创新导向的工科实验教学改革

来源 :教学与教育 | 被引量 : 0次 | 上传用户:szgang052809
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  当今社会,创新能力和意识日益成为一个国家国际竞争力的最重要的决定因素之一。过去几十年来,我国的创新能力有了很大的提高,但和国际先进水平仍有一定的差距。为此,应大力加强学生的创新能力培养,为国家的进一步发展提供大批的高素质创新人才,促进自主创新型国家建设。就高等学校工科学生而言,改进实验教学是实现创新人才培养目标的重要环节,在培养学生创新能力教育中起着重要的作用。
  目前,本科实验教学中的实验项目多为验证性实验,侧重于对所学理论知识的验证,在实验目的、方案、测试等过程设计方面重视不够,尤其是实验方案,主要由任课教师设计完成,学生未能主动参与,只能被动地接受实施整个实验过程,导致大部分学生在实验完成后对实验内容仍一片茫然,教学效果不佳。这种实验方法也无法调动学生的学习兴趣,不利于学生独立思考与创新能力的培养,无法独立开展新实验项目的研究。
  2011年,烟台大学颁布了教学实验室开放实施指南,鼓励学生结合实验室的方向和条件,联系相应实验室和指导教师,自行设计、选择实验研究课题,并针对所选课题进行实验设计,提出实验目的、实验方案和实验步骤,在开放实验室中独立完成课题的方案设计、试验装置的安装与调试等工作,课题完成后需撰写实验报告。开放实验研究充分调动了学生的积极性,鼓励学生在实验项目设计过程中利用所学知识,创造性的解决实验中碰到的问题,能很好地培养学生的创新意识并提高其创新能力。
  在实验室开放课题资助下,我校热能与动力工程专业5位同学申请进行了“热泵系统动态性能实验”项目。该项目拟在本专业小型制冷装置实验台上进行,并按如下流程进行:
  一、实验前准备
  项目组成员针对实验目标,进行了实验方案的设计,确定了实验原理和实验步骤。从热泵系统的制冷和制热两个功能出发,明确需要测量的主要参数并进行了测量设备的布置和调试。考虑到实验过程中,系统部分部件处于高压高温下运行,在指导教师的建议下制定了项目应急预案。
  通过初步测试发现,由于现有实验台购置时间较早,部分数据采集用的传感器精度较差、数据测量不准确,原来配备的显示仪表时间滞后大、实时读数不方便,如不进行改进无法顺利完成该项目。项目组成员在指导教师帮助下对系统的数据采集与显示进行了改进。添置了高精度的热电阻和热电偶测温传感器,并将其输出值送入PLC进行数据的保存与显示。通过再次测试发现,改进后数据采集精度和数据显示都得到了大幅的提高,能够适应本项目的要求。
  二、实验的开展
  项目组成员按照各自特长,对实验测试进行了分工,明确了实验操作和数据记录事项。实验的操作主要包括系统的启停、节流阀开度的调节、风机风阀开度的调节、运行方式转换调节等。记录的数据包括电压、电流、压力、风速、温度等参数。由于事先准备充分,实验进行的很顺利。
  三、数据的整理
  实验数据采集完成后,项目组成员利用Excel和Refprop软件进行了数据处理。通过数据的整理,学生熟练掌握了Excel数据运算与绘图功能,也对本专业常用的制冷剂物性计算软件有了初步的了解。图1为整理得到的热泵系统制热运行时制热量的动态变化曲线。
  四、实验讨论
  实验完成后,学生针对实验数据就热泵系统的性能变化规律进行了详细的分析讨论,提出了自己的见解,也进一步加深了对相关专业课知识的理解。
  本人通过指导本次开放实验室项目,得出如下几点体会。
  1、在开放实验室项目中,实验项目是学生在所学专业知识基础上提出的,这要求学生不仅要对所学专业知识牢固的掌握,还要具有运用所学知识解决问题的创新意识。学生通过亲自设计实验,对包括实验准备、测试开展、数据整理、结果讨论在内的整个实验流程有了深刻清晰的认识,对所学专业的实验研究方法有了初步的了解。解决实验中碰到的问题,经常需要融会贯通综合运用所学专业知识,这不仅提高了学生灵活运用知识的能力,也锻炼了其创新能力。
  2、实验开放项目是集中在一个学期内完成的,由于时间有限,就要求实验项目要小而精,大的题目不适合作实验室开放课题。鼓励学生结合专业知识提出与日常经历密切相关的实验项目,培养其专业素养,形成把专业知识贯穿于生活之中的良好习惯,能主动的运用所学专业知识解决实际问题。长此以往,学生的创新意识就会得到启发。
  3、通过开放实验室项目的实施,学生的动手能力得到了很大的提升,能够较熟练的进行专业实验的操作,同时对所学专业知识也有了更深刻的理解,如在本次实验中,学生对温度测量、系统循环、性能参数计算原理等方面有了更深刻的认识。
  4、实验室开放项目还能培养学生的协作精神。专业实验中需要较多的测量与操作,单人匹马难以进行,学生之间组队进行实验能很好地的锻炼其团队合作精神。
