一门专业核心课程,有很强的实用性。数控机床机械装配的质量直接影响数控机床的加工精度,所以对培养知识技能型的数控机床机械装配技术人才至关重要。数控机床机械装配是一门工学结合的理论实践一体化课程,是将数控机床机械装配的理论学习和实训结合成一体的课程,它的核心特征是“理论学习与实训相结合;促进学生认知能力发展和建立职业认同感相结合;科学性与实用性相结合,符合职业能力发展规律与遵循技术、社会规范相结合;职业院校教育与企业实践相结合”,学生通过对数控机床机械装配的各个任务和装配过程所进行的整体化感悟和反思,实现知识与技能、过程与方法学习的统一。

2开发工学结合的数控机床机械装配课程

开发数控机床机械装配课程遵循赵志群博士提出的课程模式——以综合职业能力发展为目标,将完成有教育价值的典型工作任务作为基本教学内容,强调理论实践一体化和工作过程系统化的教学,是完全符合现代职业教育的一门课程。

2.1工学结合特征

数控机床机械装配课程的工学结合是强调将数控机床机械装配的工作过程引入到教学中来,在学习中完成数控机床部件装配的工作过程,具有很强的可操作性和实用价值。所以工学结合强调的是工作与教学的结合,是指“学习的内容是工作,通过工作实现学习”。工学结合是理论与实践紧密结合的有效途径,在实践中构建理论知识,实现“教、学、做”一体化。再有,积累工作经验只能通过重复工作才能得到,企业非常重视数控机床部件装配的工作经验。

2.2确定数控机床机械装配课程的学习领域

姜大源教授指出“所谓学习领域,是指工作过程导向的课程方案(课程名称),是一个由职业能力描述的学习目标、工作任务陈述的学习内容和实践理论综合的学习时间(基本学时)三部分构成的学习单元。”

1)学习目标。通过数控机床机械装配课程的学习,学生能亲自体验数控机床机械装配的工作规范和工作内容,掌握正确选择和使用装配工具、正确装配数控机床的功能部件,熟悉数控机床整机的检测标准和检测工具的使用,培养学生综合运用知识解决问题的能力和交流协作能力,严谨、规范的工作习惯,安全生产、团结合作的意识,使学生具备数控机床机械装配工的职业素质和职业能力。所谓学习情境,是指工作过程导向的课程教学(实施方案)——单元,是在工作任务及其工作过程的背景下,将学习领域中的能力目标和学习内容进行基于教学论和方法论转换后,在学习领域框架内构成的“小型”的主题学习单元,如项目、任务、案例、产品等。

2)工作任务陈述的学习内容。数控机床机械装配课程共有5个学习项目,具体学习内容见表1。

3)实践理论综合的学习时间。数控机床机械装配课程采用理论与实践一体化的教学模式和任务驱动法的教学方法,在实训室和装配车间共同完成教学任务。教学有讲授理论知识和实训两部分,采用讲授精、实训多的教学方式,以“做中学”为主,训练学生运用知识能力。学生分成4~5人的小组,鼓励学生自主学习、小组讨论、动手实操等,调动学习积极性,共同完成实训任务。本课程学时是66课时,理论、实训教学比例为1:2,不仅保证理论知识的学习,还为学生积累工作经验提供充裕的时间。

2.3编写特色校本教材《数控机床机械装配》

为培养数控机床机械装配技术人才,充分发挥北京电子科技职业学院实训设备的优势,开发基于工学结合的课程,编写特色校本教材《数控机床机械装配》。在编写本教材时,采用职业教育的“以培养职业能力为核心,以工作实践为主线,以项目为导向,用任务进行驱动,以工作体系为框架的现代课程结构”的推广方法。下面介绍教材特色与创新。

