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科學(xué)實驗及原理范文1
關(guān)鍵詞：計算機組成原理；教學(xué)實驗改革
1實驗教學(xué)存在的問題
《計算機組成原理》是計算機科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課[1]。理解計算機組成原理會使學(xué)生能夠更好地學(xué)習計算機科學(xué)的其他課程。本課程的目標是理解和掌握馮諾依曼結(jié)構(gòu)機器的基本構(gòu)成原理和基本觀念，理解總線、接口、Cache和指令系統(tǒng)是如何決定計算機系統(tǒng)的性能。要求學(xué)生對計算機的五大部件有完整清晰的認識，了解硬件結(jié)構(gòu)和對硬件具有一定的分析和設(shè)計能力。課程性質(zhì)偏向于概念性。學(xué)生通過學(xué)習能夠清楚地認識到硬件和軟件在計算機系統(tǒng)中的地位和作用以及它們之間的相互依存關(guān)系。然而目前的計算機組成原理的實驗教學(xué)內(nèi)容混淆了課程性質(zhì)，用專業(yè)課的實驗要求取代了基礎(chǔ)課的實驗要求，一味追求實驗內(nèi)容的復(fù)雜性，比如讓學(xué)生去設(shè)計流水技術(shù)，甚至解決競爭問題。學(xué)習計算機組成原理課程的學(xué)生還處于低年級階段，并不具備計算機系統(tǒng)的完整知識和設(shè)計技能，讓學(xué)生去解決實際的復(fù)雜問題，違反了基礎(chǔ)與專業(yè)循序漸進的教學(xué)原則[2-3]。因此，本文針對上述問題，將《計算機組成原理》的實驗教學(xué)的側(cè)重點放在教學(xué)內(nèi)容的完整實現(xiàn)上，循序漸進提升學(xué)生的硬件及軟件設(shè)計能力，為后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習打下堅實的基礎(chǔ)。目前很多院校為了培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，基于EDA技術(shù)，使用QuartusII軟件進行計算機組成原理的實驗[4]。QuartusII是Altera提供的FPGA/CPLD開發(fā)集成環(huán)境。該集成環(huán)境完全支持VHDL等硬件描述語言[4-5]。隨著越來越多的高校使用FPGA方案來開展計算機組成原理實驗，采用這種方案進行實驗教學(xué)的弊端也逐漸呈現(xiàn)出來：（1）如果希望在計算機組成原理課程中開展FPGA設(shè)計實驗，就必須在本課程前安排學(xué)習《VHDL/VerilogHDL語言程序設(shè)計》這門課，然而對計算機專業(yè)來說，這門課不宜安排在低年級。（2）FPGA使用硬件邏輯語言將電路進行描述并寫進芯片，學(xué)生無法對計算機組成電路產(chǎn)生直觀性的認識，因此它不適合做基礎(chǔ)認識性實驗。（3）FPGA的電路調(diào)試是非常困難的，而學(xué)生設(shè)計的程序是否正確，其調(diào)試又要靠硬件電路的正確性來保障。如果預(yù)先加入調(diào)試電路，給定調(diào)試程序，那么勢必限制學(xué)生的設(shè)計，這樣做實際就變成了驗證性的實驗。（4）學(xué)習計算機組成原理的學(xué)生還在低年級階段，設(shè)計真正的CPU和計算機系統(tǒng)對大部分學(xué)生來說，是非常有難度的。因此，實驗教學(xué)不是僅僅靠使用FPGA就能解決的。
2實驗教學(xué)方案的設(shè)計
針對以上問題，本文采用FPGA與基礎(chǔ)實驗電路相結(jié)合的實驗教學(xué)方式。首先通過基礎(chǔ)實驗電路來學(xué)習和掌握計算機組成和工作的基本原理。這些實驗放在相應(yīng)的理論內(nèi)容結(jié)束之后的實驗課中完成，作為計算機組成原理課堂教學(xué)的一個重要補充。在此基礎(chǔ)上，使用FPGA實現(xiàn)各部件電路，并將FPGA實現(xiàn)的電路代入到基礎(chǔ)電路平臺中，取代平臺上某個基礎(chǔ)部件，以實現(xiàn)所設(shè)計的該部件電路的調(diào)試。各部件電路調(diào)試成功后，再將各局部電路連接成整機，完成整機的調(diào)試。這種采用FPGA與基礎(chǔ)實驗電路平臺相結(jié)合的方法，是循序漸進提升學(xué)生設(shè)計模型計算機能力的最有利的方法。在實驗中，要求學(xué)生設(shè)計一個具有少量指令(如5條)的8位模型計算機。軟件上，學(xué)生需要設(shè)計所有的程序和微程序；硬件上，在電路結(jié)構(gòu)開放的基礎(chǔ)上，學(xué)生自己操作各信號線。該設(shè)計過程包括通過內(nèi)部總線連接各功能單元模塊構(gòu)成數(shù)據(jù)通路，用微指令設(shè)計計算機指令系統(tǒng)。學(xué)生在該模型計算機設(shè)計過程中要經(jīng)歷總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、指令系統(tǒng)設(shè)計包括指令格式和尋址方式、控制器的選擇、編寫微程序等過程。還需詳細說明部件中數(shù)據(jù)和控制信號的來源、去向、功能、時序。模型計算機設(shè)計完成后，學(xué)生將更加深刻地掌握模型計算機特別是CPU的基本工作原理。采用FPGA與基礎(chǔ)實驗電路相結(jié)合的實驗教學(xué)方式使學(xué)生們對運算器、控制器、存儲器以及輸入輸出各個模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了更深入的了解，鍛煉了學(xué)生的實驗動手能力，也培養(yǎng)了他們認真的科學(xué)態(tài)度和團隊合作精神。比如有一組同學(xué)在剛做計算機組成原理實驗的時候，由于粗心大意沒有正確地設(shè)置開關(guān)和連好導(dǎo)線，導(dǎo)致存入的數(shù)據(jù)不正確。然后整組同學(xué)一起討論避免連線出錯的方法，最后通過在接線圖上將已經(jīng)連接好的部分作記號的方法來避免出錯。改進的過程中不僅增進了同學(xué)之間的交流互動，還培養(yǎng)了認真做事的態(tài)度。在試驗成績評定方面，根據(jù)實驗內(nèi)容的難易程度，5個實驗的分值比例分別設(shè)置為15%、15%、15%、15%和40%。為了積極提高學(xué)生的學(xué)習興趣，還將硬件設(shè)計大賽與課程教學(xué)相結(jié)合，鼓勵學(xué)生根據(jù)自己參賽的題目制定自己綜合實驗的內(nèi)容。根據(jù)該方案進行實驗改革以來，大部分同學(xué)糾正了以前厭學(xué)的態(tài)度，樹立了學(xué)習的信心，動手能力與之前相比大幅提高。遲到早退的現(xiàn)象也消失了，學(xué)生能夠主動參與實驗并認真完成。在實驗中通過認真思考，自行設(shè)計實驗方案并記錄分析數(shù)據(jù)，加深了對理論知識的理解。在掌握知識的同時，還增強了克服困難的信心。實驗成果反饋如表1。
科學(xué)實驗及原理范文2
摘要：本文分析了以往單片機教學(xué)存在的問題，根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗提出了新的層次教學(xué)法，滿足了不同能力層次學(xué)生的要求，提高了教學(xué)效果和學(xué)生實踐動手能力。
關(guān)鍵詞：單片機；教學(xué)法；層次式教學(xué)
