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關(guān)鍵詞:中學生物;實驗教學;教學案例;設(shè)計
一、生物實驗教學案例的設(shè)計
1.設(shè)計實驗:葉綠體中色素的提取和分離
1.1 教學內(nèi)容分析
葉綠體中色素的提取和分離實驗是中學生物實驗教學的重點和難點,重點是初步掌握提取和分離葉綠體中色素的方法,探索高等植物葉綠體中有幾種色素,并能夠?qū)θ~綠體中色素的種類及顏色進行區(qū)別;難點是對提取和分離葉綠體中色素實驗原理的理解。由于以往學生雖聽說過有關(guān)葉綠素的知識,但卻從未親自提取和分離過各種葉綠體中的色素,因此,該實驗的設(shè)計,既可以激發(fā)學生學習生物的熱情,又能夠加深和鞏固所學知識。
1.2 實驗設(shè)計目的
(1)初步掌握提取和分離葉綠體中色素的方法。(2)探究葉綠體中色素的基本種類,并能夠?qū)θ~綠體中色素的顏色進行區(qū)別。(3)通過實驗,引導學生將書本知識與實驗現(xiàn)象聯(lián)系起來,提高學生的實驗操作技能,培養(yǎng)學生觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題的能力以及團隊合作精神。
1.3 實驗設(shè)計的原理
(1)葉綠體中的色素在有機溶劑無水乙醇或丙酮中能夠發(fā)生溶解,因而可以通過無水乙醇或丙酮將色素從葉綠體中提取出來。
(2)葉綠體中的色素種類繁多,且都能夠在層析液中發(fā)生溶解,但由于受層析液中溶解度的影響,溶解度低的隨層析液在濾紙上擴散速度慢,而溶解度高的在濾紙上擴散速度快。因此,可通過紙層析法將色素從葉綠中分離出來。
2.實驗方案的實施
2.1 材料用具的準備
(1)實驗材料:新鮮濃綠的菠菜
(2)實驗儀器及試劑:干燥的定性濾紙、玻璃毛細吸管、脫脂棉、試管架、試管、燒杯、漏斗、研缽、藥匙、棉塞、剪刀、鉛筆、天平、直尺、無水乙醇或丙酮、層析液、碳酸鈣、二氧化硅等。
2.2 實驗操作步驟
(1)提取色素。首先用天平稱取5g的綠葉,剪碎,放入研缽中。然后將少許碳酸鈣、二氧化硅放入研缽中,再加入10ml無水乙醇或丙酮,使研磨充分,溶解迅速。接著向小玻璃漏斗中迅速倒入研磨液,并在漏斗基部放少許脫脂棉。最后,將濾液收集到小試管中,并及時用棉塞將試管口塞緊。
(2)制備濾紙條。用剪刀將干燥的定性濾紙剪成長條形,在濾紙條的一端剪去兩角并做好標記,用鉛筆在距濾紙條一端的1cm處畫一條細橫線。
(3)畫濾液細線。用玻璃毛吸管吸取少量濾液后,沿著鉛筆線均勻地畫一條細而直的濾液細線。待濾液干后,可重新畫一兩次。
(4)分離色素。向燒杯中倒入3ml層析液,將濾紙條輕輕插入層析液中,并將培養(yǎng)皿蓋在小燒杯上。注意濾紙條有濾液細線的一端應朝下,濾液細線不能觸到層析液。
(5)觀察實驗結(jié)果。注意觀察燒杯內(nèi)濾紙條上有色素帶的數(shù)量及顏色,并記錄觀察到的實驗結(jié)果。
3.教學過程
(1)創(chuàng)設(shè)情境,提出假設(shè)
通過創(chuàng)設(shè)一種讓學生主動觀察、思考、探究的學習情境,引導學生進入課題,激發(fā)學生的探究欲望。教師可聯(lián)系學生的生活實際,創(chuàng)設(shè)生活的教學情境,如,以學生生活中所見的不同季節(jié)葉子顏色的變化為情境提出問題:“為什么葉子在夏天是綠色的,而在秋天卻是黃色的?”,然后進一步引導學生:黃色秋葉中的色素稱為葉黃素,葉子從綠變黃主要是葉子中的色素發(fā)生了變化。繼續(xù)提問:“葉黃素是否僅存于黃色的秋葉中,綠葉中是否也存在呢?”接著在此基礎(chǔ)上,組織學生討論,引導學生提出假設(shè)。最后教師引出本次實驗:葉綠體中色素的提取和分離,對學生提出的各種假設(shè)進行驗證。
(2)師生互動,共同探究
該實驗屬于引導探究性實驗,因此,學生可以根據(jù)教材中具體的實驗操作步驟進行操作,也可以按照教師的引導啟發(fā),自己設(shè)計實驗,但不能盲目的進行實驗操作,必須明確實驗操作目的,遵循實驗操作方法。教師可通過基本的知識講解與實驗演示,引導學生積極思維,主動參與實驗設(shè)計過程,培養(yǎng)學生探究問題以及實踐操作能力。
(3)組織討論,活躍思維
當實驗結(jié)束后,教師首先要肯定學生的實驗勞動成果,對于優(yōu)秀的學生予以表揚,并以小組為單位,報告自己的實驗結(jié)果,然后教師將各小組的實驗結(jié)果匯總起來,并讓學生對此進行深入地討論,拓展學生的思維,引導學生得出結(jié)論。如:除了教材中提到的菠菜外,還可選用什么葉作為實驗材料?實驗成敗是否與色素提取量的多少有關(guān)?若濾紙上的濾液細線觸到層析液,又會有什么情況出現(xiàn)?等。
二、實驗教學案例設(shè)計的分析與反思
關(guān)鍵詞:感知;生物現(xiàn)象;光合作用
一位家長曾問過老師上課不就是講述課本的東西?課本不是好好的嗎?其語言文字既科學又嚴密。為什么要有老師重復?
我想這位家長問得很好,如果老師不在語言上下工夫,如果老師的語言沒有魅力,不如學生自己看書、自己讀書。有效課堂教學的語言組織除了必須發(fā)出聲音外,關(guān)鍵是要激發(fā)學生的學習興趣、幫助學生理解消化、樹立良好的世界觀和人生觀。下面就是我在生物課堂中的幾個案例。
一、語言的速度要與學生的感知速度一致
上課是老師與學生交流、溝通和討論的過程,老師的語言速度要與學生的感知速度一致。老師的語言速度過快會被譽為“機關(guān)槍”,學生聽不懂;過慢被譽為“老先生”,學生聽了沒勁、不愛聽,打瞌睡。
二、語言的信息要與學生的需求保持一致
話是講給學生聽的,你的語言信息要符合學生的內(nèi)心需求?!斑^時”的、過于科學的(枯燥)、不適合青少年人群的語言往往不容易被學生接受。老師必須花時間去搜尋適合學生口味的信息,這樣才能真正融入學生群體中,成為學生中的一員。
三、語言的直觀化,手勢也很好用
我們必須要使生物課的語言更加直觀、通俗、易懂,有時還要配合手勢。講關(guān)節(jié)時左手握拳放在右手張開手指半握拳里,這時左手代表關(guān)節(jié)頭、右手代表關(guān)節(jié)窩。講心臟和肺時,左手握拳放在胸部說心臟、張開雙手放在胸部兩側(cè)說肺。三種血管關(guān)系示意圖采用雙手記憶法,兩手十指相對,血液由左手流向右手,左手臂為動脈,右手臂為靜脈,十指相對為毛細血管。
四、語言的通俗化
通俗的東西往往好懂。用“上機(?。┙樱ńY(jié))神”來簡述動物的四種組織,即上皮組織、肌肉組織、結(jié)締組織和神經(jīng)組織。傳染病流行的三個環(huán)節(jié)、預防的三個措施和關(guān)節(jié)的三個組成部分,把一些復雜的結(jié)構(gòu)數(shù)字化。
五、語言的問題化
把一些生物現(xiàn)象問題化,以為什么的形式呈現(xiàn)更能調(diào)動學生的胃口。吃咸的東西,容易口渴,為什么?蘿卜挖一個凹槽,在凹槽上放入食鹽,蘿卜會流出水來,為什么?
