物理课件论文十篇

发布时间:2024-04-25 00:17:46

物理课件论文篇1

关键词:多媒体课件;植物病虫害防治;制作;教学效果;应用型

中图分类号:G434文献标志码:a文章编号:1673-8454(2014)02-0064-03

《园林植物病虫害防治》是园林本科专业植物生产类重要的专业基础课,如何提高课堂教学质量,培养学生园林植物病虫害的识别诊断能力、危害程度和发生规律的调查能力以及植物病虫害的防治能力等,一直是该课程教学改革研究的重点。随着信息技术在教育领域的普及和应用,多媒体课件被广泛用于各门学科的教学中,多媒体课件的制作质量和科学合理的应用成为提高课堂教学质量的关键。为进一步提高《园林植物病虫害防治》课程课堂教学质量,并将其建设成校级优秀课程,精心制作该课程的多媒体课件和提高课件课堂应用技术是重要途径和方法。笔者依据金陵科技学院园林本科应用型人才的培养目标,在明确了《园林植物病虫害防治》课程教学目标、重点、难点的基础上,选择适合的课件开发软件及课件类型――课堂演示型课件,[1]精心收集、制作课件所需文字、图形、视频等材料,课件设计坚持直观生动、易操作、可创新并具科学性的原则,制作出《园林植物病虫害防治》课程教学多媒体课件1套。该套多媒体课件已在园林本科专业《园林植物病虫害防治》课程课堂教学中连续使用超过3届,较好激发了学生对该门课程的学习兴趣。以教师为主体的《园林植物病虫害防治》课程课堂教学中,课件的应用与传统教学方法有机结合,提高了该门课程的教学质量,获得了较好的教学效果。

一、课件内容素材的准备

培养应用型本科人才就是培养具有一定理论知识和较强实践能力,面向基层、面向生产、面向服务和面向管理第一线职业岗位的高级技术应用型人才。该类人才应具有较宽厚的理论基础、较广泛的知识面、较强的终身学习能力和独立处事能力、较强的创新意识和创新能力、较强的社会适应能力和较高专业素质和综合素质。根据应用型园林本科人才的培养目标,《园林植物病虫害防治》课程课件内容应更强调实践性、应用性和技术性。课件内容应紧紧围绕生产第一线的实际需要,强调基础知识的应用和成熟技能的实践,必须充分考虑当地经济发展水平、产业结构、经济类型等实际情况,以确保培育出来的人才能满足当地的经济发展和人才市场需求。因此,该课程的课堂教学重点放在对学生该门学科学习方法和专业技能应用的指导上,以及知识转化能力的培养上。文字、图形、图像、音频、视频、动画等课件内容素材的准备成为实现该课程教学目的的关键。

1.文字

《园林植物病虫害防治》课程主要由昆虫学、植物病理学和有害生物治理等3门学科的内容组成,专业术语多较难掌握,植物病虫害种类的识别诊断方法、病虫害发生发展的调查方法以及病虫害防治理论和措施等较复杂难于理解。课件文字内容主要包括有关专业术语、技术方法、防治理论及措施等陈述性文字,对专业术语和技术、理论等的解释性文字,以及生物学名等几大部分。专业术语、技术方法和防治理论及措施是文字内容的主要组成部分,例如触角、口器、藏卵器、昆虫分类方法、植物病害病原的镜检方法、综合防治理论、物理防治等术语。其次是对专业术语、理论的解释性文字,如利用柯赫氏法则对植物病害致病性病原的验证过程等。这些文字应尽量简练并是必须使用的。课件中常涉及的大量生物学名也是文字内容的重要组成部分,中文学名一定要准确无误,并附有正确的拉丁学名,如桑天牛(aprionagermari)。此外,根据课时安排,每节课件中可适当对该节重点、难点进行阐述,给出课后复习题等。课件中文字性内容尽量做到少而精,尽量避免将教材或讲义内容大段使用,使课件教学变成课堂上大家一起阅读浏览教材,导致课堂教学枯燥乏味。

2.图形、图像

图形、图像给予《园林植物病虫害防治》课程中许多专业术语、技术方法、理论等更为清晰明了的解释,非常直观,便于理解。课件中应用的图形、图像主要包括:虫体和器官形态结构图、病原形态图、昆虫虫体及危害照片、植物病害照片、植物病原显微图片、防治器械结构图及防治现场照片等。虫体和器官形态结构图和植物病原形态图可在大量相关专业资料中选出,或人工手绘获得。昆虫虫体及危害照片、植物病害照片、植物病原显微图片、防治器械结构图及防治现场照片等图片材料可通过互联网、各类相关专业性图谱资料获取部分,但更多的则需在较长实验教学和生产实践中不断地制作积累。昆虫形态识别的细微特征、植物病原形态特征等必须通过显微摄影技术来获取图片,如瓢虫科昆虫后足跗节的假3节、紫薇白粉病无性态病原形态图等,再经图像软件加工后用到课件中。

植物病虫害的发生因气候、植被、地形等因素的变化而不同,各地区植物生产和销售状况也会影响病虫害发生的种类和程度。因此,植物病虫害种类的相关图片应以收集当地园林植物上常发的重要种类为主,如江苏省常见园林植物病害、虫害主要有日本龟蜡蚧、星天牛、月季黑斑病、紫薇白粉病等等。

3.动画、视频

针对某一过程或现象,可使用动画、视频等举例说明,更加生动。这些内容主要包括孵化、羽化、蜕皮、变态、担孢子的形成、锈菌生活史、杀虫病毒的杀虫机理等等。此类材料部分来自互联网上的视频资源,部分自行录制编辑而成。

4.声音材料

适当选用些背景音乐,配合教师的音色特点,可突出教师的讲解。

二、课件的制作

1.制作软件的选择

近年来,随着多媒体教学课件系统开发需求的增加,多媒体课件制作软件不断推出,这些软件可分为多媒体素材采集与制作软件和多媒体素材编辑合成软件两大类。其中,多媒体素材采集与制作软件包括:wpS和microsolftword等文本素材软件,adobeⅡillustrator、Firework、autoCaD、CorelDRaw等图片素材软件,potostudio和photoshop等图像采集和制作软件,还有音频素材、动画素材、视频素材软件等等。多媒体素材编辑合成软件主要有powerpoint、Flash、authorware、Frontpage、课件大师、几何画板等。[2,3]这些软件又可分为单机课件制作软件和网络课件制作软件,如authorware是一个单机课件的制作软件,而Frontpage是一个网络课件制作软件。一套课程教学课件的制作往往需使用多种制作软件才能达到预期效果,可根据对课件制作软件功能的了解程度及教学科目、教学内容、教学形式、教学资源等,合理地选择制作软件,使制作的课件达到最佳效果。课堂演示型课件目前使用较广泛的素材编辑合成软件为powerpoint,它是一种操作简便,界面友好,配套模板、素材丰富的电子幻灯片制作软件,主要用于以讲授为主的课堂教学活动。[3]《园林植物病虫害防治》课件即采用该软件制作生成。此外,authorware也是植物保护类课程课件制作中常用的多媒体软件。[4]

2.课件的制作

根据《园林植物病虫害防治》课程的教学目的要求,依据各章节教学内容的不同,《园林植物病虫害防治》课程课件主要由6章组成:园林植物虫害基础、园林植物害虫识别、园林植物病害基础、园林植物病害病原诊断、园林植物病虫害防治原理与方法、重要园林植物病虫害种类等。课件设计制作包括对课件封面和各章节内容界面进行版面设计、显示方式设计、颜色搭配设计、字体形象设计和修饰等。每一界面均含有相应章、节的标题信息,并使教学内容、标题、按钮等固定在某些区域,便于操作与观看,逻辑严谨,条理清楚。每一界面文字内容尽量简明扼要,重点突出,文字字号尽量大,多采用宋体。对于关键性的标题、结论、总结等,用不同的字体、字号、字形和颜色加以区别。文字颜色以暗色为主,背景颜色以亮色为主。界面中图形、图像内容应准确、清晰,亮度、对比度恰当,重点观察内容可采用箭头或其他图形突出显示,并逐级放大,每张图形、图像都附有简洁的文字说明、图标及出处。视频、声音等均使用动作按钮,连接到相应术语、原理的文字处。整套课件各章、节、标题的字体大小、颜色、位置统一,音乐的节奏与教学内容相符,返回方式统一,按钮风格及背景颜色等也基本一致,浑然一体。

课件以教学大纲、教学进度为依据,编排各课时课件。每课时课件列出重点内容,每次课结束时给出小结。课件封面包含课件名称、课件作者、制作时间、版权等基本信息。封面下及各章标题后均设有导航界面,给出章节的内容标题和学时数,并使用超链接分别与各章节内容相连接。

制作课件时应避免出现“单一化”、“文字化”、“过量化”等现象,也不可过于追求“系统性”,集板书、过程、练习为一体,形式单一。界面还应避免过于花哨,影响学生对主要知识点的关注。

三、课件的应用

多媒体教学课件虽有助于扩大课堂信息量、激发学生的学习兴趣、减轻教师的体力负担、提高教学效率,但若应用不当,就难以达到预期的教学效果。课堂教学中,教师作为教学活动的组织者、引导者,仍是教学的主体,而多媒体课件应是教学活动的重要工具。所以,多媒体课件的使用不应淡化教师的作用,应尽量避免教师成为简单的传播员、解说员。

在课堂教学过程中,教师可根据教学进度调整课件的相应课时。针对重点、难点等不易掌握的知识点,可根据学生课堂掌握情况,利用超链接对教学内容进行反复讲解或适当取舍。多媒体课件的使用也不可一味追求真实再现,使之成为现场观摩课,而应适当引导,给学生足够的思考时间。总之,只有科学合理应用多媒体课件,并与传统的教学模式有机结合,[5]才能相得益彰,充分地调动学生的学习积极性,达到培养学生创新思维能力的目的,才能提高教学质量。

四、结束语

《园林植物病虫害防治》课程教学多媒体课件在连续多年的教学中能得到教师和学生的认可,该课程教学质量不断提高,一方面与该课件内容的精心选择和制作息息相关,另一方面就决定于教师对植保类课程的特点是否掌握,是否具有丰富的专业知识及技能,是否掌握教学规律能科学合理运用该课件。多媒体辅助教学虽然优点很多,但一旦使用不当,如忽视了传统教学手段的应用、重点难点不突出、多媒体教学课件的设计存在误区等,课堂教学未必能达到预期效果。所以,精美的、带有艺术性的课件制作,再加以科学、合理的讲解,才是提高课堂教学效果的关键。

参考文献:

[1]小彬.多媒体课件软件的对比与选用[J].中国现代教育装备,2010(21):32-33.