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
1單片機原理教學(xué)存在問題
1.1傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式
傳統(tǒng)的教學(xué)思路是按照教材的順序，先講單片機硬件基礎(chǔ)知識，再講指令系統(tǒng)和匯編語言程序的編制，最后講接口技術(shù)和一個單片機應(yīng)用實例。學(xué)生只有在課程學(xué)習的最后才接觸到單片機的實際應(yīng)用系統(tǒng)，而在此之前的學(xué)習由于學(xué)習目標不明確，學(xué)生會感到學(xué)習內(nèi)容枯燥乏味，學(xué)習了也不知道怎么用，故而學(xué)習的興趣不高。
1.2傳統(tǒng)的課堂與實驗教學(xué)模式
現(xiàn)在的單片機實驗設(shè)備很完善，能操作的實驗項目非常多，實驗指導(dǎo)書對實驗步驟、方法等規(guī)定得很詳細，學(xué)生只能在固定的實驗題目范圍變更接線，最多是在本程序內(nèi)修改一下程序，動腦和動手的機會極少。實驗內(nèi)容充其量就是主要是驗證書本上的原理，表面上學(xué)生很好地完成了實驗，實際上助長了學(xué)生的依賴性，無法發(fā)揮學(xué)生的想象力和主觀能動性，從某種程度上禁錮了學(xué)生的思路，扼殺了學(xué)生孕育創(chuàng)新意識，忽略工程設(shè)計方面的訓(xùn)練，缺少文獻資料查閱能力的訓(xùn)練，缺乏對新器件、新電路應(yīng)用的認識，對單片機在工程中的應(yīng)用更是一知半解，這個問題在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中反映更強烈。
實驗教學(xué)缺乏完善的考核機制，實驗教學(xué)內(nèi)容往往隨教師的喜好而定，且實驗考核方法不完善，“重知識、輕能力、重記憶、輕創(chuàng)新、重理論、輕操作”的考核模式普遍存在，從一定程度上助長了學(xué)生普遍不重視實際應(yīng)用的不良風氣。
2課程層次式教學(xué)改革
單片機原理及應(yīng)用是一硬件設(shè)計和軟件編程相結(jié)合的實踐性強的課程，硬件是應(yīng)用基礎(chǔ)，但功能實現(xiàn)又離不開軟件，只有硬件和軟件都掌握了才能應(yīng)用，針對單片機課程這個特點，筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗，對單片機教學(xué)提出層次式教學(xué)方法。所謂層次式就是根據(jù)單片機課程特點，以人的認知規(guī)律為主線，把教學(xué)內(nèi)容分為學(xué)習單片機基本知識和功能結(jié)構(gòu)、熟練掌握基本功能應(yīng)用和單片機系統(tǒng)應(yīng)用等階段方法來學(xué)習以及考核辦法。實施分層教學(xué)法首先要根據(jù)學(xué)生的實際情況、教學(xué)目標以及教學(xué)學(xué)時來合理的確定這幾個授課階段的學(xué)時數(shù)。我們可以把單片機教學(xué)的層次階段概括為“學(xué)”、“練”、“用”以及“考”四個層次。
2.1學(xué)――學(xué)習單片機基本功能結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)
這個層次內(nèi)容包括單片機基本知識、硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、編程技術(shù)、匯編的編輯調(diào)試等幾大塊的內(nèi)容。教學(xué)原則可在老師指導(dǎo)下學(xué)習最起碼的基礎(chǔ)，先學(xué)“一知半解”，不求多，不求快 ，也不求“全面”，更不求“系統(tǒng)”。以老師的教授為主，讓學(xué)生感性認識、熟悉為目的，同時在教學(xué)過程中也要采取教學(xué)技巧。
(1) 上好第一堂課
興趣是最好的老師，如何讓學(xué)生對“單片機原理與應(yīng)用”課程學(xué)習感興趣第一次課精彩的開場白尤其重要。最好的方法就是現(xiàn)場演示，例如演示預(yù)先編好“跑馬燈控制”，先用PowerPoint演示該控制程序的硬件結(jié)構(gòu)原理圖、程序清單等，然后現(xiàn)場把源程序經(jīng)Keil C編譯成Hex文件，通過刻錄器刻錄到芯片AT80C51中，通過面包板把石英晶體和電容連接到AT80C51芯片引腳XTAL1、XTAL2以及RST上就構(gòu)成了單片機的最小系統(tǒng)，通過P1口連接上8個LED，加上5V的電源(可通過干電池提供)確定無誤后，就可以看到結(jié)果了。整個過程只花10分鐘的時間，但卻讓學(xué)生了解這門課是與實際應(yīng)用緊密結(jié)合的，并且初步了解單片機的開發(fā)過程，接著介紹單片機控制系統(tǒng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等生產(chǎn)生活領(lǐng)域的應(yīng)用，向?qū)W生交代課程的主要內(nèi)容和教學(xué)目的，使學(xué)生對單片機系統(tǒng)有一個深刻的感性認識，提高學(xué)生的學(xué)習興趣，為學(xué)好本門課程奠定堅實的基礎(chǔ)。
(2) 實物教學(xué)法
在教學(xué)過程中，講授的理論是抽象的，最好讓學(xué)生看實物，一邊觀察實物一邊學(xué)習，把理論體現(xiàn)到實物上去，例如講芯片引腳時，讓學(xué)生看看芯片80C51實物，針對實物講引腳的功能、結(jié)構(gòu)、使用方法等；在講到單片機的定時計數(shù)、串行通信等功能時列舉一些學(xué)生們平時能夠見到的儀器設(shè)備，如在物理實驗中用到的數(shù)字毫秒計時器、數(shù)字信號發(fā)生器等，以增加學(xué)生對單片機應(yīng)用的感性認識，引發(fā)學(xué)生求知探索的強烈欲望。
(3) 指令講授技巧記憶法
指令是程序編寫的基礎(chǔ)，如何讓學(xué)生熟悉掌握MCS-51的111條指令，在按功能分為成的五類指令里，根據(jù)其功能，抓住其源、目的操作數(shù)的不同組合，再輔之以下面的教授方法，是完全能記住的。
① 指令圖示講授記憶法
圖示記憶法是把操作功能相同或相似、但其操作數(shù)不同的指令，用圖形和箭頭將目的、源操作數(shù)的關(guān)系表示出來的一種記憶方法。例如：由助記符MOV、MOVX、MOVC組成的送數(shù)組指令，可以用圖1、圖2、圖3表示。
② 英文還原講授記憶法。
單片機的操作碼助記符是該指令功能的英文縮寫，有些指令容易混淆，可將縮寫還原成英語原文，再對照漢語有助于理解其助記符含義，從而加強記憶。例如：短轉(zhuǎn)移(SJMP)
Short Jump；長轉(zhuǎn)移(LJMP)Long jump；比較轉(zhuǎn)移(CJNE)Compare
Jump Not Equality；絕對轉(zhuǎn)移(AJMP)Absolute jump；交換(XCH)Exchange；左環(huán)移(RL)Rotate Left；進位左環(huán)移(RLC)
Rotate Left Carry；右環(huán)移(RR)Rotate Right；進位右環(huán)移(RRC)Rotate Right Rarry。
③ 口訣記憶法