1)理论与实践一体化。实践是实现由知识到能力转化的重要途径。本教材的设计原则便于学生明确学习内容和提升实训技能,实现理论与实践一体化。

2)工学结合。编写本教材的主导思想是依据数控机床装调维修工国家职业标准,为学生提供真实的企业生产过程,将职业岗位所需的专业知识和技能转化为实训任务,实施所有任务后就装配数控机床的主要功能部件。

3)企业专家鼎力支持。在编写本教材过程中,不断与北人股份有限公司侯智宝工程师等多位技术人员交流,深入北京第一机床厂生产现场。在企业专家的鼎力支持下,本教材已经编写完成,为课程顺利实施奠定了基础。

2.4建设一体化课程教学场地

建设数控机床装配与机电联调车间,既能满足数控机床机械装配的理论教学,又具备数控机床机械装配技能训练的一体化教学场地,是将理论教学教室和实训场地合一,建设一个真实的工作环境,实现理论教学与技能训练融合进行,注重生产性和教学性兼顾,物理环境和人文环境建设并重,典型性和灵活性共有,为学生提供体验实际工作过程的学习条件,保证“做中学”的一体化课程教学。

3结束语

学生通过本课程的学习,在学习能力、独立思考能力、创新能力、综合能力及团队合作精神等方面得到全面的提高,也亲身体会了“工有巧,技有法”的真谛。

开发数控机床机械装配工学结合一体化课程,笔者深刻感受到,从课程理念角度看,一体化课程强调工作过程系统化;从课程目标看,一体化课程注重实现学生综合职业能力的形成目标;从课程内容看,一体化课程基本上是从典型工作任务开发学习任务,注重对直接经验的体验和学习;从实施过程看,一体化课程注重实践理论并行。

上述典型的特征是工学结合一体化课程的标志,是本课程开发的根本。

参考文献

[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[m].北京:清华大学出版社,2009.

有机合成课程篇9

关键词机器人课程教学优化

中图分类号:G642文献标识码:a

1中国大学机器人课程教学现状分析

1.1全国综合性大学(理工科类)机器人课程教学现状分析

以东南大学仪器科学与工程学院、中南大学信息科学与工程学院、深圳大学机电与控制工程学院为例。这几所综合性大学是全国较早开设机器人专业课程的,他们的学生是理工科类,具有较为扎实的机械知识和较高的编程能力。而且都建设了一定规模的机器人实验室(有的还是部级的),教师科研技术实力强大,机器人课程作为必修的课程开设,机器人课程教学时间较久,积累了很多经验,课程教学取得一定的效果;同时鼓励学生利用课余时间开展机器人兴趣活动,学生参加全国大学生机器人比赛也取得好成绩。所以,机器人课程教学是在全国较为领先的,值得我们借鉴。

1.2全国职业技术学院(高职类)机器人课程教学现状分析

以深圳职业技术学院机电学院和温州职业技术学院电气电子工程学院为例。他们也是在全国高职类院校中较早开设机器人选修课程,主要以机器人竞赛培育为主,课程教学为辅。重点放在竞赛上,如深圳职业技术学院学生组建的“深职搬运者”队,获得2010中国智能搬运机器人比赛二等奖的成绩。温州职业技术学院也成立了“奋进号”机器人竞赛小组,在全国机器人比赛中取得过优异成绩。

1.3全国师范类大学机器人课程教学现状分析

以宁波大学教师教育学院、杭州师范大学教育学院、湖州师范学院教师教育学院为例。这三所大学的教育学院基本是把机器人作为课外兴趣小组或开放实验室项目开展,没有开设机器人专业课程,也是把重点放在机器人竞赛培育上,争取在全国大学生机器人比赛中获奖,培养学生的创新能力。

2温州大学教师教育学院机器人课程教学优化的探索

温州大学教师教育学院虽然也属于全国师范类,但我们参照了以上全国类型不同大学开设机器人课程的情况,大胆提出自己的想法思路,对机器人课程教学进行优化,争取培养具有一定素养的小学机器人师资。