六、語言的思想化、人性化
種子萌發(fā)時是先長根,還是先長芽呢?當然先長根,站穩(wěn)腳跟嗎!生長素作用的兩重性,用凡事都要有度、凡事都要“適可而止”來闡述。
七、巧用“順口溜”
用“蝗蟀哥長(蟑)蜻椿豆”來描述課本的不完全變態(tài)發(fā)育里的動物,如蝗蟲、蟋蟀、蟑螂、蜻蜓、椿象和豆娘?!奥槲葑?、紅帳子,里面住著白胖子”來描述花生。
八、制造語言的包袱
講述細胞的吸水和失水時,我說人往高處走,水往“高”處流。學生很驚愕,認為老師出錯了。然后解開包袱,這“高”濃度的“高”,不是位置的高與矮。
九、把復雜的生理過程縮成一個小句
如光合作用產(chǎn)生淀粉的實驗,用“暗對光脫染觀”描述,即暗處理、對照、光照、脫色、染色和觀察。
十、顧名思義很重要
讀生物專有名詞,往往需要把名詞的字拆分開讀。所以很多人雖然沒有讀生物,但也知其義?!安溉閯游铩弊x成“哺―乳―動物”,哺就是哺育、乳就是母乳,就是靠母乳喂養(yǎng)大的動物。“靈長目”讀成“靈―長―目”,靈是機靈、長是最是第一,所以靈長目就是最機靈的動物。
十一、讀出概念的內(nèi)涵,明確概念間的關(guān)系,這就是生物素養(yǎng)
“促甲狀腺激素釋放激素”這個名詞讀成“促―甲狀腺激素―釋放―激素”,明確其中還包含甲狀腺激素、促甲狀腺激素兩個
關(guān)鍵詞:中醫(yī)院校;病理學實驗;生物安全教育
病理學是中醫(yī)院校重要的西醫(yī)課程之一,是基礎(chǔ)醫(yī)學與臨床醫(yī)學聯(lián)系的橋梁。中醫(yī)院校病理學實驗課時少,學生動手能力差,生物安全教育缺失,一旦進入臨床實習或科研階段,往往將自己完全暴露在危險生物因子之下。在中醫(yī)院校病理實驗教學中開展生物安全教育刻不容緩。
1中醫(yī)院校病理學實驗生物安全教育現(xiàn)狀
病理學是一門研究疾病發(fā)生發(fā)展規(guī)律及機制,闡明疾病本質(zhì)的醫(yī)學科學,在國內(nèi)外高等醫(yī)學院校中都屬于重要的主干課程。病理實驗作為病理教學的重要組成部分,不僅對理論的理解和掌握十分重要,還有利于提高學生分析問題、解決問題的能力[1]。在"以中醫(yī)藥專業(yè)為主體,多學科、多專業(yè)相互交融"為辦學特色的中醫(yī)院校中,病理學實驗重視程度低,實驗課安排緊湊且多是觀察標本、切片以強化理論,病理學實驗技術(shù)等內(nèi)容鮮有涉及,生物安全教育環(huán)節(jié)缺失;學生操作機會少、動手能力低,思想上沒有生物安全概念,意識不到病理學實驗涉及的生物危險因素。日后進入臨床或科研階段,缺乏生物安全防護意識或認識不到位,因職業(yè)暴露造成的實驗室感染屢見不鮮,給學校、醫(yī)院乃至整個社會的安全穩(wěn)定造成了極大的不良影響和危害。
2生物安全教育的含義
生物安全指由現(xiàn)代生物技術(shù)開發(fā)和應用所能造成的對生態(tài)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生的潛在威脅,及對其所采取的一系列有效預防和控制措施[2]。要求以實驗室為科研和工作場所時,采取有利于自身安全的防護措施,避免危險生物因子造成實驗室人員暴露、向?qū)嶒炇彝鈹U散并導致危害[3]。通過生物安全教育、學習生物安全相關(guān)知識,達到保護醫(yī)療工作者、實驗室工作人員、社會公眾及周圍環(huán)境的目的[4]。
3中醫(yī)院校病理學實驗生物安全隱患
3.1生物危險因子危害大 病理學實驗生物危險因子首先來自病原微生物對相關(guān)實驗人員的危害及對環(huán)境的污染。人體或?qū)嶒瀯游镄迈r組織、冰凍組織帶有大量病原微生物,在采集、存放、切片等過程具有一定的感染風險。其次體液、血液中帶有大量不能直觀看到但生物危害極大的感染因子,如HAV、HBV、HCV、HDV、HEV、HIV、結(jié)核桿菌、巨細胞病毒等,在標本情況未知或說明中缺乏相關(guān)性描述時容易被忽視,存在很高的接觸風險。再次,細胞學制片及組織細胞培養(yǎng)制片時,細胞受來源、重組、傳代和培養(yǎng)環(huán)境改變等影響釋放出的內(nèi)源性病毒、牛血清培養(yǎng)基中不容易被滅活的阮病毒[5]等,一旦實驗人員皮膚、黏膜暴露,感染風險大大提高。
除了病原微生物,病理學實驗接觸的試劑也存在生物安全隱患。如甲醛、二甲苯等對呼吸道和皮膚黏膜具有強烈的刺激作用,容易引發(fā)皮膚黏膜刺激征、植物神經(jīng)紊亂及神經(jīng)衰弱;免疫組化顯色底物二氨基聯(lián)苯胺(DAB) 具有生殖毒性、致癌性、遺傳毒性及免疫毒性,對于泌尿系統(tǒng)損傷較大,長期接觸易引發(fā)膀胱癌[6],使用時需要引起重視。
3.2 實驗過程感染風險大 據(jù)統(tǒng)計因?qū)嶒炇沂鹿室鸬墨@得性感染中針刺傷占25%,切割傷占16%[7],實驗取材、冰凍組織、細胞穿刺時通過利器損傷造成的創(chuàng)面接觸污染或體液、血液濺到眼、鼻、口粘膜引發(fā)的感染時有發(fā)生。此外,氣溶膠產(chǎn)生的生物危害同樣不容小覷,如離心機工作時和試劑揮發(fā)后產(chǎn)生的氣溶膠,細胞制片時烤片、吹片及冰凍切片組織碎屑升騰形成的氣霧,吸入后同樣引發(fā)實驗室感染。再次,未及時處理的標本傾灑,沾有殘液的廢棄槍頭、EP管、針頭處理不當,實驗室器械污染對接觸人員產(chǎn)生二次感染。
3.3生物安全意識薄弱 在中醫(yī)院校中,醫(yī)學課特別是中醫(yī)專業(yè)課學習占絕大比重,其它自然科學如高等數(shù)學、物理、化學等涉及少且內(nèi)容淺顯,學生對病理實驗基本技術(shù)、原理和儀器一無所知,沒有客觀、嚴謹?shù)目茖W實驗態(tài)度,實驗操作隨意,生物安全意識薄弱。統(tǒng)計已知的實驗室獲得性感染,80%以上來自實驗人員操作失誤或忽視生物安全[8]。學生對生物安全缺乏認識或認識不到位、存在僥幸心理,穿著自己的衣服進出實驗室,工作服混雜私人物品胡亂塞進書包,穿著拖鞋、披散頭發(fā)、不戴口罩、手套、甚或一邊喝水吃東西一邊實驗,標本、器皿、試劑伴隨鑰匙、手機等物品散亂在實驗臺,戴著污染的手套翻書、接打電話、撫摸面頰,廢棄物隨意丟棄……隨處可見的違規(guī)操作觸目驚心,生物安全意識極其淡薄。
4中醫(yī)院校病理學實驗生物安全維護策略
4.1加強師生生物安全意識 絕大多數(shù)生物安全事故發(fā)生的原因是缺乏生物安全意識和疏于管理。在中醫(yī)院校病理實驗教學開展生物安全教育,首先要求師生在思想上高度重視,明確生物安全的重要性,養(yǎng)成認真、嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度,并從最基本的個人實驗防護做起。比如進入實驗室前將工作服穿戴完畢,實驗結(jié)束后將工作服反折收納,實驗時佩戴手套、口罩,提高實驗人員洗手依從性,實驗室內(nèi)嚴禁吃東西,有突發(fā)狀況及時匯報老師,杜絕隨意操作等。
4.2開展系統(tǒng)的生物安全教育 除了在思想上高度重視外,還需要全面了解生物安全知識,學習相關(guān)規(guī)章制度,提高自身安全素養(yǎng)。一方面明確病理學實驗中存在的生物安全危險因子和感染途徑、原因;另一方面通過實際操作,掌握正確的實驗流程與方法,如生物安全柜、通風櫥和超凈工作臺等生物安全設(shè)備的正確使用;高壓滅菌器、離心機、切片機、移液器等儀器設(shè)備的操作;病理標本每一個環(huán)節(jié)的規(guī)范處置;廢棄物分類處理流程;設(shè)備、器械、環(huán)境消毒流程;緊急事故處理預案及錯誤操作的處理辦法等。