[2]穆强,刘宪.多媒体课件制作软件的特点与分类[J].实验室科学,2006(5):78-79.

[3]郑阳梅.多媒体课件制作软件的比较与选择[J].广西青年干部学院学报,2006(6):51-54.

物理课件论文篇2

关键词:物流系统仿真多元平台物流仿真软件

中图分类号:tp391.6文献标识码:a文章编号:1672-3791(2017)07(a)-0023-02

物流系统仿真是物流类专业的一门主干课程,是验证物流系统设计及优化的重要手段。该课程以概率论和数理统计为理论基础,以计算机技术和可视化技术为技术手段,通过对物流系统各环节进行抽象建模并进行模拟仿真,结合仿真结果进行数据分析从而得出结论,验证物流系统设计以及优化方法的可行性。物流系统仿真课程主要分理论讲解和软件操作两个部分,也有很多院校采用了案例教学法,以典型案例为切入点,在教授软件的使用方法的同时,融入基础理论。大部分院校都是基于某一种软件进行的教学,学生对于物流系统仿真的理解很容易拘泥于某一种平台。为了更好地培养学生在物流系统仿真建模中的抽象思维能力,并使学生更加深入透彻的理解物流系统仿真的实质,该文将从仿真软件多元化的角度,对物流系统仿真课程多元平台建设进行探讨。

1物流仿真软件平台

物流仿真软件平台很多,其仿真特点及侧重点虽各有千秋,但仿真的思路及结果分析都大同小异。目前从仿真效果的角度主要分为二维仿真和三维仿真两种,二维仿真软件侧重系统流程的模拟,仿真的过程中对计算机的硬件要求较低,运行更为顺畅,而三维仿真软件仿真运行的效果更吸引人,在学习仿真的入门阶段更容易引起学生的兴趣。随着市场需求的发展,许多二维物流仿真软件的高版本也都支持三维效果演示,但是在建模初始阶段还是需要在二维空间进行操作。常见物流系统仿真软件如表1所示。

2物流系统仿真多元平台整合

众多物流系统仿真平台各有特点及其适用环境,根据学习的难易程度及实际条件,选用了Flexsim、em-plant和anylogic3种仿真软件作为整合对象,应用与物流系统仿真课程的教学之中。

考虑到课程学时的限制,整合过程中并未将3种软件全部安排到课程的讲授部分,而是通过课程讲授、课程设计和毕业设计相结合的形式进行多元平台的整合,如图1所示。

(1)讲授部分。课堂讲授部分除了基础理论外,在案例教学当中以Flexsim软件为主,辅以em-palnt软件。Flexsim软件在解决简单问题时可通过直接拖拽实体和属性设置的方式进行,操作简单,界面友好,可直接进行三维效果演示。通过案例教学培养学生的抽象思维建模能力并熟悉一般物流系统仿真软件的操作流程。在大体掌握了Flexsim软件的使用方法后,引入em-plant软件,根据软件的特点,从流程仿真的角度针对Flexsim的类似案例进行建模仿真,讲授em-plant软件的建模思路,及代码编写基础,实现课程讲授部分的两种仿真软件的结合。

(2)课程设计部分。课程设计采用分组的形式,给出实际的案例,分别应用Flexsim和em-plant两种软件,通过数据调查、系统简化、抽象建模、参数设置、仿真运行、结果分析等环节,针对同一案例进行仿真分析,并比较两种软件的各自特点。

(3)毕业设计部分。毕业设计可用的时间较长,针对同一案例,在Flexsim和em-plant的应用基础上,再加入anylogic仿真软件,应用3种软件对案例进行现状仿真分析及优化方案验证。此阶段,学生对物流系统仿真已经有了较为深入的认识和理解,对于一般仿真的流程也较为熟悉,为较快掌握anylogic软件提供了良好的基础。通过Flexsim、em-plant和anylogic三种软件的学习和运用,完成物流系统仿真多元平台的整合。

3结语

物流系统仿真课程主要是培养学生的抽象思维能力和应用仿真软件解决问题的能力。单一平台的学习容易导致学生思维的模式化和对仿真理解的片面化,在一定程度上对学生的发展将会产生一定的束缚。通过物流系统仿真课程多元平台的建设,可以使学生对物流系统仿真有更为全面和深入的理解。

参考文献

[1]陈雷雷.建模与仿真课程设计的教学实践与探索[J].实验室研究与探索,2014,33(7):210-213.

[2]李晓栋.典型物流仿真软件特点简析与教改探讨[J].广东农工商职业技术学院学报,2013,29(1):59-62.

物理课件论文篇3

关键词:物理学专业;专业课程改革;应用性课程体系

作者简介:付喜(1980-),男,湖南岳阳人,湖南科技学院电子工程系,副教授;朱湘萍(1975-),女,湖南永州人,湖南科技学院电子工程系,高级实验师。(湖南永州425100)

基金项目:本文系湖南科技学院教研活动改革专项基金(项目批准号:湘科院教字[2012]35号)的研究成果。

中图分类号:G642.0文献标识码:a文章编号:1007-0079(2013)28-0120-02

随着新时期高等教育现状的不断变化,普通高校中应用性学科专业受到了社会的欢迎,其规模不断扩大,比重不断增加。相应地,传统的基础学科专业,如物理学专业,则因诸多原因规模不断萎缩,其中地方本科院校的情况尤为突出,部分院校的基础学科专业已在生存线上挣扎,有的甚至已被取消。[1]面对新形式、新问题,地方本科院校必须对基础性学科专业进行改革与创新,通过构建基础学科专业的应用性课程体系,加强应用型人才的培养,以适应国家和社会对应用型人才的需求,充分提高基础学科在我国经济社会发展和科学技术进步中的地位、作用和意义。[2]

一、地方本科院校物理学专业的现状

从招生情况看,随着高校录取率的提高以及高中进大学途径的增加,物理学专业被认为是难就业的冷门专业,招生规模不断缩小,生源质量也逐年下降,录取的学生相当一部分为补录或降分录取。就湖南省情况看,目前大部分地方本科院校物理学专业每年实际招生都为一个班(约40~50人),可见地方本科院校物理学专业的生源状况不容乐观。

从课程内容看,当前物理学专业的课程仍以物理师范类课程为主,其中理论性课程太多、太难,实践性课程则相对太少,导致学生动手的机会少、动手能力差,学习缺乏动力,难以适应社会对应用型人才的需求。

从就业情况看,物理学专业毕业生就业情形不容乐观,学生就业面较窄(仍以物理教育、考研深造为主),物理教师需求量不断减小,导致学生就业大部分与专业不对口、难就业。就业形势不好直接影响到本专业招生,从而形成恶性循环,造成了专业萎缩。

可以看出,面对新现状、新问题、新现实,地方本科院校必须重视并改革当前物理学专业的培养方案,缩小专业培养目标与社会需求的矛盾,实施以提高学生应用能力为核心的改革措施。专业改革必须从课程改革开始,因此构建符合地方本科院校的应用性课程体系成为改革物理学专业现状的重中之重。

二、地方本科院校构建应用性课程体系的指导思想

实施课程体系改革首先要明确改革的指导思想。地方本科院校构建应用性课程体系的指导思想为:[3]更新教育观念,明确应用方向;夯实理论基础,整合理论课程;更新应用课程,强化应用能力;拓宽就业口径,提高综合素质;加强教育教学改革,办出地方特色。

针对指导思想,在构建物理学专业应用性课程体系的过程中需要重点解决好以下问题:明确物理学专业的应用方向,确定相应的应用性课程;正确对待理论性课程与应用性课程的关系,整合理论性课程的知识内容以突出理论基础,重视并提高应用性课程的比重;建设与应用性课程配套的实验及实践课程;深化当前已有课程内容,提高学生的应用性能力;积极进行应用性课程的教学改革研究,提高应用性课程教学的“三效”(效果、效率和效应)。

三、物理学专业应用性课程体系构建的内容

课程体系改革与创新是一个系统工程,需要高校物理教师及教育研究工作者的积极参与才行。本文就地方本科院校物理学专业构建应用性课程体系进行初步研究,研究内容将是湖南科技学院(以下简称“我校”)物理学专业尝试进行专业课程改革的基本方案及内容。

1.整合专业基础课,适当减少理论课程学时量[4]

为了能更好地开设应用性课程,首先对我校现有理论性课程进行了整合,压缩了理论性课程的学时。具体内容如下:

(1)整合普通物理课程,突出基础及重点内容。物理学科的知识内容是一个整体,按力、热、电磁、光、原子等实施课程教学的方式在一定程度上违背了物理知识的系统性和完整性,部分课程内容也是重复的。通过将普通物理各部分课程整合为“普通物理学”课程(见表1),共缩减课时量90学时。这样在不违背知识系统性的情况下,通过适当缩减普通物理课程的学时,突出了普通物理课程学习的基础及重点内容。

(2)适当精简四大力学课程,强调掌握理论物理基础知识。“理论力学”、“电动力学”、“热力学与统计物理”、“量子力学”四门课程是建立在普通物理基础上的专业必修课,被称为四大力学。这四门课程难度较大,课程之间存在着密切的联系。对地方本科院校的学生来说,这四门课程仍以掌握基础理论及重点知识为主,课程的相应内容可以进行适当精简。此外,四大力学对于开阔眼界固然有用,但对以后从事中学物理教学来说作用一般,而对于考研深造的学生来说,掌握好这四门课程的基础及重点知识对考研影响不大,因此适当精简理论物理内容是可行的。