2.1目标明确,优化机器人课程设置

小学教育专业作为温州大学教师教育学院的重点专业,培养目标是合格的小学教师。所以我们对原来开设机器人选修课的计划进行修改,进行课程教学优化探索。像全国重点综合大学(偏理工科)一样,开设机器人辅导与竞赛专业限选课(相当于专业必修课),重点培养现在小学急需的机器人竞赛辅导老师。所以,课程内容设置以机器人知识基础、宝贝机器人的组装和基本pBaSiC语言编程、宝贝机器人的巡航和利用Qti、红外传感器循迹等为主;另外,配合开放实验室项目,进行机器人竞赛培育,侧重用C语言编程开发的智能搬运机器人、机器人码垛等比赛,开发学生的创新意识,培养学生创新能力。

2.2强调创新,建构合适评价体系

由于各所大学机器人课程开设时间较短,目的性和侧重点不一样,所以笔者在机器人教学过程中,结合温州大学教师教育学院的实际,强调创新,制订了一套比较合适的评价体系。

我们的评价指标体系是根据机器人课程教学特点和评价目标进行科学的设计。目的是为了充分发挥学生在学习中的主体性作用,促进教师与学生在评价中双主体作用的协调发展,满足学生在学习过程中对学习反馈信息的需求。以较全面、准确、客观地评价学生学习情况为目标,以形成性评价为主导,面向多元化的评价主体,构建机器人课程评价指标。我们将评价的一级指标确定为学业成绩和综合能力。其中,学业成绩包括平时成绩、实验操作、实验考核等二级指标,而综合能力则包括实践能力、实践活动二级指标。各二级指标还可进一步细分为具体评价项目,在平时成绩中包括:实验预习、实验报告、考勤、自我管理与自主学习;实验操作中包括:学习态度、课堂讨论解决问题、操作规范、资源利用;实验考核中包括:程序编写、实际操作;实践能力包括观察能力、合作能力、创新能力;综合实践活动包括:学习结果(机器人实际运行情况等)、课外竞赛结果(创意机器人制作、各类机器人竞赛获奖情况等)。在具体操作时,我们选择了以学业成绩占70%,综合能力占30%权重作为试点实施,效果不错。今后准备根据教学实际情况与学生反馈意见,不断改进,从而使评价接近合理的目标。①

2.3注重实践,密切与小学的联系

作为教师教育学院,我们非常重视小学教育实践基地建设,所以有15所温州地区的小学成为我们的实践基地。因为我们培养的是小学教师(兼任机器人竞赛辅导员),所以同学们可以利用课余时间把课堂学习的智能机器人知识,应用到辅导小学生机器人竞赛辅导实践活动中;如跟条件比较好的温州实验小学,建立了密切与长期的合作关系,辅导学生参加全国小学生的各项机器人竞赛。这样做达到了既能巩固课堂学习的机器人理论知识,又深入了解小学机器人竞赛辅导实际,达到双赢的目的。

2.4效果明显,教学与竞赛双丰收

经过三年多的机器人教学探索,我们在采用课堂教学和实验紧密结合方法基础上,进一步优化机器人教学,真正做到学生“做中学,学中做”。教学中做到每人一套教材、一套宝贝机器人制作套件、Qti等传感器和电脑。考虑到学生没有学过pB和C语言,编程能力相对薄弱,所以我们采取边学习机器人知识边讲解pBaSiC的常用指令,解释简单程序的意思,让学生在学习机器人课程过程中,学会了用pBaSiC编写常用机器人操作程序。

充分利用机器人作为创新教育实践平台,采用开放实验室项目,组织学生参加机器人竞赛培育。主要项目是各种创意机器人的制作与编程(包括智能搬运机器人、宝贝车机器人倒自平衡、在立体迷宫中寻找出口、灭火、自动巡航调节室内空气温度、湿度、人形机器人射门、避开障碍物等),培养学生的动手能力、创新能力与团队合作能力。参加2011年中国教育机器人大赛,荣获大学C51组智能搬运机器人比赛团体一等奖,为学校争了光,受到学校领导的表扬。