4.3完善生物安全管理 對于病理學實驗室生物安全管理,要求責任化、規(guī)范化、常態(tài)化,每一間實驗室、每一件大型儀器、每一項實驗活動都由專人管理。大多數(shù)高校實驗室都設(shè)有專職教師作為負責人,但教師和學生之前缺乏交流,建議以班為單位在學生中設(shè)立安全員,教師可以與安全員直接溝通,方便學生管理。其次,完善各項管理制度,如標本存放記錄、危險試劑取用記錄、儀器使用記錄、廢棄物處理記錄、實驗室消毒記錄等。
5結(jié)論
隨著實驗技術(shù)、實驗方法、實驗材料的推陳出新,中醫(yī)院校面臨的生物安全問題日益嚴峻。在病理學實驗教學中開展生物安全教育,不但能夠提高師生的生物安全素養(yǎng),保證實驗順利進行和校園環(huán)境安全,更將使師生在今后的職業(yè)生涯中獲益終身。
參考文獻:
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2017年放假安排:5月28日(星期日)公休、5月29日(星期一)調(diào)休,5月30日(星期二、端午節(jié))為法定節(jié)假日,共放假3天。5月27日(星期六)補上周一的課。
二、假期安全提示
孩子的健康是您的關(guān)注,也是我們的牽掛,為了確保您的孩子度過一個安全、快樂、有意義的端午節(jié),我們真誠地希望您配合做好孩子的安全監(jiān)管工作。
1.注意外出安全
不到人群密集的地方活動;旅游不參加危險性的項目活動;禁止孩子到施工、生產(chǎn)場所玩耍。不玩火玩電,謹防人身意外和火災的發(fā)生。
2.注意防溺水安全
切忌讓孩子私自外出游泳;不到江河、池塘、水庫、海域玩水,以防溺水事故,尤其家長帶領(lǐng)孩子看賽龍舟時,要注意孩子的安全,防止踩踏、溺水,禁止讓孩子單獨去看賽龍舟等活動。
3.注意交通安全
要求孩子遵守交通規(guī)則,注意行路安全,不在馬路上玩耍,拒乘三無、超載等危險車輛,防止交通意外事故的發(fā)生。
4.教育孩子養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習慣
要做到勤洗手、勤洗澡,避免讓孩子前往人群擁擠、通風不暢的公共的場所,避免接觸流感樣癥狀或肺炎等呼吸道病人。注意飲食安全。提醒孩子增長辨別不合格食品的技能,防止食物中毒。
5.增強孩子的文明上網(wǎng)意識,提高孩子自我保護能力。
尤其注意以下幾點:教育孩子遠離營業(yè)性網(wǎng)吧等不安全場所;教育孩子文明上網(wǎng),拒絕不健康網(wǎng)站;教育孩子不與不良人員來往;增強防盜、防騙意識。
6.提醒孩子注意居家安全
特別是單獨在家的時候,務必嚴格規(guī)范液化氣等易燃易爆危險品和火、電的使用,防止液化氣爆炸和火災等事故發(fā)生。
7.要教孩子常見的避雷知識
碰到雷雨天氣時,讓孩子呆在室內(nèi),打雷時不去關(guān)窗等,外出碰到雷雨天氣,要及時躲避,不要在空闊的野外逗留,更不要在大樹或者高層建筑下躲雨,以避免遭遇雷擊傷害。
三、指導學生合理安排學習生活
高三學生臨近高考,高一、二學生臨近期末檢測,家長要指導好學生假期中科學、合理地安排學習、作息時間,做到勞逸結(jié)合。首先,要求孩子認真完成假期作業(yè),提醒孩子有計劃地完成作業(yè)。其次,要督促孩子認真復習,在完成作業(yè)之余,引導孩子進行主動復習,查缺補漏。第三,防止孩子生活上的無規(guī)律,如晚睡晚起、貪吃貪睡、迷戀電視、網(wǎng)絡等等,這不僅達不到學習、休息的目的,還會使孩子變得懶散。
尊敬的家長,孩子的假期生活離不開您的關(guān)心和指導。希望在您的正確引導下,您的孩子能夠完成學校提出的各項要求。學校堅信孩子一定會在濃濃親情滋潤下度過一個快樂而有意義的假期,讓我們一起為創(chuàng)建文明城市,構(gòu)建平安校園努力奮斗。
關(guān)鍵詞:微生物檢驗;實踐教學;綜合實驗
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)01-0046-02
食品是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),食品安全問題是關(guān)系到人身健康和經(jīng)濟社會發(fā)展的重大問題。隨著史上最嚴厲的《中華人民共和國食品安全法》2015年10月1日的實施,食品安全問題更是受到越來越多人的關(guān)注。近年來食品安全問題的頻發(fā),使得食品安全檢測技術(shù)尤為重要,其中食品微生物檢驗承擔著十分重要的技術(shù)支撐作用。隨著我國高等教育體制改革的不斷深入,培養(yǎng)具有綜合能力、創(chuàng)新能力的應用型人才成為大學實驗教學環(huán)節(jié)努力的方向。[1]
《食品安全微生物檢驗綜合大實驗》是一門食品微生物學檢驗的綜合性實踐課程。課程開設(shè)的前提是學生要先修完食品微生物學理論和課程實驗,綜合大實驗可以培養(yǎng)學生整合已學的各種微生物實驗技能。在以往課程實驗教學中,一般是由教師準備好實驗后,學生按照教師講解與示范中使用的實驗方法、步驟,按部就班地進行實驗,學生在實驗課程中基本處于被動學習狀態(tài),課程學習之后學生很難留下深刻印象,這將會直接影響學生對實驗流程的總體把握。[2]因此這種傳統(tǒng)實驗教學方法并不適用于《食品安全微生物檢驗綜合大實驗》,自2013年初次開設(shè)該課程以來,經(jīng)過幾輪課程教學實踐與調(diào)整,初步系統(tǒng)建立了課程的教學體系,具體內(nèi)容如下所述。
一、教學內(nèi)容的設(shè)計
《食品安全微生物檢驗綜合大實驗》課程以培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的能力,強化學生動手能力,并以學生掌握食品微生物檢驗相關(guān)的實驗技能為教學目的,即通過本課程的學習,學生可以獨立完成對給定的食品樣品進行特定微生物指標的檢測,課程的學習過程包括資料的查閱、實驗方案的建立、實施以及實驗結(jié)果的分析。學生在課程教學過程中充分發(fā)揮主體作用,而教師則主要發(fā)揮引導與監(jiān)督作用。課程要求學生不僅具備食品微生物學的基礎(chǔ)理論知識,而且要具備基本的微生物實驗技能,如無菌操作、細菌染色涂片技術(shù)、培養(yǎng)基的制備、微生物分離與純化技術(shù)、細菌的生化反應等技能。[3]在每一個微生物項目檢測的過程中都是對微生物實驗技能的綜合運用。
二、教學過程的實施
為了保證整個教學過程的順利實施,首先要求教師對課程的教學目的和重要性進行介紹,讓學生清楚這是一門綜合運用微生物實驗技能的實踐課程。通過教師的講解使學生明白課程的主體是學生,實驗的設(shè)計者和實施者均是學生,學生以實驗的實施者參與到全部實驗過程中。當然,教師的作用也是不可或缺的,教師是課程的引導員與監(jiān)督員,學生設(shè)計的實驗方案的可行性與合理性需要教師把關(guān),當學生有疑問時教師需要為學生答疑解惑,在實施實驗方案時給學生實驗日程安排指導,最后對學生結(jié)果分析的正確性做出評判,并對學生的表現(xiàn)進行評價與總結(jié)。
(一)實驗分組、樣品的準備