對于有些指令，我們可以把相關(guān)的功能用精練的語言編成一句話來記憶。如PUSH direct和POP direct這兩條指令。初學(xué)者常常分不清堆棧SP的變化情況，為此編成這樣一句話：(SP的內(nèi)容)加1(direct的內(nèi)容)再入棧，(SP的內(nèi)容)彈出(到direct單元)SP才減1。又如乘法指令中積的存放，除法指令中被除數(shù)和除數(shù)以及商的存放，都可以編成口訣記憶如下：
MULAB高位積(存于)B，低位積(存于)A；DIV ABA除以B，商(存于)A余(下)B。
總之，在講授單片機的指令系統(tǒng)時，充分運用技巧，寓指令于例子當中，可以將單片機實驗中的實例穿插在指令系統(tǒng)中介紹，并注意實例中涉及的指令盡量使用已教過的指令，讓學(xué)生盡快熟悉掌握這些指令。
(4) 模擬仿真教學(xué)法
在指令學(xué)習過程中，先用軟件進行程序運行模擬仿真，讓學(xué)生看到指令執(zhí)行的真實效果，更確切地體會到每一條指令執(zhí)行時的內(nèi)部過程，這樣學(xué)生學(xué)指令輕松了，就激起了學(xué)習興趣，學(xué)習匯編指令時不再枯燥無味。與此同時，盡可能讓學(xué)生逐漸熟悉匯編程序編寫調(diào)試的方法、技巧等。同時教導(dǎo)學(xué)生多讀書上的例題和別人編寫的程序，自己再結(jié)合實際初步編寫一些程序。
2.2練――單片機基本功能應(yīng)用練習
“練”這個層次主要是對單片機熟練掌握各功能模塊應(yīng)用，包括基本輸入輸出應(yīng)用、定時器應(yīng)用、中斷應(yīng)用、串行口應(yīng)用、并行口擴展應(yīng)用、A/D、D/A應(yīng)用等，同時加強編程能力。在這個層次倡導(dǎo)實驗教學(xué)為主，課堂教學(xué)為輔的教學(xué)指導(dǎo)思想，同時加大實驗室開放力度，保證學(xué)生實驗時間。具體來說，就是以學(xué)生實驗為主，教師主要任務(wù)就是針對每個功能選擇、設(shè)計實例，同時把實例分解成若干個任務(wù)，針對每個任務(wù)細分為具體的教學(xué)知識點，以深入理解第一個層次學(xué)習的各知識點，通過對知識點的深入理解，再獨立完成每個任務(wù)所需的實驗項目來達到教學(xué)目的。所以教師在設(shè)計教學(xué)實例時，遵循由淺入深，由易到難的原則，可設(shè)計/選擇三種層次的實驗項目：
① 驗證性實驗，用來驗證每一個功能模塊的工作原理，在設(shè)計時一般較簡單，功能單一，就是用來加深對知識點的理解，并不斷反復(fù)修改實現(xiàn)不同功能要求，以提高基本運用和基礎(chǔ)編程能力。
② 綜合性實驗，多個功能模塊綜合使用，程序較復(fù)雜，使編成能力和運用能力進一步提高。
③ 創(chuàng)新性實驗，要求學(xué)生學(xué)會查閱參考資料、獨立設(shè)計實驗的硬件電路和程序，并對軟件進行調(diào)試的能力。
同時要正確地引導(dǎo)學(xué)生從已熟知的內(nèi)容入手，不斷增強自信心、慢慢的把所學(xué)的知識有效地形成一個方向明確、思實驗路清晰、具有內(nèi)在聯(lián)系的問題鏈。
2.3用――單片機的應(yīng)用實踐
這個層次主要是把單片機分散、獨立的知識融會貫通，集中應(yīng)用到具體系統(tǒng)中去，培養(yǎng)學(xué)生單片機的實際綜合開發(fā)能力，通常以課程設(shè)計的形式體現(xiàn)。在設(shè)計之前只為學(xué)生作簡單的提示，主要靠學(xué)生自己去摸索，學(xué)會查閱參考資料，自己決定采用什么方案、如何選用芯片、如何組織器件、如何編程實現(xiàn)等，并對軟硬件進行聯(lián)機調(diào)試、指標測試。在調(diào)試過程中，學(xué)生學(xué)會自己動手分析結(jié)果，解決實驗中出現(xiàn)的問題，在解決問題的過程中進一步加深對單片機應(yīng)用系統(tǒng)軟硬件設(shè)計的理解，提高學(xué)生獨立學(xué)習的能力，增強學(xué)生的自信心。當課題完成后，還要求學(xué)生寫出課程設(shè)計報告，使課程設(shè)計的過程與畢業(yè)設(shè)計相似，使學(xué)生了解完成一個課題的全過程。這樣的課程設(shè)計不僅提高了學(xué)生的綜合設(shè)計能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，為他們今后進一步的學(xué)習和深造打下了基礎(chǔ)。實踐證明在完成課程設(shè)計后，學(xué)生的設(shè)計能力和實際動手能力普遍提高了。
2.4考――單片機教學(xué)的考核
為了強化學(xué)生的動手能力和應(yīng)用能力，對課程的考核成績采用結(jié)構(gòu)化成績，由3部分組成:主卷成績(期終理論筆試)占40%，副卷成績占30%，平時實驗成績30%組成，創(chuàng)新、論文等作另外加分。
平時實驗成績主要由出勤率、實驗態(tài)度、實驗動手能力、實驗成功率和實驗報告成績等內(nèi)容組成。實驗報告成績依據(jù)學(xué)生實驗記錄、實驗內(nèi)容完成情況及實驗報告質(zhì)量等組成。
副卷成績主要包括課程設(shè)計成績和實驗考核成績。課程設(shè)計成績主要是考查學(xué)生在知識運用上表現(xiàn)出來的獨立設(shè)計和綜合分析能力以及解決問題的能力，要求學(xué)生重視平時知識的積累、能力的培養(yǎng)和樹立嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。實驗考核要求學(xué)生現(xiàn)場抽題完成，允許學(xué)生帶教材、作業(yè)本和輔導(dǎo)書參加考試，但不能討論，在規(guī)定時間內(nèi)完成一個較為簡單的設(shè)計性實驗，并且現(xiàn)場完成實驗報告。教師根據(jù)實驗結(jié)果現(xiàn)場給予評分，旨在考查學(xué)生的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用知識的能力。
加分項用于鼓勵和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。當學(xué)生有所創(chuàng)新、有不同于其他同學(xué)的設(shè)計功能、程序部分涉及教學(xué)以外的知識、協(xié)助老師完成科研成果、發(fā)表相關(guān)的論文時，教師酌情加分。新的考核方式更注重實踐能力的培養(yǎng)。
3結(jié)束語
經(jīng)過幾年實踐證明，這種教學(xué)方法能滿足不同能力的學(xué)生的需求，逐步改變了學(xué)生對單片機技術(shù)畏懼的態(tài)度，從下手到自行開發(fā)出實驗產(chǎn)品，這都是加強教學(xué)改革的結(jié)果。本教學(xué)方法符合我校提出的加強學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)“應(yīng)用型、開發(fā)型”人才為目標，開拓學(xué)生出口(就業(yè))。當然在教學(xué)改革中仍然有大量的工作要做，還有許多課題有待進一步探索、完善。
參 考 文 獻
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科學(xué)實驗及原理范文3
關(guān)鍵詞:化工原理;課程設(shè)計;教學(xué)實踐;研究