  5、存在的问题。由于学习经历单一,学生实验层次普遍偏低,今后应鼓励学生多阅读相关专业文献,增加对所学专业研究前沿的了解,从而进一步提升学生的创新能力。
其他文献
[摘要]本文结合教学实例,从心灵沟通之基础、心灵沟通之桥梁、“赏识”教育目标实现之手  段等三个方面谈如何在中学英语教学中实施“赏识”教育,并对此加以反思。  [关键词]“赏识”教育;心灵沟通;激励  心理学家威廉·詹姆士曾经说过:“人性最深刻的原则就是希望别人对自己加以赏识。若与我们的潜能相比,我们只是半醒状态。我们只利用了我们的肉体和心智能源的极小一部分而已。往大处讲,每一个人离他的极限还远得
期刊
传统的教学模式忽略了学生在教学中主体的作用,学生在原来的学习中过多地依赖于老师,而探究式物理教学模式正是解决这一问题的方法。 探究式教学是指在教师指导下的过程理解学生运用科学探究的方法获取知识、发展能力的教学实践活动。 以下就是我针对探究式教学提出的几点策略:  一、“探究式教学”过程的问题和策略  1、提出问题的策略。  提出问题是探究式教学的起点和关键, 问题的质量直接影响下面探究环节。要将学
期刊
[摘要]语文课应做好语言文字的教学。改变传统的语言文字的教学方式,探索符合学生思维发展的字词教学模式;用语言文字的教学引领文本阅读,纵横连贯课堂教学,带领学生走进文本深处;培养学生在文本深处品味语言文字的能力,使学生在反复朗读中领会语言文字的韵味,将字词读得有声、有情、有味,在反复品读中涵养语言。  [关键词]语言文字教学;引领文本阅读;反复品读;涵养语言  《语文课程标准》是这样定义语文的:“语
期刊
读书,你的梦想是什么李云深云南省大理州大理市湾桥镇保中中学 (6710082) [摘要]读书,不同的学生有不同的梦想,读书,不同年代的学生有不同的梦想。学生读书的梦想是什么?为什么读书?有的为了“跳出农门、走进城市”,有的为了“自己将来生活得更好”,有的为了“建设社会主义国家”,有的不知道“为什么读书”…. [关键词]读书梦想 读书,我们伟大领袖毛泽东说“饭可以一日不吃,觉可以一日不睡,书不可以一
期刊
在教学过程中作业是非常重要的环节,是促进课堂教学极为有效的一种手段,它能及时地让老师了解到学生学习新知识的情况和应用新知识的能力,是实现教学目标的证明。但是实际教学中,很多老师布置大量的课外作业,侵占了学生大量的课外时间,极大地加重了学生的课业负担,与素质教育是背道而驰的。通过实践,我认为作业是当今的课程改革中的“牛鼻子”。  在课程改革的背景下,为了使作业能发挥出它的真实功效,并减少学生的课业负
期刊
很多教师认为数学活动枯燥、无味,上起来没有激情,其实不然,数学是一门系统性,逻辑性很强的学科,数学教育有着自己的特点和规律,它需要教师系统的。有目的地设计和安排一系列的数学活动,以引导幼儿发展。在传统的数学活动中,这样的情况最为常见:当老师教幼儿认识“3”这个数概念时,她会先拿出一支铅笔,再拿出两支铅笔,然后告诉幼儿,一共拿出了3支铅笔,并反复演示,将自己头脑中抽象的“1+2=3”等符号传授给幼儿
期刊
[摘要]人文精神培育是时代对高职院校大学生发展的要求,本文从班级人文精神培育应立足三个基点进行发展论述,明晰班级人文精神培育目标;精心营造班级优雅人文氛围;专业教学有机渗透人文教育。  [关键词] 班级 ;人文精神;基点  人文精神是一种价值观念和精神气质,它是人类文化生活的内在灵魂。作为整个人类优秀文化积淀、凝聚、孕育而成的最根本的自我完善的思想感情、精神品格和人生追求,人文精神是对“人”的存在
期刊
《语文课程标准》指出:“小学生应”养成留心观察周围事物的习惯,有意识地丰富自己的见闻,珍视个人的独特感受,积累习作素材。“可见,小学语文教学,加强对学生观察能力和观察习惯的培养,意义十分重大。而小语教材中很多课文写得具体、生动、形象,无不是作者细致观察的结果。因此,阅读教学与观察能力的培养有着十分密切的关系。  下面谈谈本人在阅读教学中培养学生观察能力的具体做法和体会。  一、引导学生认识观察的重
期刊
[摘要]由于《化工分析》与生产有直接的联系,决定了化工分析专业课教学的目标应使学生掌握当代先进的专业理论和熟练的专业技能、技巧、更好的为化工生产服务而加强教学实践环节是实现这一目标的重要保证。因此化工分析专业课的教学必须与生产实践紧密结合。  一、专业课教师深入社会实践,掌握生产信息,不断更新教学内容,使教学与生产实践相结合的必要前提。  二、加强课堂教学的实践性是使教学与生产实际紧密结合的重要环
期刊
[摘要]提高小学课堂教学实效性,是一项实实在在的教学要求,在设计教学活动时,教师要把活动的针对性和实效性放在第一位,而不应一味地追求活动形式的多样性,教师要充分考虑学生的年龄特点及其生活实际,精心设计教学活动,做到适时适度切实可行并富有成效。  [关键词]培养学习兴趣;营造宽松和谐的课堂氛围;端正学习态度掌握学习方法;提高自身素质更新教学理念  新的教学理念犹如一股清风注入小学英语的课堂当中,在教
期刊