3结语

中国各所大学开设机器人课程的时间不长,还处在不断摸索、不断改进阶段。由于不同大学不同专业,开设机器人课程的目的不同,所以我们针对温州大学教师教育学院实际,对机器人课程教学优化进行了一些探索,努力寻找到一条合适的途径。

注释

①张新.《机器人》实验课程教学评价体系建构的探索[J].岁月学术,2011(11下):97—98.

参考文献

[1]吴小兵.机器人课程开发与教学的现实意义[J].实验教学与仪器,2009(5):55—56.

有机合成课程篇10

关键词:单片机;电气信息类;教学改革

作者简介:杨盛(1973-),男,湖北公安人,三峡大学电气与新能源学院,工程师;陈星(1988-),女,湖北仙桃人,三峡大学电气与新能源学院,助教(湖北宜昌443002)

中图分类号:G642.0文献标识码:a文章编号:1007-0079(2013)02-0118-02

单片机以其体积小、价格低、功能齐全、抗干扰性高、可靠性好、易于开发扩展等独特特点,被广泛应用于工业自动化及智能仪器仪表、通信设备、家用电器等各种设备仪器中。[1]“单片机应用技术”课程是本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程等电气信息类专业的主干课程,内容丰富,实践性强。本文在分析本校电气信息类专业“单片机应用技术”课程教学现状的基础上,探讨了课程教学中存在的问题及相应改革措施,切实提高学生运用单片机解决实际问题的能力。

一、“单片机应用技术”课程教学现状及存在问题

1.课程教学现状

作为电气信息类专业必修专业基础课,本校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程四个专业开设了“单片机应用综合实验”课程,3.5学分,总计56学时,其中理论课24学时,实验课32学时。该门课程旨在使学生通过实验加深对单片机结构及单片机指令系统的理解,培养学生运用单片机知识解决实际问题的能力,力求使学生在完成本门课程的相关实验后,在分析问题的能力、动手能力及创新能力方面得到较大的提高,在今后的工作实践中具备独立设计、开发小型单片机应用系统及产品的能力。

课程一般在大二下学期和大三上学期开设,学生先选择理论教学班(每班120人左右)学习单片机理论知识,理论部分以介绍51系列单片机为主,内容包括:单片机概论(2学时)、mCS-51单片机结构(4学时)、单片机指令系统及汇编语言程序设计(8学时)、mCS-51系列单片机的扩展(2学时,含最小系统与程序存储器的扩展、数据存储器的扩展、输入/输出口的扩展)、单片机机接口技术(8学时,含LeD显示接口、8255可编程i/o扩展、键盘与单片机接口、aDC0809的原理与应用、DaC0832的原理与应用)。理论课结束时教师对学生该课程的评定成绩占课程总成绩的30%。

理论部分学完后学生进入实践教学环节(每班60人),二人一组,利用实验箱完成10个基础验证型实验,1个综合型实验,1个设计型实验,主要实验内容:实验系统的组成及软件编程、i/o口应用及扩展、定时器/计数器应用、串并转换、8155的应用、a/D与D/a转换、直流电机转速测量与控制等。实验课程结束后每人一组进行开卷考试,考试内容为实现单片机系统一个小的功能,成绩占课程总成绩的70%。

2.“单片机应用技术”课程教学存在的主要问题

(1)课程定位不准确,课程体系存在缺陷。长期以来,把“单片机应用技术”定位为专业基础课,没有考虑学生所学专业和今后就业去向,认为该门课程主要是了解掌握汇编语言、51系列单片机基本原理及编程基础,培养学生自学能力,为后续掌握其他单片机的应用打下良好的基础。但实际情况是除了参加各种学科竞赛的学生自学其他单片机知识外,由于没有后续课程支撑,大部分学生基本上只学了“单片机应用技术”课程中所涉及的内容,缺乏对单片机知识更进一步的综合训练,往往到毕业找工作时就表现出了这方面的缺陷。