將先進科學(xué)技術(shù)理論轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)實踐中以實踐為核心，強化學(xué)生理論與實踐結(jié)合的能力正是化工原理課程基本目標，也是培養(yǎng)科技成果轉(zhuǎn)化后備人員的具體要求。農(nóng)業(yè)院校中的化工原理課程設(shè)計教學(xué)一直是教學(xué)中的弱項，我們依據(jù)化工原理的課程的具體內(nèi)容結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點和專業(yè)發(fā)展的特色進行相應(yīng)的教學(xué)實踐。
1教師的指導(dǎo)思想
在普通高等農(nóng)業(yè)院校，農(nóng)業(yè)工廠化要求學(xué)生必須具備有工程學(xué)方面的思想，而化工原理課程是學(xué)生在教師指導(dǎo)下的一個學(xué)習實踐過程。必須堅持以學(xué)生發(fā)展與創(chuàng)新思想為主，以教師引導(dǎo)為主體的指導(dǎo)思想，強化學(xué)生學(xué)習過程的獨立性，發(fā)揮主觀能動性，實現(xiàn)具體的教學(xué)目標。就目前已經(jīng)實行的教師的指導(dǎo)方式來說，大致有以下幾種形式:（1）課堂直接講解。將課程設(shè)計的步驟采用課堂講解教學(xué)的方式，利用適當時間，集中給學(xué)生講解課程設(shè)計的機理和原理，同時講解機理與原理在相關(guān)實例的具體應(yīng)用。采用這種方法學(xué)生容易接受，參照實例完成設(shè)計比較順利、比較容易地進入設(shè)計、出現(xiàn)問題較少，學(xué)生比較適應(yīng)該方法。不足之處是學(xué)生依賴性強，主動學(xué)習差。（2）開放式。這種方法基本放棄課堂講授，學(xué)生通過提供的參考資料的學(xué)習，根據(jù)自己的思路來解決設(shè)計中涉及的每一個問題。它能最大限度地調(diào)動學(xué)生設(shè)計積極性與主動性，能很好地培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。當然，這種做法對于大部分同學(xué)來說，教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變使他們難以接受，表現(xiàn)比較茫然，手足無措，通常在設(shè)計的第一天，同學(xué)們進入實質(zhì)性設(shè)計的較少。直接請求教師給予相應(yīng)的指導(dǎo)，或者設(shè)計方案比較粗糙，不合理。這個過程花費時間較多。教師需要耐心的將學(xué)生的被動性學(xué)習方式引導(dǎo)到主動性學(xué)習的過程中。
2建設(shè)高水平的指導(dǎo)教師隊伍
提高化工原理課程設(shè)計水平的首要問題就是教學(xué)指導(dǎo)隊伍的建設(shè)問題，建立一支高素質(zhì)精通化工設(shè)計的高水平教師隊伍是保證課程效果的前提條件。因此，指導(dǎo)教師成員水平的提高和教學(xué)組的建設(shè)是十分必要的。我們引進了從事一線設(shè)計工作多年，設(shè)計經(jīng)驗豐富的教師在學(xué)生課程實踐過程中，對學(xué)生在設(shè)計課程中常見問題給以解答，及時更正，良好的規(guī)范了學(xué)生在設(shè)計課程中操作。指導(dǎo)教師在學(xué)生設(shè)計過程中也不斷查漏補缺，對化工原理課程出現(xiàn)的新問題及時整理，并且在教學(xué)組中進行相關(guān)討論進行解決，不斷提高教師的指導(dǎo)能力和水平。
3結(jié)合專業(yè)特色設(shè)計題目的設(shè)置
化工原理課程設(shè)計本身具有特殊性，學(xué)生要完成設(shè)計任務(wù)，必須對化工單元操作、生產(chǎn)工藝等有深刻了解，除了所應(yīng)具有較扎實的基礎(chǔ)理論知識和基本的設(shè)計技能，與課程設(shè)計相關(guān)的知識不可能完全通過課堂教學(xué)獲得，而必須通過生產(chǎn)與教學(xué)實習和學(xué)習，不斷實踐才能積累。因此，通過工廠現(xiàn)場教學(xué)，使學(xué)生對化工單元操作、生產(chǎn)工藝和設(shè)備銜接等有個初步的認識。在課程設(shè)計教學(xué)過程中應(yīng)不強化向?qū)W生灌輸工程學(xué)觀點，提高學(xué)生工程實踐能力，讓學(xué)生認識單元操作和工藝過程特點，善于全面面考察問題和分析解決設(shè)計中的問題。為今后畢業(yè)與走進實際生產(chǎn)工作開展實際工程設(shè)計提供一次真實訓(xùn)練。在設(shè)計的過程中，學(xué)生不可避免地會遇到各種問題，應(yīng)盡可能讓學(xué)生發(fā)揮自己的主觀能動性，通過查閱相關(guān)資料，讓學(xué)生對問題進行剖析、較深刻的認識和理解。
4課程設(shè)計的成績評定
通過引導(dǎo)學(xué)生對知識的積累和使用以及對工程觀點的深刻認識是化工原理課程設(shè)計的主要目的。合理的對學(xué)生在化工原理課程設(shè)計采用綜合評價比較合適，為此我們采用評定課程設(shè)計有幾個部分:（1）考查學(xué)生的課程設(shè)計過程：檢查學(xué)生對相關(guān)參考資料掌握情況，在設(shè)計室進行設(shè)計活動，教師隨時隨地掌握不同學(xué)生的設(shè)計進展和碰到的問題，彼此交流討論。通過學(xué)生的設(shè)計，了解每個學(xué)生的情況，對能按規(guī)定對學(xué)生進行考勤，對能夠按照要求基本能獨立完成設(shè)計任務(wù)的計入平時成績。（2）對學(xué)生撰寫課程報告的評定:學(xué)生完成課程設(shè)計后，必須撰寫課程報告，對設(shè)計及工藝過程進行計算，并畫出單元設(shè)備裝備圖和工藝流程圖，得出設(shè)計結(jié)論并對課程設(shè)計進行小結(jié)討論，提出設(shè)計過程不足之處和提出改進途怪。該部分是考察學(xué)生綜合能力水平和學(xué)習態(tài)度與具體表現(xiàn)。（3）考核學(xué)生在課程設(shè)計過程中的細節(jié)把握：在具體的課程設(shè)計過程中，學(xué)生是初次進行工程類課程設(shè)計，所以我們通常都是要求學(xué)生在課程設(shè)計的過程中嚴格按照設(shè)計規(guī)范進行。強化學(xué)生在課程設(shè)計中的規(guī)范性，減少隨意性。
5結(jié)束語
根據(jù)社會發(fā)展要求與專業(yè)課程的需要，選擇符合專業(yè)特色恰當?shù)幕ぴ显O(shè)計課題，加強專業(yè)特色、工程特點、知識的積累、學(xué)生自主性學(xué)習和創(chuàng)新性指導(dǎo)。提高了課程設(shè)計的效果，使學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力得到提高，提高了學(xué)生分析和解決工實際問題的能力，加強化工原理課程設(shè)計的教學(xué)效果。達到培養(yǎng)對社會有生產(chǎn)實踐與管理能力的工程技術(shù)人才的需求的目標。
作者:張建峰 朱學(xué)軍 張潔婧 胡可心 單位:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
參考文獻：
[1]劉瑞江,張業(yè)旺,李紅霞等.化工原理課程設(shè)計實踐教學(xué)研究[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2015,13(02):92-94.