本課程為學生準備的樣品具有一定的針對性和選擇性,涵蓋了常見的乳及乳制品、肉及肉制品、蛋及蛋制品、糧食制品、調(diào)味品、冷凍飲品及飲料等常見的幾大類食品,每種樣品至少兩個品牌。一般三人一小組,六人一大組,每組設(shè)計一個樣品的常見微生物指標測定的實驗方案,每大組的兩個樣品中必須含有一個固體樣品和一個液體樣品,這樣可以保證每大組六名同學都熟悉固體樣品和液體樣品的處理方法及實驗過程。
(二)實驗要求及實施案例
1.實驗要求:每小組要求提供國標中要求的全部微生物指標檢測報告,并且要與其他小組的同類型不同品牌樣品的檢測結(jié)果和國標中規(guī)定的微生物限量指標進行比較分析,報告中要明確指出樣品的不同微生物檢測指標是否符合國家標準,對于樣品每個微生物指標要提交一份完整的實驗報告,最后要結(jié)合指標的檢測結(jié)果對樣品做出綜合性評價。
2.實施案例:下面以糕點中常見微生物指標的檢測為例,對課程的教學過程進行說明。
(1)國家標準查閱:學生首先要查詢糕點的國家標準,目前適用于糕點的國家標準為GB/T4789.24-2003,糖果、糕點、蜜餞檢驗,GB7099-2003糕點、面包國家標準和GB29921-2013食品中致病菌限量,用于糕點中微生物檢測的方法參照GB4789系列國家標準,包括菌落總數(shù)測定、大腸菌群計數(shù)、沙門氏菌檢驗、金黃色葡萄球菌檢驗以及霉菌和酵母計數(shù)等。教師負責為學生核查所查國標的適用性與準確性。
(2)實驗方案的確定:學生查閱到的國家標準經(jīng)教師確認后,再根據(jù)國家標準設(shè)計具體的實驗方案,包括實驗中用到的藥品、器具、設(shè)備和詳細的實驗步驟等。方案設(shè)計好之后教師要再次確認方案的合理性與可行性。在方案中藥品和器具的使用要堅持節(jié)儉的原則,盡量做到不重復和不浪費,例如菌落總數(shù)和大腸菌群以及霉菌計數(shù)實驗中的樣品均質(zhì)及稀釋步驟是可以共用的,可以節(jié)省部分器具和藥品的使用。
關(guān)鍵詞:高等土力學;專業(yè)學位研究生;教學案例庫;實踐創(chuàng)新能力;課程思政
1引言
專業(yè)學位研究生教育是我國研究生培養(yǎng)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,旨在培養(yǎng)滿足特定社會行業(yè)、職業(yè)實際工作需求的應用型高級專業(yè)人才,培養(yǎng)目標側(cè)重于全面提高研究生的實踐創(chuàng)新能力。為了進一步服務國家重大戰(zhàn)略、關(guān)鍵領(lǐng)域和社會重大需求,增進對工程類專業(yè)學位類別的理解和認識,推動研究生教育的健康發(fā)展,近期國務院學位辦公布了土木水利、材料與化工、電子信息、機械、能源動力、資源與環(huán)境、生物與醫(yī)藥、交通運輸8種專業(yè)學位類別專業(yè)領(lǐng)域指導性目錄。其中,在土木水利專業(yè)學位類別下設(shè)土木工程、水利工程、海洋工程、農(nóng)田水土工程、市政工程、人工環(huán)境工程6個領(lǐng)域,相關(guān)培養(yǎng)單位可依據(jù)社會發(fā)展需求、自身辦學特色和人才培養(yǎng)實際情況,參考此指導性目錄設(shè)置專業(yè)領(lǐng)域。在2020年8月出版的《專業(yè)學位研究生核心課程指南(試行)》中明確指出,土木水利專業(yè)學位研究生核心課程包括以高等土力學為主的巖土工程理論與應用,必須發(fā)揮課程學習在研究生成長成才中的全面、綜合和基礎(chǔ)性作用?!陡叩韧亮W》是一門理論性和實踐性都很強的課程,涉及各類土工與模型試驗原理及方法、本構(gòu)模型的選取與參數(shù)確定、土坡穩(wěn)定性計算、滲流與土體固結(jié)分析等。該課程與工程實踐緊密相關(guān),除了對理論知識的掌握要求較高之外,對工程經(jīng)驗與分析、解決實際問題的能力也要求很高。但是一直以來,受資金、場地條件和傳統(tǒng)思維等因素的限制,該門課程的教學組織主要以理論講解為主,存在著與巖土工程實踐嚴重脫節(jié)的問題。對于與工程應用緊密結(jié)合的章節(jié),如現(xiàn)代土工試驗的操作、軟土地基固結(jié)及處理、本構(gòu)模型的選用等內(nèi)容,學生在課堂上只能靠想象,缺乏與實際工程的有機融合,這難以激發(fā)研究生學習的積極性和主動性,更不必說提高他們的實踐創(chuàng)新能力。僅靠教師在課堂上簡單地列舉幾個工程實例是無法克服這一問題的,只有將系統(tǒng)、真實、典型的案例庫資源與傳統(tǒng)教學范式結(jié)合,才是培育專業(yè)學位研究生實踐創(chuàng)新能力的有效方法。國內(nèi)一些高校教師對于相關(guān)案例庫的建設(shè)與實踐進行了有益探索。邵光輝[1]通過分析專業(yè)學位研究生教育對案例教學的需求特點,探討了案例庫的建設(shè)方法和應用特點,并為專業(yè)學位研究生案例教學提供參考。王迎超等人[2]針對《巖石力學》課程內(nèi)容的特點,探討了巖石力學工程案例庫建設(shè)方案及思路,可為后續(xù)基于案例庫的課程教學改革提供參考。王超等人[3]建立了“邊坡工程學”工程倫理教學案例庫,并綜合采用案例教學法、分組討論教學法開展教學實踐,為提高專業(yè)碩士研究生的工程倫理意識發(fā)揮了作用。孫建淵等人[4]分析了以WordPress網(wǎng)頁開發(fā)平臺與多媒體為基礎(chǔ)的案例庫開發(fā)技術(shù),提出了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”等的專業(yè)學位研究生工程案例庫建設(shè)方法。蔡國慶、蔡靖[5,6]也分別分析了高等土力學課程教學改革與實驗教學改革體系。雖然上述教學研究通過組織開發(fā)與編制等措施,積累了一些教學案例。但是,目前國內(nèi)全面具備真實性、系統(tǒng)性和典型性的高等土力學案例教學資源庫還不是非常豐富。因此本文著重探討高等土力學案例庫建設(shè)的思路、方法和教學應用,為其他課程案例庫研發(fā)提供參考。
2案例庫建設(shè)思路
高等土力學案例庫架設(shè)內(nèi)容主要包括案例收集、遴選、分類、案例數(shù)據(jù)庫開發(fā)等。
2.1巖土工程案例收集
案例可以通過三個渠道獲?。阂皇峭ㄟ^企業(yè)設(shè)計與施工的實際巖土工程進行提煉與加工;二是課題組主持或參與的科研項目依托工程;三是網(wǎng)絡資源,包括期刊及學位論文中的巖土工程案例,可以通過Python語言編程,實現(xiàn)Web信息抓取從而輔助案例庫建設(shè)。在這個過程中,既要注意文檔、圖紙等資料的收集,也要盡可能收集現(xiàn)場有關(guān)照片及視頻錄像等信息。對于工程遇到的主要難題及采取的相應技術(shù)措施要著重收集,如針對深厚軟土地基,需要綜合采用哪些技術(shù)方法來解決哪類特殊問題,取得的成果對類似工程是否可以推廣等。
2.2巖土工程案例遴選