将四大力学整合为“理论物理导论”课程(见表2),共缩减课时量42学时。在缩减学时的基础上精简并整合理论物理基础及重点知识,符合地方本科院校物理学专业的特点。

(3)整合教学理论课程,加强教学实践训练。物理专业学生未来主要从事中学物理或中职学校的教学工作,因此具备较高教学技能和水平、扎实理论基础、熟练现代教学手段的学生将更容易适应中学的实际教学工作。目前地方本科院校物理学专业的教育类课程数目多、学时少,理论性课程比重大,实践性课程比例小,容易造成理论水平高、教学能力低的情况,学生就业竞争力不强。为此可对教育类课程进行调整与整合,在保证理论课程地位的同时,增强教学实践环节,着重培养和提高学生的课堂教学技能和水平。

具体方案(见表3)为:“教育学”和“心理学”课程、教育实习等不变;将“学科教学论”、“奥赛专题讲座”、“科技文献检索与论文写作”三门课整合为“中学物理教学理论与实践”课程;将“现代教育技术基础”、“Cai课件设计”两门课整合为“多媒体技术与课件制作”课程;将“三笔字”和“学科教学论”中教学技能部分合并为“中学课堂教学技能训练”课程;增设“网页设计与制作”课程,以适应当前网络化教学的需求。这样减少了教育类课程的门数,整合并充实了课程内容。

2.明确应用方向,增设应用性课程,提高学生应用能力[5]

基础学科在交叉融合的过程中衍生了众多应用性学科,这些学科及专业广受国家和社会的欢迎。作为基础学科之一的物理学也要与国家和社会的需求紧密联系起来,利用自身优势增设物理应用方向,实施应用性课程体系改革,以提高物理专业学生的应用能力,大大拓宽就业面。

地方本科院校大多为新升格的二本院校,起步晚、起点低、底子薄,开设应用方向所需要的仪器设备比较缺乏,实训、实习等环节的条件和设施也严重不足。这些因素决定了开设物理应用方向的工作不是一蹴而就的,需要在硬件、师资、人员配备等方面长期投入才有可能完成,其中确定物理学专业的应用方向成为首要任务。可以作为应用方向的学科有物理电子学、光电子信息、应用光学、材料物理、无线电物理等。地方本科院校可根据本校已有学科状况、发展前景、硬软件条件等来确定开设物理学专业的应用性方向,加大仪器设备及实验室建设、师资培养等方面的力度。

要想在构建应用性课程体系上取得好的成果,除了以上课程的学习外,还可通过开放实验室、电子设计开发实验室、学生第二课堂活动室等给学生提供学习、钻研、实践的其他空间,以此提高学生知识应用的能力和水平。

四、结束语

要实现构建物理学专业应用性课程体系需要较长的时间(4~5年),并且还需具备一定条件,如所在学校是否重视并能确定物理学专业的应用性方向,是否已制定好物理学专业应用性方向教学方案,师资队伍及水平是否能满足开设应用性课程的需求,硬件设施及仪器设备条件是否能达到物理学专业应用性方向的要求等。只有当这些条件具备到一定程度才可进行实践,这样才能真正达到应用性课程体系的要求,才能提高物理专业学生的能力和水平,也才能真正拓宽学生的就业面,实现地方本科院校物理学专业的持续、协调、健康发展。

参考文献:

[1]李静玲,任亚杰.地方本科院校中物理学专业发展面临的困惑与出路[J].宜春学院学报,2010,32(12):151-152.

[2]石东平,龙晓霞,程正富,等.物理学专业应用型人才培养课程体系改革探索与研究[J].重庆文理学院学报(自然科学版),2009,28(6):52-56.

[3]彭金松.调整物理学专业教学计划,加强应用型人才培养[J].河池学院学报,2007,27(5):88-90.

物理课件论文篇4

关键词:物理化学;改革;结合

中图分类号:o642.0 文献标识码:a 文章编号:167Z-3198(2009)05-0188-02

物理化学是物理学与化学交叉的边缘学科,是化学学科的一个重要分支,是化学学科的理论基础。该课程是化工技术类专业一门必修的重要的基础课,它在化学与化工人才培养中有负有极其重要的作用,对学生科学世界观和综合素质的培养、动手能力和创造思维能力的培养起着至关重要的作用。因此必须加强物理化学课程建设,不断深化教学改革,提高教学质量,创建精品课程,才能完成时代赋予我们的使命。

物理化学教学改革包括教学内容(即教材)改革、教学过程改革、教学方法手段改革、教学管理(包括教学时间、教学安排、考试内容、考试方法、评分标准等等)改革。

1 教学内容改革。即教材改革

我们先后使用了天津大学王正烈主编的《物理化学》第一版、第二版,教学过程中,不断选用新教材,对老师来说要加重负担,要不断写新的备课笔记。但我们体会到,写备课笔记可以加深对内容理解,提高教学效果。近些年来由于量子力学、微电子技术、波谱技术的发展,新材料、新催化剂、纳米材料的出现,促进了物理化学的发展。因此在教学内容上就不能局限于教材,要把物理化学的新知识、新成果介绍给学生。

2 教学过程改革中。采用“六个相结合”

①宏观与微观相结合。对于难理解的概念,先从微观上解释,说明其物理化学意义,再从宏观上形象化。比如介绍熵的物理意义时,我们可以将红墨水滴入水中,红墨水不断扩散。系统混乱度逐渐增大,来描述熵是系统混乱度的量度。

②理论与实际相结合。例如讲孤立体系熵增加,而开放体系因为可以有负熵流,可使开放体系熵减少。教学中联系生物体成长、壮大、死亡过程与熵的变化情况;还联系我国的改革开放政策,孤立体系――“一个封闭的山村”,熵值会越来越大,发展的动力就越来越小,经济落后,人民受穷,而要改变面貌。必须改革开放,把山村变成开放体系,“要想富先修路,少生孩子多种树”,引进外资、引进先进科学技术,就是引进负熵流,使体系熵值减少,才能快速发展。这样既加深了对熵定律理论的理解,又能从自然科学角度说明党的改革开放政策是正确性。

③内容与方法论相结合。对物理化学中一些原理、定律的建立,除了要讲清原理的内容外,还要说明该原理是采用何种研究方法得来的。例如讲理想气体、理想溶液、理想吸附时,向学生说明这是采用理想模型法得来的;讲可逆过程时,说明这是采用科学抽象法得来的;讲标准燃烧热、标准生成热、标准电极电位等时,说明这是采用相对数值法得来的。还结合教学内容向学生说明逆向思维、发散思维、类比思维方法的运用,教学中注意培养学生创造思维能力。

④基础知识与前沿知识相结合。在教材的每一章末尾。或习题课上,介绍与本章内容相关物理化学前沿新知识、新理论、新成果、新技术。

⑤课堂教学与教学研究相结合。在课堂教学中,要把教学研究成果结合进去。例如在讲熵判据时,结合教研论文“对化学热力学熵判据的讨论”,来讨论“熵总是过程方向的判据吗?”,在讲化学平衡移动时,结合教研论文“反应组分浓度对化学平衡的影响”,来讨论“增加反应的浓度平衡一定向产物方向移动吗?”等等。

⑥理论教学与化工生产相结合。我们是职业院校,培养的大多数学生将来要到化工生产第一线,因此更要注重实验环节,增强学生学习兴趣,培养高技能,高水平的应用性人才。例如在讲化学反应速率时,结合工业合成氨的具体状况。探讨如何提高反应速率,增加氨的产量。

3 习题课是提高教学质量的重要环节

物理化学课程是一门十分强调概念、定律和逻辑推理的理论课程。要学好它很不容易的,物理化学被认为是化工技术类专业中最难学的课程。难学的原因在于它有许多基本概念、基本定律,非常抽象不好理解,不好掌握,习题难解。我们在教学实践中体会到,要化难为易。提高学生学习积极性,除了上好理论课外,习题课是一个重要的、必有可少的环节。学过物理化学的人都知道,必需多做习题。在解题过程中,加深对理论的熟悉与理解,培养分析问题、解决问题能力,解题过程是理论联系实际的过程。上习题课要象上理论课一样,认真备课、写好教案。我们习题课的内容一般包括下列几个部分:

①扩大知识面的新理论、新知识介绍。

②归纳总结一章中所学的知识。学生每节课所学的知识往往是“零碎”的感觉、片段的知识,只有把它们联系在一起,形成相互关联的知识系统,才能更深刻理解,更好掌握。为此,每一章学习后,我们帮助学生把一章中所学的知识点以“联络图”形式进行归纳总结。

③总结学生作业中问题。对学生作业中的错误,特别是典型的有代表性的错误要及时指出,对有特色的解题技巧要介绍推广。

④组织讨论思考题。一般教材的每章后面,都有一些思考题。我们先布置给学生先思考、解答,习题课时进行讨论讲解。

⑤做一定数量的练习题。每章学习后,我们都印发给学生一些数量的练习题,其中选择题20个左右,计算题5至8个。这些练习题都是历年教学中精心挑选出来的,有代表性,有一定的难度。我们一般提前发给学生,要学生先做一遍,上习题课时,老师选择其中典型试题讲解。

4 把现代化教学手段应用到物理化学教学中

20世纪90年代以来,计算机技术与网络技术飞快发展,多媒体计算机集文字、声音、图形、图像、动画、影视等为一体,突破了时空限制,虚拟现实。多媒体计算机与网络成为重要的教学手段、教学工具,把多媒体计算机应用到教学上,实现教学现代化。多媒体计算机在教学上应用,使教学的思想、教学的理论发生了变化,教学手段、教学方法、教学观点与形式发生了变化,课堂教学的结构与内容、课外辅导的内容与形式、考试内容与方式、学生成绩评定的标准与手段等发生了变化。国内外的大量实践表明,进行计算机辅助教学,提高了教学质量,提高了学生的素质。把多媒体计算机和网络技术应用到教学中,是教学改革的一个重要方向。计算机辅助教学有以下建议和思考

①编制课堂教学的电子教案与教学课件。

②对教材的思考题、练习题、习题进行详细解答。并且输入到计算机中,形成word文档。

③编制计算机辅助教学课件(Cai)。

物理课件论文篇5

[关键词]生物药剂学与药物动力学;教学体会;教学质量

[中图分类号]R9[文献标识码]B[文章编号]1674-4721(2010)05(a)-137-02

生物药剂学是研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程,阐明药物的剂型因素、机体生物因素和药物疗效之间相互关系的一门学科[1]。要求学生通过这门课的学习,具备合理设计制剂处方、科学评价药物制剂质量、科学制订给药方案等方面的基本理论知识和实验技能,为从事制剂研究和应用工作奠定基础。