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科學(xué)實驗及原理范文4
關(guān)鍵詞：書籍裝幀；人才培養(yǎng)；創(chuàng)新
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1009-0118（2012）-03-0-01
書籍裝幀是一門理論性和實踐性都較強專業(yè)課程，是與社會經(jīng)濟、科學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合的應(yīng)用型學(xué)科，是文化內(nèi)涵和設(shè)計創(chuàng)意及應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合的一門課程，時代要求其必須隨著設(shè)計藝術(shù)教育的改革而行動。本文主要研究以獨立學(xué)院的書籍裝幀設(shè)計課程為對象，對課程的現(xiàn)狀、課程的教學(xué)方法和書籍裝幀的人才培養(yǎng)模式等方面進行了較為深入的研究。針對目前獨立學(xué)院的書籍裝幀設(shè)計課程存在的問題，結(jié)合當今社會給課程帶來的機遇與挑戰(zhàn)，在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教育精神指導(dǎo)下，構(gòu)建利用科學(xué)、生動、自主的教學(xué)內(nèi)容為書籍裝幀設(shè)計課程的框架，充分調(diào)動學(xué)習熱情，提供有意義的書籍裝幀設(shè)計課程為學(xué)習經(jīng)歷的教學(xué)模式。
隨著現(xiàn)今各高校獨立學(xué)院的日益發(fā)展壯大，其藝術(shù)專業(yè)的教育方式成為了高校教育的重要組成部分，對于獨立學(xué)院在此領(lǐng)域的教學(xué)方法也存在著一定爭議。一部分觀點認為:獨立學(xué)院的藝術(shù)專業(yè)學(xué)生和專業(yè)藝術(shù)型高校學(xué)生一樣，都屬于藝術(shù)型創(chuàng)新人才，是否具備藝術(shù)設(shè)計的創(chuàng)新思維和個性是衡量其學(xué)習能力的基本標準，所以其專業(yè)教學(xué)應(yīng)完全遵照專業(yè)藝術(shù)型高校的方法模式。另一部分觀點則認為:獨立學(xué)院因其自身辦學(xué)性質(zhì)和特點，更注重培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才。能否迎合市場、怎樣拓展就業(yè)渠道才是最關(guān)鍵的問題。
一、書籍裝幀教學(xué)方法探究
《書籍裝幀》課程是藝術(shù)設(shè)計專業(yè)課程體系中的一個重要環(huán)節(jié)，它銜接著大學(xué)階段的三大構(gòu)成、字體設(shè)計、圖形創(chuàng)意、等專業(yè)課程。《書籍裝幀》課程總結(jié)、回顧、綜合運用平面設(shè)計專業(yè)前期課程的基礎(chǔ)知識，同時也是考驗學(xué)生專業(yè)設(shè)計水平是否進步，是否掌握了平面設(shè)計專業(yè)知識的一個標志性課程。要將課程目標與專業(yè)課程教學(xué)實際情況緊密結(jié)合，引導(dǎo)獨立學(xué)院學(xué)生在《書籍裝幀》課程中對知識體系融會貫通，對課程產(chǎn)生興趣并轉(zhuǎn)化為學(xué)習動力，就要加強引導(dǎo)。而引導(dǎo)的最直接表現(xiàn)就是選擇合適的教學(xué)方法。現(xiàn)從開展教學(xué)實踐、把握教學(xué)重點以及培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)職業(yè)氛圍的校內(nèi)外實訓(xùn)等角度對《書籍裝幀》課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段進行論述，探索《書籍裝幀》課程的教學(xué)方法。獨立學(xué)院藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)培養(yǎng)的是掌握夠用的專業(yè)理論知識、全面的實踐技能和具備較高的職業(yè)道德的綜合素質(zhì)高級應(yīng)用型人才。獨立學(xué)院教育的人才培養(yǎng)目標定位決定了教育必須構(gòu)建一整套完善的實踐教學(xué)體系，必須以培養(yǎng)實踐能力強、動手能力強的新型設(shè)計人才為目的。
二、書籍裝幀設(shè)計的人性化研究
現(xiàn)代書籍裝幀設(shè)計是藝術(shù)設(shè)計，也是技術(shù)設(shè)計，由于人們對書籍在精神上需求的空間，現(xiàn)代書籍裝幀設(shè)計也就更向人性化設(shè)計發(fā)展，而書籍裝幀設(shè)計的材料、油墨、印刷到閱讀設(shè)計都更趨向人性化需求的設(shè)計。讀者在品味書中非物質(zhì)性的精神時，視覺就是其中最直接且最重要的感受。如對兒童的書籍會采用比較多鮮麗的色彩。書籍裝幀設(shè)計也是在追求一種以書籍為載體的人性化設(shè)計。隨著書籍材料紙張的原料不斷減少，雖然印刷工藝的不斷提高，但為保證書籍經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，保護環(huán)境，兼顧經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益，人們就會追求一種非物質(zhì)性的書籍裝幀設(shè)計。書籍裝幀設(shè)計的非物質(zhì)性是人類追求社會的合理需求，也是人類追求人性化設(shè)計的人性化需求。
三、書籍裝幀人才培養(yǎng)模式研究
對書籍的裝幀設(shè)計人才培養(yǎng)，主要是兩種，前期需要通過學(xué)校來學(xué)習，后期是通過就業(yè)大量實踐活動。目前，普遍存在先天不足后天失補的現(xiàn)象。在培養(yǎng)過程中，無論在理論上還是實踐上，都不能為書籍設(shè)計者提供一個良好的條件，創(chuàng)造合適的發(fā)揮環(huán)境，國內(nèi)著名的書籍設(shè)計師呂敬人說：書籍設(shè)計是一種立體的思考行為，那種繪畫式封面以永遠不變的正文版面為基點的裝幀，只是一個外包裝，書籍設(shè)計是包含著整個編排的以扉頁等內(nèi)在組織從“皮膚”到“血肉”的三元次的有條理的再現(xiàn)。
在書籍裝幀設(shè)計教學(xué)中引入虛擬體驗式教學(xué)模式。例如，平面設(shè)計專業(yè)書籍裝幀設(shè)計課程時，教師可要求每個學(xué)生選擇一位自己喜愛的作家，對其作品風格和過往裝幀情況進行研究，寫出短評，并為其中一部作品重新設(shè)計裝幀，并在課程結(jié)束時對自己的設(shè)計理念進行課堂闡述。這不僅鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習能力、研究總結(jié)能力、寫作能力、設(shè)計創(chuàng)新能力及言語表達能力，也開拓了教師的視野，增進了教師的知識，實現(xiàn)了教與學(xué)的互動互益。實施過程中，教師在充分調(diào)動學(xué)生主觀能動性和探索精神的同時，更需要有意識地巧妙引導(dǎo)。如果在課堂教學(xué)中教師徹底放手，被動跟隨學(xué)生的思維，將致使學(xué)生的探究活動變得漫無目的，偏離課程目標。
總之，書籍裝幀設(shè)計在人才培養(yǎng)過程中，無論在理論上還是實踐上，都必須圍繞著應(yīng)用型人才培養(yǎng)進行課程模式。書籍裝幀設(shè)計課程是藝術(shù)設(shè)計專業(yè)平面設(shè)計方向中的一門核心課程。書籍裝幀設(shè)計是一個立體的、多側(cè)面的、多層次的、多因素的系統(tǒng)工程，是當代社會和學(xué)術(shù)領(lǐng)域中一項十分重要的課程。
參考文獻：
[1]呂敬人.書籍設(shè)計一書藝問道[M].北京:中國青年出版社,2006,(10).