2.2.1入庫案例要具有真實性在建設(shè)過程中要保證每個入庫案例及依托工程不是憑空編造的,要對案例進行客觀的描述[7]。這是高等土力學案例庫遴選案例的基本條件。2.2.2入庫案例要具有系統(tǒng)性遴選的案例必須服務于教學需要,為了適合特定的課程章節(jié)而選編,因此每個入庫案例都應具有教學目標,能有力配合對應的教學知識點。2.2.3入庫案例要具有典型性遴選的案例要盡量依托行業(yè)內(nèi)有一定影響力的工程,以及在巖土勘察、設(shè)計、施工和科技研發(fā)方面有特色的工程,如長江口深水航道治理軟基上大圓筒結(jié)構(gòu)工程、港珠澳大橋人工島填筑工程等大量涉及高等土力學應用的工程案例。這種案例更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和精神,培養(yǎng)學生從工程中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的實踐創(chuàng)新能力[7]。
2.3工程案例分類
巖土工程案例分類方式可采用如下幾種:一是根據(jù)課程教學大綱要求,結(jié)合本校所用的《高等土力學》教材,根據(jù)不同章節(jié)的不同要求,進行案例分類,并進行收集。二是按照課堂的教學順序進行分類,如課堂引導案例、課堂討論案例、課外思考案例。其中課堂引導案例要做到引人入勝,充分激發(fā)研究生的學習興趣,吸引學生進入本節(jié)課;課堂討論案例要注重再現(xiàn)真實案例情境、案例問題的多解性,在教師、學生之間的交流過程中,啟發(fā)學生從多個角度來分析問題;課外思考案例要有一定難度,要求學生綜合采用已學的知識來分析案例,提交學習報告或解決問題的方法、過程,注重鍛煉學生理論聯(lián)系實際的實踐創(chuàng)新能力。三是按照案例發(fā)揮的作用分為基礎(chǔ)知識案例庫和科研前沿案例庫。其中,基礎(chǔ)知識案例庫主要對高等土力學基本理論、土工試驗技術(shù)、巖土工程設(shè)計施工技術(shù)與方法等問題,借助工程案例與多媒體手段進行講解,從而提高內(nèi)容的生動性,加深理解。例如,現(xiàn)場平板載荷試驗過程及方法、復雜本構(gòu)模型屈服面的展示,可以通過工程施工影像、三維動畫技術(shù)來模擬和展現(xiàn)??蒲星把匕咐龓祗w現(xiàn)了研究生教育與本科教育的主要區(qū)別。隨著工程技術(shù)的日新月異,新的研究熱點與科技成果將會不斷涌現(xiàn)。因此,選取前沿的行業(yè)科技成果,并通過工藝圖、過程框圖、動畫等簡潔易懂的形式展示給研究生,是建立高等土力學科研前沿案例庫的重要內(nèi)容,從而使研究生緊跟科研前沿,鍛煉實踐創(chuàng)新能力。2.4案例數(shù)據(jù)庫開發(fā)采用Access數(shù)據(jù)庫,開發(fā)高等土力學案例庫軟件系統(tǒng)。工程案例庫的功能包括案例錄入、查詢、修改、刪除、下載等,充分滿足老師教學與學生學習的要求。案例查詢可以按照巖土工程的名稱、修建時間、主要技術(shù)方法等進行檢索。高等土力學案例庫的整體構(gòu)成是按照不同的巖土工程進行分類構(gòu)成,主要包括工程的名稱、地點、主要地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)類型、遇到的主要工程問題、采用的主要技術(shù)、工程管理方面的經(jīng)驗、設(shè)計施工的難點、相關(guān)科技研況等。
3案例庫特點與應用效果
3.1教學案例庫主要特點
3.1.1案例庫建設(shè)堅持產(chǎn)教融合、問題導向案例庫建設(shè)團隊應由具有理論與實踐經(jīng)驗豐富的教授、博士和企業(yè)工程師組成,便于溝通交流、收集工程案例。而且工程案例從實際工程中來,堅持以解決實際的復雜工程問題為根本,能結(jié)合實際工程問題,把案例編寫和工程問題診斷及解決方案有機結(jié)合,實現(xiàn)產(chǎn)教融合的目的。3.1.2案例庫建設(shè)實行案例研究與教學案例并舉高等土力學案例庫的開發(fā)建設(shè)宜按原創(chuàng)案例和現(xiàn)有案例并舉的方式進行。原創(chuàng)案例立足國內(nèi)企業(yè),來源于工程實際,把實際工程項目和科研項目提煉為教學案例,爭取提高原創(chuàng)案例比重。同時搜集國內(nèi)外典型案例充實案例庫,把能充分反映高等土力學應用本質(zhì)特征和具有普適性的案例運用到高等土力學課程教學中,同時要注意將這些素材根據(jù)理論教學進度加以系統(tǒng)性編排和再創(chuàng)造,從而更加符合課堂教學規(guī)律與特點,引導學生透徹理解高等土力學相關(guān)理論與應用條件,提高專業(yè)學位研究生的實踐創(chuàng)新能力[8]。
3.2案例庫應用效果
3.2.1有力貫徹課程思政,落實立德樹人根本任務近年來,我國港珠澳大橋、大興國際機場等一系列世紀工程的建成,雷神山、火神山醫(yī)院從決定建造到交付使用僅用時十天,這些工程奇跡都離不開工程師家國情懷的傳承。同時,在這些工程案例中處處可見土力學知識的應用,從而使研究生感受到巖土工程科技的力量,并受到愛國主義的熏陶。黨的報告指出,要弘揚勞模精神和工匠精神。工匠精神是工程技術(shù)人員的一種職業(yè)態(tài)度和精神理念,是人生觀和價值觀的重要體現(xiàn)。在高等土力學教學中,培養(yǎng)學生嚴謹求實、一絲不茍的職業(yè)態(tài)度,幫助學生樹立誠信意識、法律意識,培養(yǎng)學生的責任心與使命感,提高學生工程意識和職業(yè)道德。近年來,土木行業(yè)中的“豆腐渣”工程、巖土勘察材料的偽造、土工試驗數(shù)據(jù)的亂編,對人民大眾的安全和健康造成了嚴重的危害,違背了工程師的職業(yè)道德。通過實際工程中積極和反面的案例,幫助學生牢固樹立工匠精神。3.2.2促進產(chǎn)教融合,推進專業(yè)實踐基地建設(shè)對高校和企業(yè)而言,高等土力學案例庫的建設(shè)是彼此之間聯(lián)系的紐帶,師生可以通過案例了解企業(yè)的需求,企業(yè)也可以通過對案例的分析解決實際的工程問題,通過案例庫的建設(shè),進行技術(shù)和人才交流,進一步探討產(chǎn)教融合新模式,建成一定數(shù)量的研究生專業(yè)實踐基地。3.2.3提升教師教學能力,強化實踐教學條件通過高等土力學的案例教學和成果推廣,授課教師的教學方法和教學思路將改變,教學技能和工程意識得到提高。通過與其他教師進行教學交流及資源互換,可以將零散的優(yōu)質(zhì)教學案例資源進行融會貫通,建成內(nèi)容齊全、便于共享的專業(yè)教學案例庫,為高校開展實踐教學提供了更為關(guān)鍵的基礎(chǔ)。3.2.4緊跟工程前沿,提供科技研發(fā)指導高等土力學案例庫收集來自于工程實際和學術(shù)研究成果,并不斷隨著工程的建設(shè)與研究的深入而更新。通過案例可加速信息傳遞,了解企業(yè)最新技術(shù)需求,掌握學科最新動態(tài)。高等土力學案例庫可為本領(lǐng)域教師、研究人員和企業(yè)人員提供學習和研究的參考,作為土木水利專業(yè)研究生校內(nèi)實踐、現(xiàn)場實習及今后工作的指導用書。
4結(jié)論
教學案例庫的真實性、系統(tǒng)性和典型性對于加強土木水利專業(yè)學位碩士研究生課程教學質(zhì)量具有重要的意義。本文主要探討了高等土力學案例庫建設(shè)的思路、方法、特點和應用效果分析,可為其他課程案例庫研發(fā)提供一定參考。
參考文獻
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[7]王志斌,安永林,岳?。淼拦こ贪咐龓旖ㄔO(shè)研究[J].智庫時代,2018(51):131,152.