为达到上述教学要求,不断提高教学质量,笔者回顾近年《生物药剂学与药物动力学》教学中实践过程,调阅教研室多年上课后的师生评语及追寻学生走上工作岗位后的反馈信息,结合本学科当前的教学工作状况,广泛阅读他人已发表的教学改革方法和经验,总结以往教学工作中存在的问题和值得肯定的地方,拟采百家之长,进一步提高该课程的教学质量,为社会培养有用之才。

1大学课程的时间设置

《生物药剂学与药物动力学》这门专业课程在多数院校都是安排在大学的最后一个学年才开始学习,但其内容涉及到许多《高等数学》(微积分、线性代数等)的基础知识,而《高等数学》则安排在大学一年级,其后几年的课程均很少涉及[2],这样就造成多数学生对一些高等数学基础知识的遗忘,尤其对那些原来数学基础较差的学生来说,面对药代动力学部分中大量的公式推导,感到既抽象难懂,又枯燥乏味;另外,《生物药剂学与药物动力学》这门课程本身安排的学时就很少,教师课堂上没时间为学生补习高等数学的基础知识,部分学生学习上感觉困难。因此,建议在课程时间的安排上,召开基础课代课教师与相应专业课代课教师的座谈,明确专业课中需要基础课教师重点讲授的内容,进而在时间上两者相衔接,尽早让大学生学习过基础课后,即开始相应专业课的学习,这样既有利于基础课知识的巩固,也为学好专业课打下坚实的基础,同时也不必对相同内容进行重复教育,从而节约教育资源。

2多媒体课件的应用

本院自从2004年在本科药学专业开展《生物药剂学与药物动力学》课程教学以来,全部采用powerpoint课件进行教学,该教学模式可将抽象的概念直观化,复杂的作用机制简单化,同时辅以鲜明、生动的动画,总体上受到了学生的广泛好评,也使教师从整节课的“写写擦擦”中解放出来;但从听课教师及学生的反馈中也发现不少问题:①个别课件制作的质量问题,如非关键字过多;内容摆放位置不协调;字体大小、颜色对比不合适,动画制作质量参差不齐等;②教师在教学工作中主导作用的减弱,由于在整个教学活动中,全部使用powerpoint课件,个别教师甘于居于幕后充当“配音演员”的角色,缺少了形体语言的表达,给学生造成照本宣科的感觉,使得师生的互动及学生的学习热情明显的降低;③不同教学内容应采用适宜的授课方式,如教材中生物药剂学部分关于不同制剂在体内、体外的吸收、分布、代谢和排泄,多为文字性的内容,采用powerpoint课件教学,以动画对药物的体内过程进行生动的演示,可使枯燥的内容变得鲜活起来,使学生更好地理解和记忆,从而增加学生的学习兴趣;而在药代动力学部分,由于存在大量公式的推导,教学过程中,采用powerpoint进行授课,同时利用excel中作图及计算功能缩短公式的推导和计算时间,由于屏幕尺寸的限制,致使公式推导的过程前后无法连贯,个别学生反映课件显示速度过快,思维跟不上。因此,在今后的教学工作中,对药代动力学部分的教学应在excel辅助计算的基础上,结合文献[3]提供的方法“课件与板书相结合,由板书逐步讲解其中的推导过程并随时与学生进行交流,让学生慢慢地跟随教师的讲解把握其来龙去脉,放映的课件中只清晰地列出重要的中间公式及最后的结果”进行教学,或许可收到较好的效果;④多媒体课件的广泛应用,使部分教师其他方面的教学能力出现下降的趋势,由于制作powerpoint课件,尤其其中的动画需要大量的时间,加上教学中其他教学方式的较少应用,致使部分教师对板书、教案及教学笔记的书写与更新、学生思想动态方面的研究等方面的能力有所下降,因此,应提高对教师多方面的要求和考核,使之各方面的水平不断提高。

3实验部分的教学

《生物药剂学与药物动力学》是一门实践性很强的课程,实验课是培养学生掌握操作技能的重要教学环节,加强实践教学,突出能力培养是实用型人才教育的重点。在教学过程中,为了培养学生查阅文献、课题设计、操作技能、论文写作和课题汇报的能力。笔者尝试了以下方法:

3.1验证性实验

验证性实验是采用经典的基本实验方法和基本操作技能,验证以往的实验结果。对于验证性实验,实验课前,教师围绕实验内容提出系列问题,让学生带着问题预习实验内容,熟悉相关理论和实验步骤,做到心中有数;上课时教师随机对学生进行提问,增强学生的参与意识,促使学生课前认真预习,当然,学生也可自由说出对同一个问题的不同看法;实验中,学生不一定非要按课本或老师要求去做,可以有自己的主张和创新,允许学生实验失败;实验结束后,各小组成员不得擅自提前离开,要逐组汇报实验结果和心得,共同探讨实验成败的原因;最后,由教师进行总结,提出实验中的观点和注意事项,对实验成功的小组进行表扬,对于实验失败的小组,只要对失败的原因分析的有条有理,同样给予鼓励。

对一些实验前的教师演示性实验,以后的教学活动中可借鉴文献[3]的方法,实施全程录像,录像中用一些特写镜头将实验操作的难点表现出来,学生就可清晰地看到每一个操作步骤;另外,学生如果对某一部分不理解,可以对这部分重复观看,教师只需进行必要的讲解和指导,这样就减少了复杂的示范操作,提高了学生的学习效果。

3.2综合性实验

综合性实验是提高学生综合能力和创新能力的重要途径,主要涵盖了药剂学、生物药剂学与药物动力学、药物分析学等多学科的内容。在教学活动中,以国家药品临床研究机构i期实验室为依托,把接到的横向课题按实验要求对学生进行讲解,要求学生按照科研的一般程序,在学校图书馆或系部电子教室自行查阅相关文献,按照拟定的格式和目录,以其所学尽力撰写研究者手册、实验方案和知情同意书,选择较优者在全班公开讨论,对一些大胆的设想和有创意的设计方案及时给予表扬和鼓励,并对其可行性组织学生进行讨论,这样既有利于开发学生的潜能,培养创新能力,又可达到教学相长的目的;受试者筛选期间组织学生参与和见证健康受试者的知情同意书的签署和身体检查等各环节,从参与实验中更清楚地认识受试者的入选、剔除的条件;样本采集过程中,分批组织学生参与受试者的管理、监督服药、样本采集、样本的分离及受试者的监护工作;样本检测过程中,指导学生学习高效液相色谱的使用、实验条件的摸索、样本的预处理、进样分析等;数据的统计分析采用专业统计软件进行处理,生成统计报告;然后按照一定的格式撰写实验报告;最后制作幻灯,要求学生随机个别汇报,师生共同评定;最后,要求主要参与者撰写科研论文,在学报的大学生园地版面上发表。在整个实验过程中学生逐步掌握了文献的检索方法、实验前的准备、实验中注意的事项、报告的撰写和科研论文的写作及汇报,目前已在学报的大学生园地上发表了“阿奇霉素分散片生物等效性评价”等科研论文2篇;并且学生从幻灯片制作、课题汇报的过程中体会到了教师授课的艰辛,也对教师在教学过程中偶尔的出现小瑕疵能够给予充分的理解。经过综合性实验项目的学习和训练后,多数学生基本能够应用所学知识、分析并解决较复杂问题,并具有一定的科学思维和创新意识。

3.3探索性实验

探索性实验是以提高学生独立实验能力、知识的综合运用能力、创新能力为主要目的。从去年开始,本院对药学学生实行导师制培养,就是每个教师都要从班级里随机抽取数名学生,负责学生的日常生活、学习及科研能力的培养。各个教师根据自己的研究领域,先把自己的研究情况介绍给大家,然后分发材料,让学生逐渐熟悉研究内容并跟随教师或教师的硕士研究生学习实验技术,聆听硕士生的课题汇报,再从中国优秀硕士学位论文全文数据库和中国博士学位论文全文数据库中下载相关文献,反复研读,初步掌握基本的科研思路和实验方法,然后自己选题或根据教师的课题制定研究方案和计划,相互学习、共同讨论,促进学生个体之间知识的交叉,同时学生的热情、无拘无束,充满想象力的问题和解决问题的新思路,也不断激发教师的灵感,为其研究带来新的思路。

4讲授例题与作业设计

药代动力学部分涉及大量的计算,必须通过不断的计算演练,才能熟练掌握各药代参数之间的相互关系及解题思路,因此,例题与作业是课程设计中的必要部分[4]。对于典型例题讲授时应着重于解题思路的点拨;其次,可选择《生物药剂学与药物动力学》(人民卫生出版社)第3版配套的习题集,选择其中与实际应用密切联系的题目进行讲解,也可给学生进行针对性地布置一些作业。下次上课时,先行提问,再相互讨论,鼓励学生积极发言,提出不同的解题思路。从而培养学生解决实际问题的能力。

5考核工作

5.1理论课的考核

目前对学生的理论课的考核,主要还是通过传统的闭卷式考试来进行,但闭卷考试因限于考试篇幅和难度的需要,主要考察的是学生对知识本身的记忆能力,而考察理解与应用能力的题目相对较少。考试成绩的高低并不能完全反映学生的学习能力,很大程度上只是片面反映学生的短期记忆能力。文献[5]所介绍的半开卷考试的考核方法,一方面注重学生对知识的理解和应用的培养,另一方面也注重了学生归纳总结能力的培养,值得借鉴。

5.2实验课的考核

为加强学生实验技能、应用能力和创新能力的培养,我们将实验课的成绩占期末总成绩的比重由原来的15%提高到30%,实验课的考核内容包括:实验前的准备、实验中的操作技能、实验报告的撰写及实验内容的回报等,尤其对整个实验过程中那些表现突出、有独到观点的学生,要求教师应记录在案,给予适当的加分鼓励。

总之,本院从2004年开始开设《生物药剂学与药物动力学》这门课程以来,经过几年的教学实践,在教学内容和方法上虽取得了一点成绩,但应该更清醒地认识到教学中的不足,今后一定努力加强自身素质和业务水平的提高,“以生为本”,博采众长,不断提高教学水平。

[参考文献]

[1]梁文权.生物药剂学与药物动力学[m].3版.北京:人民卫生出版社,2007:1.