科學(xué)實驗及原理范文5
關(guān)鍵詞： 工科院校 經(jīng)濟管理 實驗教學(xué) 研究 加強與改進
一、加強工科院校經(jīng)管專業(yè)實驗教學(xué)的意義
在高等工科院校中,實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力具有獨特的不可替代的作用。
1.實驗教學(xué)是高校教學(xué)工作的重要組成部分。
實驗教學(xué)是經(jīng)管專業(yè)教學(xué)工作的重要組成部分，是相對獨立的教學(xué)活動，是對經(jīng)管專業(yè)理論教學(xué)的驗證和拓展，也是培養(yǎng)人才的重要途徑。通過實驗教會學(xué)生正確理解和運用經(jīng)濟管理理論和方法，發(fā)現(xiàn)和總結(jié)在經(jīng)濟管理各環(huán)節(jié)中的規(guī)律，從而鞏固已學(xué)到的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力、創(chuàng)造性的思維方式，是經(jīng)濟管理理論教學(xué)的繼續(xù)、補充和深化，具有課堂理論教學(xué)所不可替代的作用。
2.實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。
高校經(jīng)管專業(yè)的理論教學(xué)側(cè)重于對經(jīng)管基本理論、原理、規(guī)律、觀點的傳授，具有抽象性特征，主要進行理論知識的系統(tǒng)傳授，著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和抽象思維能力。而實驗教學(xué)側(cè)重于對理論教學(xué)的驗證、強化和拓展，具有較強的直觀性和操作性，重在培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作和創(chuàng)新能力。實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及團隊精神等具有重要作用。
3.實驗教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習興趣。
經(jīng)管專業(yè)實驗教學(xué)強調(diào)開放性、互動性，把學(xué)習建立在學(xué)生能動性的層面上，尊重學(xué)生，信任學(xué)生，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，使學(xué)生的學(xué)習狀態(tài)從被動到主動，從他律到自律，不僅可挖掘?qū)W生的學(xué)生潛能，而且可培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習興趣，增強學(xué)習的主觀能動性。在經(jīng)管實驗教學(xué)中，學(xué)生取得一點一滴的成績和進步都會產(chǎn)生一種成就感，激發(fā)學(xué)習興趣。
4.實驗教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
學(xué)生在書本上和課堂中獲取的知識，只有在實驗及實踐中才能真正理解和掌握。強化經(jīng)管實驗教學(xué)，豐富經(jīng)管專業(yè)實驗教學(xué)的形式，如討論式教學(xué)、案例教學(xué)等，抓好實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相連，層層相扣，迫使學(xué)生開動腦筋，積極思考，可以有效地訓(xùn)練學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的思維能力。實踐證明，經(jīng)管實驗教學(xué)可以提高學(xué)生的思維能力。
5.實驗教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神。
在經(jīng)管專業(yè)實驗教學(xué)過程中，學(xué)生往往要組成實驗小組。小組成員面對同一個實驗任務(wù)，需要集思廣益、分工合作，在實驗中遇到問題共同研究解決；實驗后，學(xué)生之間相互交流心得體會，無形中加大了學(xué)生的信息量；由于眾多學(xué)生的共同參與，使得在相同的時間、同樣的實驗條件下，提高了經(jīng)管專業(yè)實驗效率。所有這些，都讓學(xué)生體會到了團隊合作的收獲，增強了團隊精神。
總之，經(jīng)管專業(yè)實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生獲取知識、 鍛煉能力、 提高創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要手段, 與理論教學(xué)既相互獨立又相互聯(lián)系。實驗教學(xué)與理論教學(xué)的地位同等重要。
二、工科院校經(jīng)濟管理實驗教學(xué)存在的問題
1.對經(jīng)管類實驗教學(xué)重視不夠。
對包括經(jīng)管類專業(yè)在內(nèi)文科實驗教學(xué)重視不足，是工科院校實驗教學(xué)中較為普遍存在的現(xiàn)象。不少工科院校的領(lǐng)導(dǎo)甚至錯誤地認為，只有工科、理科才需要做實驗；有的領(lǐng)導(dǎo)雖然口頭上承認經(jīng)管類專業(yè)也有必要開展實驗教學(xué)，但在內(nèi)心里和行動上對經(jīng)管類專業(yè)開展實驗教學(xué)的重要性和必要性認識不足；有些教師頭腦中也存在實驗教學(xué)依附于理論課程的觀念，因此對實驗教學(xué)不夠重視。這些現(xiàn)象嚴重影響工科院校經(jīng)管專業(yè)的實驗教學(xué)。
2.對經(jīng)管類專業(yè)實驗教學(xué)的投入嚴重不足。
由于工科院校專業(yè)設(shè)置往往以工科專業(yè)為重點、為“龍頭”，再加上不少工科院校的領(lǐng)導(dǎo)對經(jīng)管類專業(yè)實驗教學(xué)不夠重視，在實驗教學(xué)資金分配上，極大地向工科專業(yè)傾斜，造成不少工科院校院校對經(jīng)管專業(yè)實驗教學(xué)方面的投入嚴重不足，有的工科院校實驗室連起碼的實驗設(shè)備如電腦及基本實驗軟件都嚴重缺乏，有的工科院校連基本的實驗教學(xué)平臺都沒有。這些嚴重影響了經(jīng)管專業(yè)實驗教學(xué)的正常開展，更不要說提高經(jīng)管專業(yè)實驗教學(xué)水平了。
3.實驗教學(xué)管理機制不健全。
部分工科院校經(jīng)管專業(yè)實驗教學(xué)缺乏嚴格、系統(tǒng)的管理制度，如實驗室建設(shè)制度、實驗教學(xué)評價制度、教學(xué)考核制度等，實驗教學(xué)獎勵機制嚴重缺乏。實驗教學(xué)過程管理薄弱。
4.專業(yè)實驗教師嚴重缺乏。
由于重視不夠、編制緊缺等原因，工科院校經(jīng)濟管理專業(yè)的專業(yè)實驗教師嚴重缺乏，有的經(jīng)管專業(yè)甚至沒有專業(yè)實驗教師。專業(yè)實驗師資隊伍建設(shè)的滯后嚴重影響實驗教學(xué)的正常開展和實驗教學(xué)水平的提升。
三、加強與完善工科院校經(jīng)濟管理實驗教學(xué)的途徑與措施
1.更新觀念，切實提高對經(jīng)管實驗教學(xué)重要性的認識。