一、案例教學法在高職院校物理教學中的作用
眾所周知,高職院校的物理課程是一門實踐性相當強的課程,所以在設(shè)計各式各樣教學案例時,需要為學生提供更多豐富的實踐應用平臺。并且還可以使其在實踐過程中可以讓學生學到更多有用的知識,使學生可以成為學習的真正主體,以此來革新傳統(tǒng)的封閉式的課堂教學過程,全面克服了過去是教師主宰整個教學過程的不良現(xiàn)狀,使學生可以全面充分地參與到整個教學過程中來。案例教學使教學范圍變得更加的廣闊,全面拓展了學生的視野,以及豐富學生實踐經(jīng)驗,課堂效率十分的高,不僅可以提高教學質(zhì)量同時還可以全面增強學生物理綜合素養(yǎng)。在整個設(shè)計案例的過程中,使教師可以不斷學習,閱讀更多的與課堂有關(guān)的書籍,全面結(jié)合學校與學生的現(xiàn)實情況,有效地通過利用現(xiàn)有的教學資源,在這個過程中可以使教師的學習能力與創(chuàng)新能力得到了進一步的提高。
二、影響案例教學法實施的關(guān)鍵因素
(一)社會環(huán)境因素
社會環(huán)境因素主要有心理環(huán)境因素以及客觀環(huán)境的因素。高職院校的教育與社會環(huán)境因素有著很大的關(guān)系,主要的影響體現(xiàn)如下:
1、社會客觀環(huán)境因素對高職教育教學的影響。社會環(huán)境的復雜化發(fā)展也會使得高職院校之間、教師之間以及學生之間的關(guān)系也發(fā)生較為復雜的變化,從而給高職院校的教育教學發(fā)展產(chǎn)生巨大影響,這是不良的影響。良好的社會環(huán)境的可以使得高職院校處于和諧的社會環(huán)境發(fā)展之中,那么在這樣的環(huán)境下,高職的教育教學也會進入和諧的人文教學環(huán)境中,使學生有更好的教育環(huán)境,這是屬于良性的影響。
2、社會心理環(huán)境因素對高職教育教學的影響。社會心理因素全面影響著教師與學生的心理健康,而教師與學生的健康又會全面影響著高職院校教育教學的質(zhì)量與水平。社會心理因素是人們在社會中交往所體現(xiàn)出來的一種心理狀態(tài)。例如個體的社會心理與社會行為表現(xiàn)情況、社會交往心理與行為表現(xiàn)情況以及群體心理等方面的社會心理因素,都會嚴重制約著高職院校的教育教學質(zhì)量。從而嚴重影響高職院校的正常教學質(zhì)量以及案例教學法的運用。
(二)學校教學管理因素
課堂教學的關(guān)鍵事件是在學校這個大環(huán)境中體現(xiàn)出來的。所以,能夠全面體現(xiàn)出學校的特點以及意志,學生在學校所受到的各種影響都會集中在課堂活動表現(xiàn)出來,而發(fā)生在課堂活動中的一些教學事件也有可能會引起教師方面的注意。
由于大學的管理制度如同“科層制”這樣的管理制度,這樣的一種制度也是體現(xiàn)出自上而下的一種高度統(tǒng)一體制,這樣的體現(xiàn)不利于教學質(zhì)量提高,而且很容易剝奪教師應有的教學自由。然而教學自由與教學控制之間也存在著一些內(nèi)部的矛盾,教學控制是作為全面維持學校整體教學活動有序進行的管理活動,但是每一個學科專業(yè)教學形式是不一樣的,這樣就會存在某些不可避免的矛盾。比如,學校有可能會做出一些強制性的規(guī)定來監(jiān)督教學活動,使教師和學生的自由受到某方面的約束。
(三)實驗室軟硬件建設(shè)因素
高職院校實驗室軟硬件設(shè)施及教學環(huán)境,主要是承擔了物理案例教學的一部分重要的教學工作。進行案例教學實驗研究的精確性及質(zhì)量如何都與實驗室的軟硬件有關(guān),良好的軟硬件建設(shè)可以大幅度地提升教學質(zhì)量,同時也有利于案例教學的進行。如果實驗室現(xiàn)有的軟環(huán)境建設(shè)落后于硬環(huán)境的建設(shè),那很大程度上會制約物理實驗室最大效益的發(fā)揮,同時隨著教育體系進一步改革以及社會化的發(fā)展,每一個行業(yè)對人才的培養(yǎng)需求都發(fā)生了很大的變化,使得有很多高職院校根據(jù)社會需求進行新一輪的教育改革,以此來制訂出符合社會現(xiàn)創(chuàng)階段所需要的培養(yǎng)方案,但是實驗室軟硬件實驗設(shè)備并不一定可以全面滿足新的人才培養(yǎng)方案的要求以及精神。
因此,高職院校需要對物理實驗進行科學的規(guī)劃,分室分類地建設(shè),有必要重點建設(shè)一些學生可以進行自主設(shè)計以及動手制作一個完整系統(tǒng)的物理實驗平臺,對現(xiàn)有的各個物理室實驗設(shè)備進一步的完善,最終使實驗室的軟硬件都可以符合物理學科的需要。
(四)教師因素
在案例教學法中,雖然在課堂中進行討論教學形式為主,但是這并不是說就可以離開講授的內(nèi)容,更多的只能說是教師所講授的方式以及作用發(fā)生較大的變化。教師是為了能夠更好地確保一所學校擁有更高質(zhì)量是作為關(guān)鍵因素,這才是真正的課堂教學主體。特別是高職院校開設(shè)的物理課程,教師所起到的作用更加是不能忽視的,教師對課堂教學效果的影響也是十分重要的。所以,在高職院校物理教學中就一定需要我們的每一個教師認真教好每一個知識點,使學生從中學到更多的知識,這也是教師敬業(yè)精神的一種體現(xiàn),也是學術(shù)水平與良好的科學修養(yǎng)的體現(xiàn)。
(五)學生自身因素
在成功的案例教學過程中,學生是首先是屬于被動角色,然后轉(zhuǎn)變成為一名積極主動的參與者。課前需要仔細閱讀教師指定的案例材料,然后再認真分析和思考,同時還可以與其他一些學生進行非正式地討論相關(guān)案例內(nèi)容,通過這樣可以對所學到的知識有個大概的了解,以此來做好充足的準備,然后在課堂上進行積極的發(fā)言,全面闡述自己的思考過程與結(jié)論,同時可以進行分組辯論,使得大家一起參與進來共同接收新知識。
通過正確的教學引導下,能夠讓同學充分的發(fā)揮出應有的能力,全面克服各方面困難以及一些不利的條件。雖然他們情緒表現(xiàn)十分的強烈但是比青年初期更加容易控制;他們情緒也十分的豐富,熱情相當高漲,對教學案例的討論也十分的感興趣。再加上,他們的抽象思維具有高度的發(fā)展,辯證思維也是日益提高,發(fā)散性思維會有新的發(fā)展。再加上其想象力也十分的豐富,因此,需要善于獨立思考,表現(xiàn)出的思維也十分的活躍,具有很強的求知欲,迫切希望自己能有新的發(fā)現(xiàn),對案例教學都有著十分重要的促進作用。
三、案例教學法在物理課堂運用的一點建議
(一)遴選合適的案例
教學案例并不是隨便拿個例子就可以了,需要按照高職物理課程教學目進行慎重的選擇,一定需要通過反復的加工整理,才能夠運用到教學案例中去。案例的內(nèi)容可以是正例或者反例,關(guān)鍵是在于體現(xiàn)問題或者暴露問題,能夠?qū)W生內(nèi)化理論和掌握方法起到一定的引導和啟發(fā)作用。
(二)學生的積極配合