[2]景荣荣,张文祥.药物动力学模型的发展对数学教学的启示――数学应用案例研究[J].数理医药学杂志,2004,17(4):380-381.

[3]郭波红,金描真.多媒体课件在生物药剂学实验教学中的应用[J].教育论坛,2008,5(10):91,158.

[4]邹豪,陈琰,鲁莹,等.药物动力学教学实践中常见问题的探讨[J].药学实践杂志,2008,26(3):226-227.

物理课件论文篇6

关键词:大学物理实验;绪论课;分散式教学

中图分类号:G642.4文献标志码:a文章编号:1674-9324(2014)23-0088-02

物理学是一门基础学科,也是建立在实验基础上的学科。大学物理实验自然也就成为理工科高校学生的一门公共基础课,是学生进入高校后最先接触到的实践性教学环节。大学物理实验是对学生进行系统的科学实验方法培养和技能培训的重要一课,为后续的专业实验课奠定坚实基础,同时也必将对学生大学毕业以后进行科学研究或者工作实践产生深远的影响。实验绪论课是学生正式开始实验课程之前对相关方法、相关概念以及数据处理方法集中学习的过程,绪论课的教学效果将直接影响到学生对实验课程的认知和重视程度。因此,绪论课对整个实验课程起到举足轻重的作用。然而,由于绪论课程的教学不注重激发学生的学习兴趣,教学内容的繁杂抽象,现代教学手段的应用不足和极少鼓励学生使用科学计算软件等不足导致绪论课的教学效果往往不尽如人意,从而致使紧接着的实验教学面临诸多困难,难以达到理想的教学效果。因此,笔者结合教学实践,提出了以下几点建议。

一、把激发学生的学习兴趣放在第一位

爱因斯坦说过:“我认为,对一切来说,只有热爱才是最好的教师,它远远超过责任感。”简而言之,兴趣是最好的老师。对于许多刚进入高校的学生来说,物理实验,乃至物理学就是他们进入高校的工具而已,在高校学学物理实验也仅仅因为它是一门必修的公共基础课。他们缺乏真正的学习动力――兴趣。因此,如何激发学生对大学物理实验和大学物理学的兴趣,是摆在每一个物理教师面前的迫切问题。

大学物理实验绪论课作为学生最先接触到的物理课程,教师要利用绪论课的机会花大力气去纠正学生的这种认识误区,要强调物理实验对物理学、自然科学及整个社会发展进步的重要作用,通过具体实例使学生切实感受到物理实验的重要性。例如,可以通过电磁学理论出现前科学家的一系列实验说明这些实验对电磁学理论以及电气时代到来的重要贡献。教师也可以从通过实验课对动手能力的培养以及与学生专业的关系方面着手激发学生的学习兴趣。学生们都很在意自己的专业,物理实验绪论课上要注意介绍实验和相关专业的联系,使学生感受到是能学有所用、学以致用的。比如,可以通过具体事例说明力学部分的实验在材料、机械等相关专业中的应用。此外,还需要强调大学物理实验旨在通过实验培养学生发现、分析、研究和解决问题的能力,而并非仅仅是重复前人已做的工作。一旦学生意识到这一点,笔者发现,他们对实验的重视程度明显增加。

二、通过分散式教学增强教学效果

实验绪论课教学效果不够理想的一个主要原因在于教学内容繁复冗杂。教师往往希望在有限的时间内将尽可能多的内容灌输给学生,却往往事与愿违,虽然该讲的内容都讲到了,但不够详细,致使学生没有理解和掌握,教学效果自然也就大大地打了折扣。

因此,笔者建议绪论课进行分散式教学,做到只精讲部分内容,而将其他问题留到后续的实验中讲解。例如,精讲误差、测量结果的不确定度评定、有效数字等概念和实验的基本程序和要求;而将基本仪器的调整、基本测量方法、测量过程和数据处理等放到具体的实验中去讲解,这个实验需要用到什么仪器和数据处理方法,教师就在这个实验课前讲述这个仪器的调整、使用、注意事项以及该实验用到的数据处理方法。这样做的好处之一就是非常有针对性,学生易于接受。这样做的另外一个好处就是,通常各个高等院校的学生生源分布都较广,实验基础参差不齐,有些学生因条件限制可能没有受过相关的实验技能培训,教师有针对性的讲解自然可以在很大程度上帮助他们。在实验过程中,笔者发现即使对于游标卡尺的读数,仍然有相当一部分学生存在着这样和那样的困难,需要进行指导,这也从侧面证明了这种分散式教学的必要性。

三、利用新颖的教学手段吸引学生

在大学物理实验绪论课的教学中,很多教师要么全部采用板书教学,要么使用已有的满是公式和文字的课件,口头讲解既枯燥又抽象,学生在课堂上昏昏欲睡,绪论课的教学效果可想而知。

因此,绪论课教师需要采用新颖的教学手段。具体来说,可以将多媒体技术与板书教学结合起来。在讲述物理实验的重要地位时,可以通过图片或视频展示物理实验在科学技术及人类社会发展上的重要作用;在介绍实验基本程序和要求时,可以结合相关的视频并辅以必要处的讲解,使学生一目了然,印象深刻;而对误差、测量结果不确定度评定等的讲解,可以在powerpoint课件上分类给出具体的定义式,并列出某次实验的结果作为实例计算出各个待求值,这样使学生对所学的知识点有了感性认识,加深了理解和记忆;同时,课前还可以将powerpoint课件分发给学生,让他们预习,课上有针对性地听讲。教学手段的多样化也有助于消除由于满堂灌的教学方式给学生带来的困乏感,调动学生的学习兴趣。这些通常都是传统的教学手段所不能做到的,教学效果往往也是传统教学手段所不能望其项背的。

四、强调科学计算软件的应用

在大学物理实验中,数据处理是实验的重要一环。然而,由于实验数据较多,不确定计算公式烦琐,运算量较大,学生课程压力大等诸多因素的制约,这一环节的执行效果往往并不尽如人意,甚至会出现数据处理结果和实验数据不相符的现象。另外一方面,现在的学生对计算机应用相当熟悉,在掌握了相关的概念以后,完全可以使用相关的科学计算软件进行数据处理。

因此,在实验绪论课上,教师可以因势利导,简单介绍相关的科学计算软件,如matlab、mathemtatica等,演示其在数据处理方面的强大功用,鼓励学生利用这些科学计算软件进行实验数据的处理。同时,可以根据本校开设的相关计算机课程,由授课教师给出实验数据,作为绪论课作业,请学生利用科学计算软件进行数据处理。笔者所在学校的数学系开设了mathematica课程,笔者在绪论课及实验中请他们利用该软件进行数据处理,效果明显好于不利用软件的学生。科学计算软件的应用不但可以加深学生对相关概念的理解,也可以在后续的实验中,将学生从繁重的计算任务中解放出来,专注于对实验本身的探讨,突出了实验的重点。此外,科学计算软件的应用还可以提高学生的数据处理能力和计算机应用能力。

绪论课的教学效果直接影响着整个大学物理实验课程的教学质量,只要教师加以适当的引导,提高学生对大学物理实验乃至大学物理课程的兴趣是完全可以做到的。本文就如何提高绪论课的教学效果,提出了几点建议。上述建议在实践教学中对提高教学质量的确大有裨益。

参考文献:

[1]陈峻,吴福根,周誉昌.浅谈大学物理实验绪论课的教学[J].中国现代教育装备,2009,(1).

[2]郑玉.浅谈如何上好大学物理实验绪论课[J].甘肃科技纵横,2013,(6).

[3]兰燕娜.大学物理实验绪论课改革探讨[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2012,(3).

[4]樊娟娟,潘振东,李雪.大学物理实验绪论课教学改革探讨J].吉林省教育学院学报,2013,(2).

物理课件论文篇7

(长春市公共关系学校,吉林长春130052)

摘要:在吉林省大力发展新兴产业的背景下,迫切需要壮大创新型工程科技队伍。本文以物联网专业课程设置作为范例,以此探讨加快教学内容、课程体系、教学方法改革与创新的有效方法。

关键词:物联网;CDio;工程科技人才;课程体系

Doi:10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.08.051

中图分类号:G710文献标识码:a文章编号:1671-1580(2015)08-0109-02

一、吉林省新兴产业对于人才的需求

目前,国家大力提倡发展战略性新兴产业,为了适应这个大背景,我省确定了六大战略性新兴产业,并确定了生物医药等20个重点发展领域,计划未来5年战略性新兴产业产值达到7000亿元。战略性新兴产业的发展更加迫切地需要坚实的科技支撑,更加迫切地需要素质优秀、结构合理、团结协作的创新型工程科技人才队伍。这就要求高校教育工作者要通过更新教学理念、改革教育模式、修订培养方案,为新兴产业培养出“技能型、创新型、高素质”的工程科技人才,为吉林省新兴产业人才的培养提供支撑。

本文以“物联网”这一新兴产业中的重点发展领域的人才培养为例,运用CDio的国际工程教育理念浅谈吉林省人才培养的支撑问题。

二、工程教育模式的核心

CDio是目前国际丁程教育改革领域的最新发展成果,这一理念是工程教育模式的核心。它以产品的构思、设计、实现、运行的生命周期为教育背景,把工程实践当作载体,培养工程思维、团队合作、交流学习等多层面能力,培养基础工程技术知识、引导创新理念,敢于承担工程科技人才对于职业与社会所应负的责任。

三、CDio指导下的物联网专业课程体系的构建

(一)综合课程体系的设置

新兴产业的发展需要人才在“技能”方面具有扎实的技术知识以及敏锐的推理能力,具有职业的实践创新能力,同时善于与团队合作和沟通,遵守职业规范和职业道德。因此,物联网专业综合课程体系由公共课程、专业基础课程、专业提高课程、创新培养课程四大模块构建而成。公共课程模块是创新与实践的必备知识。其主要包括健康安全、数学文史、政治理论、军事理论等课程。专业基础课程设置了专业人才必备的基础知识课程,包括物理、模拟与数字电路、程序设计基础、计算机导论等相关课程。专业课提高课程保证学生系统、综合地学习掌握物联网技术,包括计算机硬件、软件与应用的基本理论和基本知识,培养学生软件算法、传感技术、电子制作等设计能力,其详细设置与构思如下:创新教育课程以创新精神、创新意识、创新实践及个人专长的培养为终极目标。