工科院校的部分領(lǐng)導(dǎo)、教師一定要摒棄“理工科實驗教學(xué)重要，文科(包括經(jīng)管)專業(yè)實驗教學(xué)可有可無”的陳舊、錯誤觀念，牢固樹立“文、理、工科的實驗教學(xué)都非常重要，實驗教學(xué)與理論教學(xué)同等重要”的正確觀念，切實提高對經(jīng)管實驗教學(xué)重要性的認識，并將這種正確觀念落實到行動上。
2.建立健全實驗教學(xué)各項制度。
工科院校要建立完善實驗教學(xué)各項制度，建立科學(xué)的符合實際的實驗教學(xué)目標管理體系，建立健全科學(xué)、嚴格的實驗教學(xué)過程管理制度，以規(guī)范經(jīng)管實驗教學(xué)活動。特別強調(diào)要建立健全實驗教學(xué)激勵制度，充分調(diào)動廣大實驗教師的積極性。
3.努力增加對經(jīng)管類專業(yè)實驗教學(xué)的投入。
針對目前部分工科院校存在對經(jīng)管類實驗教學(xué)投入嚴重不足、欠賬不少的狀況，工科院校要切實加大對經(jīng)管類實驗教學(xué)投入，以滿足經(jīng)管類實驗教學(xué)工作的需要。一是要增加對經(jīng)管類實驗教學(xué)硬件設(shè)施的投入，購進新設(shè)備，更換陳舊不堪、無法繼續(xù)使用的老設(shè)備；二要增加對經(jīng)管類實驗教學(xué)軟件設(shè)施的投入，防止出現(xiàn)有“槍”無“彈”現(xiàn)象；三要加大對經(jīng)管類實驗教師培訓(xùn)的投入，目前工科院校大部分經(jīng)管類實驗教師是由理論課教師兼任的，他們對實驗教學(xué)比較生疏，亟待培訓(xùn)提高。
4.科學(xué)設(shè)置實驗教學(xué)內(nèi)容。
在實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上，建立包括基礎(chǔ)實驗、重點實驗和擴展實驗的多層次實驗教學(xué)結(jié)構(gòu)。要根據(jù)經(jīng)管專業(yè)的特點、社會對經(jīng)管人才知識、能力的要求、實驗項目在學(xué)科中的影響、實驗學(xué)科之間的銜接關(guān)系及實驗條件，科學(xué)設(shè)置實驗教學(xué)內(nèi)容。首先著力抓好基礎(chǔ)實驗，然后抓好各學(xué)科重點實驗為基礎(chǔ)，還要開展相應(yīng)的擴展實驗。
5.切實加強實驗教師隊伍建設(shè)。
教師是實驗教學(xué)的組織者和指導(dǎo)者，培養(yǎng)高素質(zhì)教學(xué)師資隊伍是開展經(jīng)管專業(yè)實踐教學(xué)的重要保證。工科院校一是要適當放寬經(jīng)管專業(yè)實驗教學(xué)人才的引進條件，迅速引進一批經(jīng)管專業(yè)實驗教師，以解燃眉之急；二是要加大對實驗教學(xué)的激勵力度，吸引優(yōu)秀教師加入實驗教師隊伍；三是要加大對教師實驗教學(xué)能力培訓(xùn)力度，加強雙師型教師培養(yǎng)。通過各項有效措施，努力建立一支高水平的經(jīng)管專業(yè)實驗教師隊伍。
參考文獻：
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科學(xué)實驗及原理范文6
關(guān)鍵詞：化學(xué)學(xué)科；化學(xué)教育；化學(xué)反應(yīng)原理；學(xué)科觀念；培養(yǎng)
觀念是行為的先導(dǎo)，若沒有形成正確的學(xué)科觀念，該學(xué)科就難以指導(dǎo)人們的行為及生活。中學(xué)化學(xué)教學(xué)能夠使學(xué)生終身受益的就是影響他們世界觀、人生觀和價值觀的化學(xué)思想觀念。大多數(shù)高中生畢業(yè)后不太可能從事與化學(xué)相關(guān)的事業(yè)，他們只需要對待這個物質(zhì)世界的正確態(tài)度、觀念和方法。化學(xué)教學(xué)的重心應(yīng)從過分注重事實性知識轉(zhuǎn)變?yōu)槭聦嵭灾R和觀念兩者并重，這已是時代的需求。本文以蘇教版選修教材《化學(xué)反應(yīng)原理》為載體，突出“觀念建構(gòu)為本”的教學(xué)理念，結(jié)合筆者的化學(xué)新課程實踐，就培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科基本觀念作一探討，力求把新課程理念轉(zhuǎn)化為具體的運作。
一、學(xué)科觀念在《化學(xué)反應(yīng)原理》中的組織和呈現(xiàn)
1.學(xué)科知識類觀念的集中體現(xiàn)。
化學(xué)反應(yīng)原理是人類在研究大量化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的基礎(chǔ)上，總結(jié)得到的關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的一般規(guī)律，《化學(xué)反應(yīng)原理》中設(shè)置了“化學(xué)反應(yīng)與能量”“化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”“溶液中的離子平衡”三大主題，這種大章大節(jié)式的編排體系，清晰地形成了一個利于學(xué)生接受的知識網(wǎng)絡(luò)，突顯學(xué)科內(nèi)涵、學(xué)科知識體系的邏輯性和系統(tǒng)性，學(xué)科知識類觀念在各主題中得到集中體現(xiàn)，且呈螺旋上升的趨勢。教材通過介紹能量變化的基本原理、化學(xué)平衡基本理論、離子反應(yīng)基本規(guī)律，使學(xué)生能適應(yīng)從宏觀與微觀、定性與定量、快慢與限度、本質(zhì)與現(xiàn)象、積極應(yīng)用與負面影響、能量轉(zhuǎn)化等方面認識化學(xué)反應(yīng)。這樣的編排體系無疑對教師的教學(xué)設(shè)計方式和意識的轉(zhuǎn)變產(chǎn)生巨大的推動作用，教師應(yīng)該理解這樣一種編排意圖，不斷概括提煉出“具有持久價值和遷移價值的化學(xué)觀念”，并落實到課堂教學(xué)中。
2.學(xué)科價值類觀念的分散滲透。
作為理論性較強的選修課程，《化學(xué)反應(yīng)原理》沒有像必修模塊那樣，開設(shè)相對獨立的主題學(xué)習學(xué)科價值，但是挖掘教材，處處都有滲透科學(xué)精神的好素材。蘇教版教材非常重視理論與生產(chǎn)生活相結(jié)合，是目前被審查通過的教材版本中最貼近實際的一個，STS 教育滲透較深。教材關(guān)注核心觀念的建構(gòu)過程，改變原來過分強調(diào)事實性知識的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)，課程內(nèi)容的選擇在化學(xué)分析方法的定量化和實驗手段的現(xiàn)代化方面，同以往的化學(xué)課程相比，大大地向前邁進了一步。如專題2“化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”就通過一系列定量實驗活動來強化“實驗觀”，使學(xué)生深刻認識到實驗是研究化學(xué)的方法之一，條件的控制是實驗研究的靈魂。教材用大量的圖片和語言的描述展示了化學(xué)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)前沿、日常生活中的廣泛運用，使學(xué)生通過化學(xué)的學(xué)習更加了解周圍的世界和自己的生活，增進對化學(xué)學(xué)習的興趣和對化學(xué)學(xué)科的創(chuàng)造性與實用性的贊賞，不斷提升“化學(xué)價值觀”。