教學案例的重點是在教材,學生課前需要認真閱讀高職物理教材的內(nèi)容,掌握教材的基本信息,這樣就可以快速熟悉案例的內(nèi)容。所以,教師需要按照教學內(nèi)容,布置學生預習與案例有關(guān)的背景材料,只有當學生能夠全面熟悉與案例有關(guān)的背景材料的前提下,才可以更好地確保學生把注意力全部集中在案例上。在課堂上學生需要積極參與以及踴躍發(fā)言,以此來全面提高討論的效率以及質(zhì)量,只有這樣才能取良好的教學效果。
(三)合理組織教學內(nèi)容
首先,教師需要制定明確的教學目標。因為案例中需要包含很多的細節(jié)以及信息,教師需要按照教學目標向?qū)W生提出分析案例的具體要求,從而更好地防止案例中與教學內(nèi)容無關(guān)的細節(jié)和信息影響了學生集中力,這樣不利于正常教學。其次,案例教學需要全面體現(xiàn)參與性、互動性以及民主性,假如學生只是作為一個旁觀者,那么案例教學就會失去真正的意義,需要適時調(diào)整討論進程,協(xié)助學生清理思路,全面啟發(fā)學生始終保持積極的思維狀態(tài)。最后,需要歸納和分析學生對案例討論的觀點,全面強化教學內(nèi)容,以此來提高教學質(zhì)量。
四、總結(jié)
Abstract: The application of case-based teaching in the course of "Probability and Mathematics Statistics" was discussed, and several specific teaching cases were provided.
關(guān)鍵詞: 案例式教學;概率論與數(shù)理統(tǒng)計;應用
Key words: case-based teaching;Probability and Mathematics Statistics;application
中圖分類號:G642;O21 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)25-0204-02
0 引言
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是理工科各專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程,其理論方法獨特,抽象,既有嚴密的數(shù)學基礎(chǔ),又與眾多學科有著密切的聯(lián)系,其理論方法已廣泛應用于自然科學,社會科學及人文科學的一切領(lǐng)域。隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展,它在經(jīng)濟,管理,工程,技術(shù),金融,物理,化學,地理,天文,生物,環(huán)境,教育,語言,國防等領(lǐng)域的作用愈益顯著。隨著計算機的普及,概率統(tǒng)計思想方法已成為信息處理,制定決策,試驗設(shè)計等的重要理論與方法。可以說,凡是有數(shù)據(jù)出現(xiàn)的地方,都不同程度地應用到了概率統(tǒng)計提供的模型與方法。為了更好地促進學科的發(fā)展,適應經(jīng)濟,社會迅速發(fā)展的需要,文獻[1,2]對本課程的改革與實踐做了一些探索。本文對案例式教學法在概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學改革作一些探討。
1 概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的特點
概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程是研究隨機現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律性的數(shù)學分支。其理論方法獨特,抽象,它建立在公理化結(jié)構(gòu)之上,理論嚴密,體系完整,同時,它的實踐性又很強,很多重要的統(tǒng)計思想,方法都是來自于實踐,又運用于實踐。概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的這種實踐特點決定了在本課程的教學過程中有必要通過引入案例分析,以問題解決為驅(qū)動,提高學生的以發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題為主的實踐能力。
2 案例式教學法
現(xiàn)在,有一種流行的教育教學方法稱為“案例教學”。“案例教學”就是通過實際問題的描述、假設(shè)、建模與求解,演示理論與方法的應用過程。數(shù)學上,這樣的教學方式就是所謂的“問題解決”的數(shù)學建模的思想。這種方法不拘泥于對理論和方法的闡述,更注重對理論與方法的實際應用過程的展示:包括問題的描述、所涉及的變量及其相互關(guān)系、問題的假設(shè)與簡化、問題的數(shù)學模型的建立與求解。即案例式教學是以問題為中心的一種教學方法,以問題為主線,發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,解決問題,以問題開始,以解決問題結(jié)束。通過這種教學方式,可強化學生對基本概念、方法的理解,激發(fā)學生的學習興趣。
3 案例式教學法在概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程中的應用
在概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學中,在介紹完每一章的基本概念、理論、方法之后,適當?shù)囊胍恍┫嚓P(guān)的教學案例,可以激發(fā)學生的學習興趣,加深學生對所學基本知識的理解,通過對案例的深入分析,可以強化學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。下面介紹幾個在本課程中使用的案例。
3.1 運氣問題 此問題通過對日常生活中的運氣問題的分析,加深了大家對古典概型中相關(guān)知識與方法的理解[3,4]。問題如下:日常生活中,我們經(jīng)常遇到某件事(結(jié)果)連續(xù)發(fā)生,如打牌時連續(xù)摸到好牌(或臭牌),是否存在我們所說的運氣?下面運用古典概型相關(guān)方法對此進行深入分析,以使學生對此問題有更深入的理解。
我們運用擲硬幣試驗對打牌問題進行描述:第i次擲出正面表示第i次得到好牌,用“1”表示;第i次擲出反面表示第i次得到臭牌,用“0”表示。
參考文獻:
[1]鄧華玲等.概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的改革與實踐[J].大學數(shù)學,2004,(1).
[2]施慶生等.《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學改革與實踐[J].南京工業(yè)大學學報(社會科學版),2004,(3).