(2)考核方式不合理。理论课环节采用随堂测试的模式,理论平时成绩和测试成绩占课程总成绩的30%,由于采用大班制教学,教师往往无法客观评价学生真实的理论水平;实践环节部分考勤占课程总成绩的20%,考试占课程总成绩的50%。目前的课程考核方式决定了学生重视实践教学而轻理论教学,学生往往在理论课上不学习而来实验室恶补,且学生理论基础的缺失给实践环节带来很大困难,存在理论与实践教学脱节现象,教师对学生实验过程缺乏评价。

(3)实践教学条件不足。目前本校每年有近千名学生进入实验室完成单片机实践教学环节,原有40套实验设备(实验箱+电脑)仅能勉强满足教学要求,无法对学生开放;由于实验箱内部硬件资源和结构固定,学生实验时只需用导线连接部分模块、输入程序即可调试观察实验结果,并不能真正理解其硬件电路原理,更谈不上硬件电路设计,限制了学生综合分析设计能力和创新能力的培养。

(4)实验教学模式落后。实验课以教师为主,学生在规定时间内按照实验指导书要求完成规定实验内容,实验程序大多参考实验指导书所附参考程序,不利于发挥学生的主观积极性,部分学生是慑于实验考核的严格性来完成实践环节;由于实行选课制,各专业学生混选,水平参差不齐,实验课上指导教师要花大量的时间来讲解实验原理,无法针对专业要求进行专项训练,更勿论因材施教。

二、“单片机应用技术”课程教学改革措施

针对课程教学中存在的主要问题,结合实验室建设情况,本校从以下几方面着手进行了课程教学改革:

1.明确课程定位,完善课程体系

课程定位为电气信息类专业必修专业基础课,经教师讨论认为由于各专业依托行业背景不同,应区别对待:该门课程应作为自动化专业、电子信息工程专业的专业课,强调工程实际应用能力培养,增加单片机系统的实践环节教学;而对电气工程及其自动化专业,由于其就业方向的特殊性,可以仅定位为专业基础课。

课程内容上,随着各种高性能、新型号单片机地推出,任课教师都有一个疑问:继续给学生讲授51单片机吗,是讲C语言还是继续讲汇编语言?经探讨认为:目前51系列单片机在高校课堂仍属主流,要把51单片机讲好讲透,确实提高学生动手能力和综合素质,课堂上可引入其他型号单片机及单片机最新动态,通过引导学生完成综述性论文开拓其视野,至于是用C语言还是用汇编语言的问题,认为作为基础,学生应掌握汇编语言,更加清楚地了解单片机内部结构和其中内容变化,对有兴趣有能力的学生可以作更高要求,如对毕业设计学生和参加各类学科竞赛的学生要求可用C语言或C语言与汇编语言混合编程。

课程体系上,作为基础内容将原来“单片机应用综合实验”课程理论部分剥离出来成为“单片机原理及应用”课程,32学时2学分,单独考试,实践课程仍为“单片机应用综合实验”,维持32学时不变;对自动化专业、电子信息工程专业和通信工程专业学生开设“课程设计”(1学分,必修)、“DSp技术与应用”(2学分,选修)、“嵌入式系统”(2学分,选修)作为进阶,电气工程及其自动化专业学生亦可选修;高阶部分鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动,激发学生的积极性,提高学生综合应用和创新能力。