《化學(xué)反應(yīng)原理》是為學(xué)習理科的學(xué)生所設(shè)計的，學(xué)習該模塊，不僅能完善中學(xué)化學(xué)基本概念和原理的知識體系，而且能使這些對化學(xué)感興趣的學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)原理在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的應(yīng)用，認識化學(xué)在不斷豐富社會物質(zhì)財富，提高人類生活質(zhì)量，推動社會發(fā)展過程所起到的作用，樹立研究化學(xué)的志向。《化學(xué)反應(yīng)原理》所蘊含的學(xué)科觀念是豐富的、多元的，教師只要選擇出最適宜滲透的觀念進行教學(xué)設(shè)計，一定能在有效地幫助學(xué)生掌握相關(guān)化學(xué)基本概念和原理的同時，強烈感受并建立相應(yīng)的觀念。
二、促進觀念建構(gòu)的教學(xué)策略
1.單元整體教學(xué)設(shè)計。
觀念建構(gòu)為本的教學(xué)不能立足在一小節(jié)、一課時上，而應(yīng)就相關(guān)內(nèi)容進行整體的單元設(shè)計，通過一個相對連續(xù)的階段來建構(gòu)觀念。教師對教材本身要有整體的把握，在此基礎(chǔ)上選擇一個統(tǒng)領(lǐng)課程單元的觀念，以此為核心進行單元整體教學(xué)設(shè)計，并根據(jù)學(xué)生的知識經(jīng)驗和心理發(fā)展水平，將貫穿于教學(xué)單元的化學(xué)觀念隨教學(xué)進度分解為不同的層次，然后結(jié)合每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容逐一建構(gòu)。這樣既保證了每一教學(xué)單元有一個整體的、宏觀的化學(xué)觀念作為起導(dǎo)向作用的單元目標，每一節(jié)課又有不同層次的、具體的、易操作的基本理解作為起執(zhí)行作用的課時目標，使化學(xué)觀念的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)。
蘇教版《化學(xué)反應(yīng)原理》采用“專題―單元”式結(jié)構(gòu)，共設(shè) 3 個專題 10個單元，內(nèi)容基本按照課程標準的3個主題順序安排。課程主題是課程內(nèi)容的“脈絡(luò)”，學(xué)科觀念是課程內(nèi)容的“濃縮和提煉”。審視各課程單元，觀念的連續(xù)性可以清晰地識別出來。由于觀念的整合作用，能很好地把原來孤立和零散的知識聯(lián)系起來，形成一個有意義的整體。教師對整個單元知識體系做深入的思考與統(tǒng)籌的安排，并以對學(xué)生觀念層面的理解為目標來統(tǒng)整相關(guān)的問題及活動程序。以專題3“溶液中的離子平衡”為例，圍繞化學(xué)平衡常數(shù)，建立了水的離子積常數(shù)、電離平衡常數(shù)、沉淀溶解平衡常數(shù)等概念；利用化學(xué)平衡移動規(guī)律分析了外界條件對水及弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽的水解平衡、沉淀溶解平衡的影響。這種從單一到復(fù)雜的內(nèi)容體系，聯(lián)系緊密、層層深入，除了能使學(xué)生獲得一些具體的知識外，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生綜合運用微粒觀、平衡觀、定量觀系統(tǒng)地分析問題，一步步揭示溶液中離子平衡的實質(zhì)。
2.創(chuàng)設(shè)以觀念建構(gòu)為核心的多樣化活動。
學(xué)科觀念的形成是在活動中發(fā)生、在交流合作中激蕩、在反思實踐中生成的。以觀念建構(gòu)為核心的多樣化活動，不僅是促進知識向深層次觀念發(fā)展的主要途徑，也使學(xué)生有機會實踐復(fù)雜的行為表現(xiàn)。活動的方式是多樣化的，可以是觀察思考、交流討論、或是實驗探究結(jié)合數(shù)據(jù)處理分析，也可以是課后的調(diào)查類活動。教師要及時把握實際教學(xué)中的活動方式，觀察學(xué)生對化學(xué)課堂教學(xué)的適應(yīng)性和認同度，觀察學(xué)生在活動中的表現(xiàn)來推測其觀念的建構(gòu)情況，根據(jù)學(xué)生的反饋及時調(diào)整。
例如實驗活動是過程方法教學(xué)的重點，教師可設(shè)置“認識鹽溶液的酸堿性”“探究影響鹽類水解的因素”“中和滴定法測定未知溶液的濃度”等實驗活動，通過設(shè)計并實施這些實驗活動，學(xué)生不僅獲取了知識，還學(xué)會了很多具體的實驗方法，如實驗數(shù)據(jù)的測定、實驗條件的控制、實驗觀察、實驗記錄、實驗數(shù)據(jù)的表格化和線圖化處理等，提升了學(xué)生對于實驗作為一種科學(xué)研究方法的認識。教材為化學(xué)反應(yīng)原理的研究提供了大量數(shù)據(jù)信息，如反應(yīng)方向的判斷、化學(xué)平衡常數(shù)都是結(jié)合數(shù)據(jù)分析呈現(xiàn)；設(shè)置了定量研究實驗，如化學(xué)反應(yīng)速率的測定，濃度、溫度對化學(xué)平衡的影響等。這些探究活動不僅僅是培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ菍W(xué)生個體理解、感受事實及其概念形成過程的質(zhì)的轉(zhuǎn)變。
3.結(jié)合學(xué)生已有經(jīng)驗進行情境設(shè)計。
情境教學(xué)所選擇的材料信息應(yīng)以一定的化學(xué)知識點為依托，可以是日常生活常識，或是與社會事件相關(guān)內(nèi)容，或是一段化學(xué)小史。主要目的是引起學(xué)生觀念上的沖突并能促使學(xué)生主動進入分析問題和解決問題的活動中，讓學(xué)生在應(yīng)用觀念的情境中認識觀念的功能和價值。教師要根據(jù)學(xué)生的原有知識水平和觀念水平設(shè)計情境，分析學(xué)生原有觀念與將要建構(gòu)的新觀念間的關(guān)系，讓學(xué)生主動地、富有個性地學(xué)習，使學(xué)習效果最大化。
《化學(xué)反應(yīng)原理》通過對紛繁復(fù)雜的化學(xué)現(xiàn)象背后的共同規(guī)律、普遍原理的認識讓學(xué)生認識到不同化學(xué)現(xiàn)象后面的統(tǒng)一性，教學(xué)的結(jié)果是學(xué)生無論作為未來社會的普通公民還是化學(xué)專業(yè)人員，在思考化學(xué)與技術(shù)、自然、社會關(guān)系的問題時都能夠自覺地根據(jù)化學(xué)基本原理乃至由此抽象出的哲學(xué)原則做出理智的決策，而不是簡單重復(fù)別人的東西。
【參考文獻】
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