(二)以项目设计为核心构建专业课程体系

物联网作为新兴领域,与相关领域差异较大,其专业知识体系仍在归纳与研讨中,当前主要划分为信息感知、信息传输、信息处理三个主要分支。在专业课程设置中,应依据其专业的目标定位,结合前沿科技发展与产业发展需求,科学地设置课程体系,并注重课程体系的交叉融合,尽可能增大本专业的知识体系的辐射面。

CDio理念是“做中学”与“思中学”的综合概括,是“基于项目教育和学习”的抽象表达。引入CDio理念的物联网专业课程体系将从任务驱动展开,以“项目设计为核心”来展开专业课程的设置,将整个课程体系围绕项目设计系统有机地结合起来。按照CDio工程教育模式,将该专业的项目分解为课程设计、课程群能力设计与综合设计,逐步深入地培养学生的分析、设计和开发能力以及解决实际问题的能力。整个物联网专业课程设置一级项目、二级项目、三级项目分别作为课程的主线、支撑、基础,将系统协调认知与核心课程统一起来,将大系统的掌握、运行和调控能力相融合,并结合学生的自我更新能力、人际和团体交流能力综合培养。

物联网专业的课程涵盖范围较广,按方向大体可划分为六部分,即嵌入式硬件系统、嵌入式软件系统、物联网技术、电子制作、软件算法、传感技术,每个课程群课程的设置由浅入深、层层递进。嵌入式硬件系统包括:微型机技术及应用、无线数据通信技术、嵌入式实时操作系统、嵌入式系统硬件设计。嵌入式软件系统包括:嵌入式系统工程学、J2ee高级程序设计、无线网络算法设计、嵌入式系统软件设计。物联网技术包括:物联网工程概论、物联网控制原理技术、物联网传输层技术、物联网网关设计技术。电子制作综合设计包括:模拟/数字电路、数字电子技术、基础电路实验、通信电子线路。软件算法综合设计包括:算法设计与分析、Ja-Va程序设计、数据结构、程序设计基础。传感技术综合设计包括:传感器设计基础、射频识别与红外感应、RFiD基础技术、传感器原理与技术。

电子制作综合设计首先开设模拟/数字电路,学会电路基础知识及设计模拟/数字电路的简单方法;然后开设数字电子技术这门基础课程,加强数字电子设计知识,拓展设计思路;然后在基础电路实验中强化电路设计系统方法,并加入创新型实验;最后通信电子电路则涉及许多通信理论知识、通信电路中常用的基本功能部件以及实际电路,遵循从特殊到一般的认知规律,密切联系实际,培养学生在电子制作方面的综合设计能力。

1.为每门专业核心主干课程设置三级项目,学生可在课程学习中完成。三级项目的实际体验能够加强专业必修的单项技能。在三级项目设计的同时,另外根据课程目标设置单元和单元组项目的有效实践任务。

2.紧密围绕着课程群的知识与技能,为每个课程群设置二级项目。二级项目将理论与技能有机结合,注重理论的同时突出技能。在完成项目的过程中将知识转化为专业技能。

3.一级项目的设置应该是以专业支柱性核心主干课的总体目标为依据,专业实习、毕业设计等一级项目至少在学生四年学习中设置四个。

物理课件论文篇8

【关键词】专业建设人才培养课程体系实践教学

【中图分类号】G64【文献标识码】a【文章编号】2095-3089(2016)09-0212-01

物联网是我国战略性新兴产业,人才需求与缺口巨大。国内高校物联网工程专业的开设时间较短,专业建设经验积累较少,急需对物联网工程专业人才培养与教学体系进行研究。我校物联网工程专业于2011年经教育部批准设立,由计算机科学与软件学院负责具体专业建设与人才培养工作。现就专业建设的相关内容进行以下阐述。

一、人才培养目标

物联网工程专业前承计算机、通信与网络、电子等传统信息学科,衔接移动互联网、云计算、智能嵌入式设备等新兴技术学科,体现出“学科复杂交叉,技术高度集成,应用综合广泛”的特征。在充分研究了物联网专业特色和计算机类学院开办该专业的优势与特色的前提下,将该专业的人才培养目标定位为:培养掌握数学等相关自然科学基础知识以及物联网相关的计算机、网络、传感和软件工程方面的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法,具有较强的物联网系统集成与应用开发能力和良好外语运用能力,能够在工业生产、商贸流通、民生服务等领域中从事物联网相关技术的研发及物联网系统分析、设计、开发、管理与维护等工作的高级工程技术人才。

通过研究与制定物联网专业人才培养目标,逐步发现并总结出4个专业人才培养的基本要求,即知识要求、能力要求、素质要求和职业素养要求。在制定和实施人才培养方案过程中重点围绕这4个方面进行。

1.知识要求

掌握英语、数学和计算机科学与技术等方面的基本理论和基本知识,具有扎实的自然科学基础、较好的外语综合能力,掌握计算机网络、传感器技术、无线通信网络、物联网数据处理等的基本知识和基本技能,具有较宽广的专业知识面,较强的工作适应能力。掌握本专业所需的计算机、软件、通信与网络相关学科的基本理论和基本知识,系统地掌握物联网技术领域的基本理论、基本知识,掌握物联网感知与标识的基本理论与技术、物联网数据处理技术;掌握数据传输与安全技术;掌握物联网系统的硬件、软件设计和开发知识。

2.能力要求

具备进行物联网设备的使用、设计和制造能力,具有典型物联网系统的维护和管理能力,具备较好的软件编程能力以及网络系统分析、设计能力,有从事物联网相关软硬件产品的开发能力,具备在物联网系统及其应用方面进行设计、集成与研发的能力;有获取最新科学技术知识和信息的能力;能够熟练阅读英文专业科技文献、并运用英语进行沟通和交流的能力;了解相关的技术标准,具有一定的国际视野和跨文化的交流、竞争与合作的能力。

3.素质要求

了解物联网的理论前沿、应用前景和最新发展动态,具有获取新知识的基本能力,了解国家科学技术政策、创新创业政策、知识产权、网络安全等方面的法律、法规,具有高度的社会责任感,具有全球视野及可持续发展理念;具有锲而不舍、追求真理的精神。

4.职业素养要求

职业素养包括:职业认知、职业道德和职业规划能力。了解从事物联网相关行业的技能要求、工作内容,行业规范和章程,及发展远景等内容。职业素养的培养和养成,对于学生本身,行业和全社会健康和可持续发展都有重大的意义。

为实现上述专业人才培养目标,物联网工程专业的培养模式采取“宽口径、厚基础、重实践”的理念与方式。所谓“宽口径”是指专业领域毕业生既具备服务管理机构、服务产业所需求的知识结构和能力,又能够胜任相关产品研发的工作。“厚基础”是指建立公共基础课、学科基础课、专业基础课、公共选修课、基础教育平台的基础知识结构。“重实践”体现在增加本专业学生的实验、实习的时间和机会,鼓励动手实践,理论应用于实际,解决企业和社会的实际问题。

二、专业课程体系

对物联网工程技术体系与层次化认知是课程体系建设的前提和基础。专业课程建设首先研究物联网技术体系和关键技术,对物联网技术体系进行层次化建模与分析,按照自底向上方式建立对应的层次化认知模型,完成物联网理论与技术的层次化渐进式的认知方案的设计,建立分阶段的认知能力评价标准作为认知里程碑。抓住能够体现物联网专业特色的专业核心课和实践环节作为课程体系建设的突破口,重点建立了分层次的物联网专业课程群和具备顶层设计的实践教学体系。

我们以《普通高校本科专业目录和专业介绍(2012年)》和教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会对物联网工程专业知识体系与课程体系的规范为依据,参照培养目标和培养要求,确定了专业核心课程及主要实践性教学环节,并根据课程与实践内容的内在逻辑划分为4个专业课群组,与物联网技术体系的各个层次形成对应关系:硬件平台类课程(感知层)、通信网络类课程(网络层)、数据处理类课程(公共管理层)、应用开发类课程(应用层)。各课程群组中的具体课程与实践环节如下:

?S硬件平台类:微机原理与接口技术(45学时)、传感器节点与RFiD技术(45学时)、嵌入式系统开发与应用(45学时)、物联网感知综合课程设计、嵌入式系统综合课程设计。

?S通信网络类:计算机网络(60学时)、物联网通信技术(30学时)、物联网数据传输技术(30学时)、异构网络互联与融合(30学时)应用网络程序分析与设计实习,物联网传输综合课程设计。

?S数据处理类:物联网数据处理技术(45学时),物联网数据处理课程设计、云计算与云存储技术(45学时)、物联网信息安全技术(30学时)、物联网安全与管理课程设计。

?S应用开发类:面向对象程序设计(45学时)、数据库系统原理(45学时)物联网应用开发技术(45学时),物联网应用系统分析(30学时)、面向对象程序设计课程设计、数据库课程设计、物联网应用开发课程设计、物联网综合应用设计。

物理课件论文篇9

关键词数学物理方程绪论课教学探讨

中图分类号:G424文献标识码:aDoi:10.16400/ki.kjdks.2015.04.047

teachingof"mathematicalphysicsequations"introductionCourse

wUChufen

(DepartmentofinformationScienceandmathematics,FoshanUniversity,Foshan,Guangdong528000)

abstractintroductionlessoncourseconstructionisanimportantpart,withbasicandoriented.Byeffectivelyguideintroductionclass,studentssmoothlyintothenewdisciplineofstudy,andfurtherenablestudentstounderstandthiscoursewilllearnthebasic(contentarticlethroughthehistoryofintroduction"mathematicalphysicsequations",contentandmeaningtoexplainhowthegoodintroductionclasstostimulatestudents'interestinlearning.