2.改革课程考核方式

原来“单片机应用综合实验”课程分成两门课后,“单片机原理及应用”课程在上半学期学习,单独考试,平时成绩占30%,考试成绩占70%,学生考试合格后下半学期再修“单片机应用综合实验”课程,确保学生进入实验室之前已具备相应的理论基础。“单片机应用综合实验”成绩由平时成绩(占20%)、作业成绩(占20%)、考试成绩(占60%)三部分组成,其中平时成绩综合实验出勤、预习报告、实验操作和实验成功率等情况评定;作业成绩主要考量学生实验完成后相关知识的掌握情况;考试为一人一组上机开卷考试(资料仅限考生本人使用,不得使用移动存储设备),评分内容含操作、硬件连接、程序编写和实验结果。考核方式的改革基本确保了学生成绩评定的客观公平,杜绝了浑水摸鱼的现象,提高了学生的学习积极性。

3.改善实践教学条件

本校新增了40套雷迈特公司的DpJ-H型单片机实验箱及配套模块,实验箱采用“仿真式”设计思想,所有实验模块及CpU资源均对使用者开放,可结合KeilC51μVision软件和proteus仿真软件进行程序调试、固化,联机或脱机验证实验结果,充分满足“验证式—模仿式—探索式—开发式”的由浅入深的各种实验要求;购置了部分51实验开发板和凌阳单片机开发板供学生选用,同时可提供分立器件和开放的创新实验室,由学生自己制作系统版,完成感兴趣的实验内容,极大地激发了学生对单片机的兴趣,提高了其硬件设计能力和动手能力。

4.改革实验教学环节

(1)根据新的实验设备,重新编写了实验指导书。笔者设计编排了软件实验、硬件实验、系统设计三个方面共计16个实验内容,其中验证性实验10个,综合性实验4个,设计性实验2个,每个实验均附有作业题,取消了参考程序,但验证性试验仍给出了参考程序流程图。实验指导书后附上了实验模块原理图和仿真、开发工具使用说明,学生可以参考直接进行实验。

(2)在理论和实践教学中引入仿真开发工具proteus。proteus是英国Labcenter公司开发的电路及单片机系统设计与仿真软件,可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和pCB设计等功能,是目前唯一能对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的eDa工具。[2]对于各层次的实验,学生都可结合proteus与KeilC软件进行仿真,基本了解掌握实验内容,加强了对学生系统硬件设计能力的训练。

(3)开放实验室,提高学习过程的开放性。除了验证性实验外,在完成实验作业、综合性实验和设计性实验时实验室对学生开放,指导教师主要通过启发式教学引导学生进行思考和讨论,让学生建立“从顶向下”的系统学习和设计思维以及“从底向上”的系统构建方法,实现从以教师为主到以学生为主的教学模式的转变。

(4)实行分专业选课,小班制试点。学生分专业选择实验教学班,有利于教师根据专业特点指导学生选择完成相关实验内容,针对专业应用方向加强训练;考虑到自动化专业学生相对较少(每届80人左右),对自动化专业试行小班制教学,实验时每班40人,每人一组,教师可以很好地把握每个学生的情况,做到因材施教。

(5)以课外实践促进学生实践创新能力培养。对有进一步学习单片机应用技术要求的学生,采用“竞赛+项目”的模式,鼓励学生积极参加校内外各项学科竞赛和课外科技创新活动,参与教师的科研项目,由浅入深提升学生应用单片机的工程实践能力和创新能力。

三、结束语

经过近几年来的不断改革与探索,逐渐健全了“单片机应用技术课程”体系和教学内容、学生考评机制,改善了实验教学条件,加大了实验室开放力度,学生理论水平进步明显,实验效率和效果较以前得到大幅提高。“竞赛+项目”的模式鼓励了一批动手能力较强的学生进一步提升自我,参加各类学科竞赛和课外科技活动均取得了较好的成绩。课程实验教学环节的改革带动了本校其他电气类专业实验教学模式的改革,后续将进一步扩大小班制实验教学的范围、加大实验室开放力度,不断提高学生工程实践能力和创新能力。

参考文献:

[1]高健.目标教学法在单片机实验教学中的应用[J].中国电力教育,