Keywordsmathematicalphysicsequations;introductioncourse;teachingdiscussion

数学物理方程是佛山科学技术学院数学专业的基础课程,该课程的开设不仅为后续的偏微分方程专业课程奠定了必要的基础,更为研究生阶段的课题研究储备了必需的数学应用能力。这门课程有两大突出特点:其一是所需要的基础知识多,它涉及到数学分析、高等代数、常微分方程、实变函数与泛函分析、复变函数和普通物理等课程。因此讲授起来具有一定的难度,学生学习效果普遍不佳。如何深入浅出地讲好这门课,激发学生的学习兴趣一直是我深思的问题。其二是这门课与现代数学前沿领域的诸多问题有密切的交叉联系,如何在学生已有认知下,将有关前沿问题的讯息传授给学生,扩大他们的视野,培养他们的科研能力,也是我酝酿已久的问题。

绪论课是数学物理方程教学之始的关键点,具有基础性和导向性。通过绪论课使学生对这门课程的整体框架建立一个初步感观,了解学习内容、明确学习方向、掌握学习方法、认识课程的前沿动态,进一步解决“为何学”、“学什么”和“如何学”三个问题,从而充分调动他们日后学习该课程的积极性。以前,笔者在教学中对绪论课的重要性认识不足,基本上照本宣科,复述课程的绪论内容,另一方面,限于课时少的因素,对于该课程的发展历史等精彩部分常省略不讲,导致学生对该课程的认识不深,越听越烦,没有发挥绪论课的引导性作用。经过一段时间的教学实践与思考,笔者认为必须尽快转变“绪论可有可无,浪费课时”的错误想法,树立“绪论既是教材的重点,也是教材的难点”的正确观念。其实,对于数学专业的学生来说,最感兴趣的莫过于数学理论、方法对社会发展所起的重要作用。通过讲解数学物理方程的发展简史及其在社会发展中所发挥的作用,可以引起学生的共鸣,激发学生的学习热情。近几年,笔者通过对绪论课内容的不断更新完善,以及对多媒体课件的精心设计,使学生及时认识到学习数学物理方程的必要性和重要性,取得了良好的教学效果。现就绪论课的教学实践做四点总结。

1简介数学物理方程的发展史

数学物理方程主要指从物理学及其他各门自然科学、技术科学中所产生的偏微分方程(包括积分方程、微分积分方程等),它们反映未知变量关于时间的导数和关于空间变量的导数之间的相互制约关系.

18世纪初期,JacobBernoulli,JohannBernoulli,DanielBernoulli,Brooktaylor,euler等学者对弹性物体的变形和流体的运动等物理问题的广泛研究导致了数学物理方程的诞生。但在1740年以前均没有找到描述这类问题的一般偏微分方程,第一个力学上的一般偏微分方程,即重链在其铅垂的平衡位置附近振动的方程,是由D’alembert在1743年提出的。1746年,D’alember以小提琴弦为典型的弦振动问题导出了著名的弦振动方程。从那以后,陆续诞生了声音传播的波动方程,膜的振动方程,杆的振动方程等一系列数学物理方程。1750年,D’alembert提出了利用分离变量法的思想求解弦振动方程。为了得到泛定方程满足定解条件的解,DanielBernoulli于1753年提出将解叠加的思想。但得到了同时代流体热学专家euler,Lagrange等人的反对。19世纪,Fourier在研究热传导问题时,碰到了和他的前辈们在研究弦振动方程时同样的难题,即是否任意函数都可以表示成三角级数?Fourier对这一问题持肯定态度并将其发展,后人称为Fourier方法或驻波法。但Fourie的论证不严密,历史上第一次给出函数可以展成三角级数的充分性条件是Dirichlet.1782年,Laplace在研究位势函数时,发现了Laplace方程。19世纪中叶,从个别方程的深入研究逐渐形成了偏微分方程的一般理论,如方程的分类、特征理论等。Cauchy是讨论数学物理方程解的存在性的第一人,1848年,他在一系列论文中论述了如何将任意阶数大于1的偏微分方程化为偏微分方程组,然后讨论偏微分方程组解的存在性并提出证明存在性的强函数方法。数学物理方程的求解促使数学其他分支如泛函分析、变分法、复变函数、数值计算、代数、微分几何等各个学科的快速发展。到了20世纪,随着电子计算机和数学其他分支的迅速发展,数学物理方程的研究也取得了前所未有的发展,这些发展呈现如下特点:(1)出现更多的非线性偏微分方程(组);(2)定解条件由传统的线性、逐点表示发展为非线性、非局部;(3)与计算机、数学其他分支的关系更为密切。

2介绍数学物理方程的内容

佛山科学技术学院数学物理方程的授课学时仅有32学时,学生的大学数学、普通物理的基础知识比较薄弱,因此教学任务集中,难而繁的定理证明或模型推导只讲思想不讲过程。课程的教授内容主要是讲授三类典型方程:波动方程、热传导方程和位势方程和四种典型方法:分离变量法、行波法、积分变换法和Green函数法。进一步,指出这三类方程的推导是利用两大物理定律――守恒律和变分原理以及两个数学基本方法――微元法和Fubini交换积分次序定理;而四种方法也是围绕这三类经典方程在不同定解条件下展开的。具体而言,对于弦振动方程,主要学习弦振动方程初值问题的特征线法和行波法、弦振动方程半无界问题的对称延拓法、弦振动方程混合问题的分离变量法。对于热传导方程,主要学习一维热传导方程初值问题的Fourier变换方法、一维热传导方程半无界问题的对称延拓法、一维热传导方程混合问题的分离变量法。对于位势方程,主要学习基本解和Green函数法。通过数学物理方程的学习,学生需要达到以下三点要求:第一,从实际问题中抽象出来的数学物理方程的建模及相应的求解方法;第二,理解数学物理方程中的系数或边界条件所描述的物理背景以及利用数学结果解释物理现象;第三,利用matlab的工具箱画图,辅助分析解的性态。

3研究数学物理方程的意义

数学物理方程广泛应用于人口问题、流行病动力学、种群生态学、高速飞行、石油开发、城市交通等各个领域,以三大经典方程为例,热传导方程可以应用于金融数学中的期权模型,Laplace方程常应用于电磁场,借助波动方程可以判断煤层是否能安全生产。有时,单个数学物理方程不足以刻画物理现象或规律,而需要多个方程耦合而成,例如,油田试井中描述渗流过程的数学物理方程一般由以下四个方程融合而成:第一,反映渗流过程中物质平衡的连续方程;第二,描述物质运动行为特征的运动方程;第三,反映渗流过程中流体及介质状态变化的状态方程;第四,表征渗流过程中产生的一些特殊的物理化学过程的特征方程。针对这个问题,我们可以假设均质有界地层,外边界定压,初始压力均匀分布,流体为单相可微压缩等条件,在合理假设条件下,省略一些因素,构建相应的泛定方程和定解条件,从而就构成一个数学物理方程的定解问题,对方程进行分类,化简,选取合适的数学方法进行求解,利用求解结果解释物理规律。

4多媒体课件与matlab软件包模拟综合运用,改善教学效果

为吸引学生的注意力,提高他们的学习兴趣,在课堂教学中,笔者综合运用多种教学手段提高教学质量,改善教学效果。首先是充分发挥多媒体教学的优势。多媒体课件可以综合多种教学艺术效果,根据数学物理方程绪论课的特点,通过精心设计,恰当地使用图片、文字、声音、动画等形式,充分发挥多媒体形象、直观、交互性强的优势,创造生动的教学氛围。其次,matlab具有强大的数值计算和数据图形可视化的功能,因此在数学物理方程这种理论性强的课程教学中,适当地引入matlab的实验教学,使许多抽象问题的求解过程被直接地演示,将抽象的数学知识,繁杂的计算过程直观地呈现在学生的面前,使学生对相应的算法有直接的认识,从而激发他们学习数学物理方程的兴趣,进一步强化学生的应用意识,培养学生的实践动手能力。

通过绪论课的有效引导,使学生快速地明白数学物理方程的主旨和篇章结构,熟悉教材的知识系统,发挥主动学习数学物理方程的积极性,初步了解握数学物理方程的一般理论和研究方法,启发和培养学生浓厚的学习兴趣,建立整体概念,为达到理论与实践相结合的新型应用性人才的培养目标,起个好开端。另一方面,通过愉悦地学习绪论,达到师生之间的感情交流,使学生对老师的敬佩之情转化为对该课程的喜爱,从而建立学生学习数学物理方程的良好心理环境。

基金项目:佛山科学技术学院教改项目“理论与建模相结合的《常微分方程》实践教学”

参考文献

[1]谷超豪,李大潜.数学物理方程(2版)[m].北京:高等教育出版社,2002.

[2]李汉龙,缪淑贤.数学物理方程[m].北京:国防工业出版社,2009.

物理课件论文篇10

摘要:教学案例研究正越来越多的用于教师校本教研和教师培训。在多年来,以物理课堂教学案例为教学手段的物理教师专业化培训和集体教学研究的教学实践中,通过撰写物理课堂L教学案例及面向物理教师的培训授课活动,课题组对大量物理课堂教学案例作了较为深入的梳_理分析和研究。对课堂教学案例的含义、课堂教学案例的建构、课堂教学案例的撰写、教学案例的解析与评价、课堂教学案例研究的类型等问题有一定的认识和理解。本文从以上几个方面将我们课题组研究的成果做一个阐述。

关键词:案例研究;课堂教学案例;教学案例的建构;教学案例的分类

中图分类号:G633.7

文献标识码:a

文章编号:1003-6148(2013)11(S)-0001-4

物理课堂教学案例研究,由于它具有描述现实教学中有意义的事件和特征的特点,可以帮助教师深入地、全面地理解复杂的课堂教学过程。因此,物理教学案例研究作为教学研究的一种方法或作为教师培训的一种教学手段,近年来被广泛的采用,同时也越来越受到重视。那么,物理课堂教学案例研究与大家熟知的案例研究有什么不同呢?

案例研究是社会科学研究的一种重要的研究方法,它已广泛地应用于社会学、法学和公共政策等领域。案例研究的研究对象通常是发生在当代的、研究者对相关因素无法进行控制的一类事件。从研究方法来看,案例研究是一种实证研究。它可以从事实资料出发,通过对实证资料和研究主题的理解。或者用已有的理论为参照。建构一个解释模型。把事实资料和模型相对照,如果它们相互匹配一致,这个理论模型就构成了对案例的解释。就此而言,实际的案例研究方法追求完整地、忠实地再现实际发生的事件,要求事实资料的准确性和逻辑推理的严谨性。案例研究的意义在于它包含了对一个或多个疑难问题的解决方案。由于案例具有典型性,案例可以给人们一定的启发和思考,当再次遇到类似的问题时,案例提供的解决问题的方法就能够对人们有所借鉴。

而课堂教学案例研究常常作为一种教学手段被广泛的应用。课堂教学案例研究用于教学为目的时,案例资料往往是经过精心处理的。它并不看重研究过程的严谨性,而是要有效地突出某一个或几个关键问题。为在教学中的研讨和辩论提供一个框架。在我们进行的物理课堂教学案例的研究中发现,教学案例研究既是一种实证研究,同时也具有作为一种教学手段的某些特征。因此,课堂教学案例研究较之社会科学的案例研究具有其特殊性。

以下所论述的几个问题,都是来自于我们课题组对物理课堂教学案例研究实践的一些思考。

1课堂教学案例的含义

通常所呈现的课堂教学案例是对课堂上实际发生的事件和情境的描述,它是文字的或者影像的“文本”,它描述了在课堂上发生的教学活动和教学事件的特征,而这些事件和特性正是研究者就某一主题进行研究的基本要素。这些事件及事件本身是一种客观存在的事实,是教学实践活动的产物。

而课堂教学案例的事实性是多方面的综合和包容。其物理方面。是指纳入教学过程的物理内容;社会方面,是指教师、学生和社会环境在特定的教学活动中形成的关系:人文方面,是指学生认知的、情感和发展以及教师的再认识。

课堂上现实发生的教学事件转瞬即逝。课堂教学案例的文本资料不同于课堂教学的现实状况。在案例文本中,现实中的语境和对现场气氛的感受不再存在。文本不是对现实事件的简单复述,而是一种阐释,表述了事件的意义。文本成为可以无数次阅读的对象,读者在阅读理解中,以其自身的处境为前提,以自身的视域对文本进行理解和阐释。文本的意义不是某种自在的和不变的东西。而是在理解中生成,在理解中展开。读者对文本中所蕴含的意义的理解不是一种复制的行为,而是含有某种创造的成分。

教师参与教学案例的研究和学习时,总是与教师已有的经历、体验和经验相联系。与教师从案例中引发的对现实教学情境的回忆和联想相联系,从阅读中产生新的理解和解释。获得教益,进而提高自己的教学能力。在许多情况下,教师既是教学案例的建构者,也是研究者。这就是教学案例研究的特殊之处。

2课堂教学案例的建构

一般说来,课堂教学案例是在教学实践活动中建构生成的。一个教学案例的建构包括:选定课题、教学设计、教学实施,评价、调整和撰写案例等环节。

选定课题之后,教学设计可以选取既定的设计方案。也可以自主设计教学方案。并在备课和实施中对教学设计方案进行修改和调整。根据教学设计方案教师备课,备课时要对整个教学进行筹划。筹划是把设计方案转变为实施方案,包括教师的谋略和决策。教学的准备和演练,教学程序和方法手段的具体化等。教师一面筹划着教学实施方案的每一步,一面想象着在现实教学中可能发生的情境,好像课堂中的情境是教学方案的“镜像”。经过教学的实施和调整之后,教师对选定课题的教学认为是成功的和满意的时候,就把它撰写成教学案例。在撰写案例的过程中及在完成案例报告之后。事情好像发生了颠倒,似乎在课堂上发生的事情是早已存在的事实,而我们事先就知道会发生些什么,我们应该怎样做。对它们的评价也成为事后的反思,不是调整反馈的环节。于是作为事实的教学案例和对事实的解释、评析一起在建构中生成。这就是教学案例的建构。

3课堂教学案例的撰写

撰写教学案例的基本要求是必须以描述的方式提供一个真实的课堂教学情境,而不是以逻辑论证的方式进行解释性的陈述。每一个教学案例文本都应该有一个主题,教学实践的特征包含于对事件的叙述之中,不能机械的记录在课堂上所观察到的信息,使对事件的描述成为流水账。

究竟采用何种方式撰写教学案例,取决于教学案例本身的特点、案例研究的需要和撰写者个人的意愿。所以,教学案例的撰写没有固定的格式,也没有必要按照某个固定的格式来描述教学过程。常见的教学案例的格式主要有以下三种。

(1)对话式:以教学过程中教师与学生对话的语言为主线。辅以教学活动的情境性背景,如实验操作等描述。它很像一个话剧的剧本。

(2)叙事式:以文字的或影像的方式具体地描述在教学中发生的事件和过程,包括对话、活动行为、实验过程、教学效果以及各种生动的细节的描写。它很像在讲述发生在课堂中的故事。

(3)概要式:这种方式注重事件的特征和教学过程的程序结构,只有某些关键性事件或阶段对教学活动的细节进行描述,影像资料往往经过剪接和编辑,突出要阐明的要点。它很像一种教学方案。

在撰写教学案例时。可以把教学事件作为教学过程的基本构成单元来撰写,并注意反映教学事件的特征,如:内容、程序、技术和时间等特征。运用这一技术方法描述教学的发生、进展和效果,可以使教学过程的描述更加细致、确切,显示教学过程的动态特征。也可以把教学事件作为资料分析的基本单元。描述清楚每一个事件的设计意图、实施方法和教师与学生的具体行为。

课堂教学案例是在案例素材的基础上经过加工整理的结果。这种加工整理过程与案例研究过程相关联。具体表现为:对案例素材进行解析与评价。分离出与教学方法策略相关的教学变量,突出关键性问题,重新编写案例,而省略了教学案例的研究和建构的详细过程细节。以便于读者阅读理解。

4课堂教学案例研究的类型

在实际的教学案例研究中,把不同的课堂教学案例可以分成以下类型。

4.1按一次研究选择教学案例的数量分类

(1)单案例研究

单案例研究是指一次研究只关注一个案例。单案例可以是有代表性的典型案例或者是为了改进教学而选择的特定案例。

(2)多案例研究

多案例研究是指在同一研究中包括两个或多个案例。一种情况是选择同质的案例,使现实复现,可重复验证。另一种情况是选择有差异的案例,进行比较研究。

4.2按研究的目标分类

(1)经验性研究

经验性研究通常是提供对课堂中所发生的事件及情境的完整描述。这种研究者看重的是具体的经验,而不注重理论。研究者从案例所提供的具体经验和个人的理解中增进对教学的理解、提高教学能力。也可以看作是一种基于案例的学习方式。

(2)理论性研究

理论性研究是指一些研究者是从案例提供的事实资料出发,通过对资料的分析概括,产生局域性理论。另一种做法是对同一个教学课题,选择多个教学案例进行研究。选择已有的理论,建构一个该课题教学案例的“逻辑模型”。教学案例的逻辑模型就是对某个教学课题的内容蕴含及其逻辑关系的理论描述,它是理论建构与教学现实之间的对照和匹配的结果。是具体教学过程的抽象,也是具体化的理论解释。

这种模型是用于教学案例研究的,它不能直接用于课堂教学。但是它可以衍生和转换为用于现实的教学方案。

(3)评析性研究

评析性研究是对案例的解析和评价为目的的研究,解析就是对案例资料的分析与阐释,即对案例中事件的特性和实践之间的关系进行分析和解释。评析是对案例的评价判断,这需要制定评价标准,以案例资料中的事实作为证据,依据标准,做出价值判断,得出评价结果。

经验性研究是一种主要以经验总结为主的类型,而理论性研究是有较高理论水平的研究者所能做的研究方式。对于中学教师主要以评析性研究为主。案例研究的内容除了对课堂中所发生的事件及情境的完整描述,另一个重要部分是对案例的解析与评价。对教学案例的解析与评价需要有一种技术方法。

①教学案例的时间序列分析

教学过程是由按时间顺序发生的一系列教学活动构成的,具有时间序列性。在进行教学案例研究时,应该清楚地描述在某个时间阶段在教学中发生了什么,或者某项预期的教学活动在什么时候发生。这些教学活动之间的关系如何等等,这就是要进行过程分析。

教学的过程是把一个复杂的最终产物,分解转换为一些分立的、按某种顺序组成的步骤或程序。也就是把课程内容和目标转化为按时间顺序排列的连续的教学阶段。每个阶段有其开端和结尾,一个阶段完成一项教学任务。运用合适的教学方法,达到预期的教学效果,这就成了一个独立的教学事件。一方面要明确期望达到的最终目标,另一方面又要集中精力做好每一个阶段的教学。

物理教学事件是教学过程的基本构成单元。运用这一技术方法研究教学的发生、进展和效果,可以使教学过程的描述和分析更加细致和确切,显示教学过程的动态特性。物理教学事件有以下特性:任务特性;程序特性;技术特性;时间特性。

一个教学事件的任务特性和程序特性通常在教学设计时就已经确定了,在教学实施时可能有所调整,但基本方面是相对稳定的;技术特性和时间特性虽然在教学设计时确定了方案,但只有在教学活动中才能充分展现。

在教学案例研究中,可以用教学事件作为基本单元来撰写案例。并注意反映教学事件的特性。对已有的教学案例文本,可以将案例分解为一系列的教学事件。分析教学事件的特性,完成对案例的分析与评价。

②教学案例的因素关联分析

影响物理规律教学进程和教学效果的有许多因素,可以称为“教学变量”。例如,教学任务、教学内容、教学手段、教学形式、教学时间和教学效果等。不同变量之间存在着相关的或因果的关系。这些教学变量构成了教学方法和策略的基本要素。学习和运用教学方法策略就要了解这些教学变量的涵义,在教学中控制这些变量的方法以及它们对教学进程和教学效果的影响和作用。教学案例的因素关联分析就是要从事实出发,分析各种教学变量对教学所产生影响的程度,推断教学变量之间的关系和规律,并要做到既有事实证据,也有理论依据。

从教学案例的过程分析中我们看到,现实的教学活动表现为由一系列连续发生的教学事件所构成的完整的教学过程。在每一个教学事件中都存在着一些直接作用的教学变量。产生一定的教学效果。但是,一个教学变量可以对不同的教学事件起作用,一些不同的教学事件可能与同一个教学效果相关联。