社會醫(yī)學是研究社會因素與健康和疾病之間的相互聯(lián)系及其規(guī)律,從社會衛(wèi)生策略和措施上探討提高人群健康水平的一門學科。它綜合了生物醫(yī)學與社會科學的研究方法及成就,為了解決社會生產(chǎn)實踐和醫(yī)學研究中的實際問題,需要多學科的理論、方法、知識和技術(shù)的交叉、融合。但是,長期以來社會醫(yī)學的教學難以擺脫灌輸式的教學模式,學生普遍反映內(nèi)容繁雜、抽象,難以理解,未能達到提高學生綜合運用所學知識解決問題能力的教學目標。而案例教學是指把案例引入課堂,以實例的形式向?qū)W生提供若干特定的情境,引導學生綜合運用所學理論知識分析解決實際問題的一種教學方法。案例教學以其獨特的理念與教學模式,在法學、管理學、醫(yī)學等領(lǐng)域的教育教學中占據(jù)了越來越重要的地位,成為一種重要的教學方法[1]。同時,案例教學突出學生理論知識的綜合運用,強調(diào)實踐能力的培養(yǎng),這些都符合當前我校培養(yǎng)應用性人才目標的要求。也有其他院校的教學實踐經(jīng)驗表明案例教學法適合應用在社會醫(yī)學教學中[2]。針對這些情況,我們也嘗試在社會醫(yī)學本科教學中應用案例教學,并對兩年來的經(jīng)驗及不足進行總結(jié)。
1案例教學實施的經(jīng)驗
1案例教學實施的經(jīng)驗
1.1運用案例的時機要適當能否抓住有利的教學時機運用案例是案例教學能否取得成功的重要環(huán)節(jié)[3]。根據(jù)我們實施案例教學的經(jīng)驗,總結(jié)案例教學在應用中的分類。
1.1.1引入式在介紹新的內(nèi)容之前,如果應用一些典型案例引入,往往給學生帶來強烈興趣,起到引人入勝的作用。比如,在講授醫(yī)學模式這一內(nèi)容時,一開課就引入一個案例:一名男性患者死于肺癌,醫(yī)生認為其病因是吸煙過多,但其根本原因不在于吸煙,因為患者吸煙是由神經(jīng)質(zhì)引起,神經(jīng)質(zhì)則由家庭沖突、夫妻不和引起,而導致家庭沖突、夫妻不和的根本原因是三代五口同住一室,住房太窄才引起家庭經(jīng)常發(fā)生沖突。其生物學診斷是肺癌,心理學診斷是神經(jīng)質(zhì),社會學診斷是住房擁擠[4]。通過這個案例再從影響該患者健康的因素入手,逐步分析傳統(tǒng)生物醫(yī)學病因觀的局限性,引入現(xiàn)代醫(yī)學模式的概念。這個案例的運用不僅極大地激發(fā)了學生學習醫(yī)學模式的興趣,而且使學生通過案例初探了不同醫(yī)學模式對醫(yī)學及衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展的影響。
1.1.2穿插式即在教學重點難點時使用案例,幫助學生理解掌握重點內(nèi)容。社會醫(yī)學課程中的教學難點往往都是些知識性、理論性、抽象性很強的概念或觀點,教師如果還采用過去單純說理、告知的教學方法來突破教學難點,其效果往往不甚理想。如果這個時候能夠恰當?shù)剡\用典型案例,就可實現(xiàn)突破教學難點的目的。比如,在講授社會因素與健康這一內(nèi)容時,為了突出社會經(jīng)濟、社會文化等社會因素對健康的影響這一難點,可先讓學生觀察并分析大量事實數(shù)據(jù),再自己得出結(jié)論,進而探討每種社會因素又會從哪些方面影響健康以及如何影響健康。這樣學生不僅在濃厚的興趣中學到了知識,掌握了各種社會因素對健康的影響,而且極大地調(diào)動了學生參與學習的積極性與主動性。同時,教師也輕而易舉地突破了教學難點,起到了事半功倍的功效。
1.1.3討論式社會醫(yī)學的授課教師在教學過程中除了要對學生進行知識傳授以外,另一個重要任務就是要通過社會醫(yī)學的理論知識體系,把學生的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識聯(lián)系起來,提高學生的綜合判斷能力,以實現(xiàn)知識、能力、思維三者的高度統(tǒng)一。運用典型案例來展示社會醫(yī)學的思維方式,給學生做出示范是提高學生實踐能力的有效方法之一。比如,在講授衛(wèi)生服務研究這一內(nèi)容時,在理論內(nèi)容結(jié)束后,選取第四次國家衛(wèi)生服務調(diào)查這個典型事例,結(jié)合實際數(shù)據(jù)加深學生對衛(wèi)生服務研究的內(nèi)容、方法及意義的理解,并可截取部分資料由學生進行分析,根據(jù)現(xiàn)有知識對分析出的數(shù)據(jù)信息進行討論并得出相應的結(jié)論和建議,得到了很好的教學效果。
1.2創(chuàng)新課程考核評價方法,實施多方位考核辦法為了進一步提高教學實效性,在實施案例教學的過程中同步改變傳統(tǒng)的評價方式,采用學習過程和學習目標相結(jié)合的綜合性考核方法,突出能力考核,具體操作如下。
1.2.1考核方式為使學生重視平時的課程討論和知識積累,形成良好的學習習慣,本課程的總成績由平時學習考核和期末考試兩部分形成,平時考核比例加大??偝煽?平時考核成績(50分)+期末考試成績(50分)。
1.2.2平時考核成績的形成平時考核成績由平時學習表現(xiàn)、課堂綜合測試、項目創(chuàng)新設(shè)計三部分形成。平時考核成績(50分)=平時學習表現(xiàn)(考勤、平時課堂表現(xiàn))(20分)+課堂綜合測試(10分)+項目創(chuàng)新設(shè)計(20分)。平時學習表現(xiàn)部分指考勤和平時課堂表現(xiàn)。首先考勤占10分:每曠課1次扣1分,扣滿10分為止,取消期末考試資格;平時課堂表現(xiàn)占10分:課堂積極發(fā)言每次得0.5分,正確回答問題每次得0.5分,以10分為上限。課堂綜合測試共2次,學生按要求完成課堂測試任務并提交,每次5分。項目創(chuàng)新設(shè)計要求學生分小組設(shè)計并實施完成一次項目調(diào)查,根據(jù)項目設(shè)計、實施、結(jié)果和調(diào)查報告的撰寫綜合評價給分。
1.2.3期末考試的形式主要對社會醫(yī)學教學大綱要求學生掌握的理論知識給予考查。在期末考試中我們采用大題量、多題型的出題形式,重點考核學生的知識全面性及靈活性。在整個案例教學中,課堂上穿插案例,要求學生現(xiàn)場討論,課堂作業(yè)及課下創(chuàng)新項目設(shè)計都要求學生不僅要綜合運用已掌握的知識,還要求學生課外查閱大量資料加以分析判斷,擴大了學生的知識面,調(diào)動了學生學習的積極性,培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。
2案例教學實施中的問題
案例教學在社會醫(yī)學的教學中取得了一定的效果,但是案例教學不僅是在課程中穿插幾個案例,案例教學作為一項教學改革也需要多方面的配合與投入才可能收到理想的效果。總結(jié)案例教學實施過程中仍存在的不足如下。
2.1教學案例的更新完善本學期采用《社會醫(yī)學(案例版)》教材,書中對案例編選、引導分析和學生討論等環(huán)節(jié)進行了深入細致的編排,初步形成了比較成熟的社會醫(yī)學課程案例教學體系。但是,受到教材出版的時效限制,在教學過程中,仍應注意精心添加具有時代性、貼近社會和學生生活實際的典型案例。建議可在每學期開學初由授課教師集體備課及對學生進行問卷調(diào)查,獲取近期社會及學生關(guān)注的熱點,以便及時對教學案例進行修訂。#p#分頁標題#e#
2.2師資隊伍建設(shè)案例教學法不是僅僅列出幾個案例,讓學生回答幾個問題,教師再評析一番。首先,教學案例的收集和多種形式的考核方式,大大增加了教師工作量,因此必須擴大社會醫(yī)學教學團隊,增加投入,提供財力和物力的保障。其次,案例教學對教師素質(zhì)要求很高,教師必須具備從理論知識到實踐操作的綜合運用能力,具有較強的課堂駕御能力,能夠始終把握住案例討論的主題,教師要更新教育觀念,有投入教學方法改革的自覺性和熱情,這都要求必須加強師資培訓。最后,收集、編寫符合要求的高質(zhì)量的案例,正確選題,選擇適合教學目的和學生水平層次案例,并能夠明確案例討論的主題,這些都需要加強教師集體備課。
2.3教學條件
2.3.1學生條件社會醫(yī)學的教學對象一般要求是大學高年級的學生,只有學生掌握了一定的基礎(chǔ)知識之后,才可能在課堂上進行有效積極的討論[5]。同時實施案例教學就是要增加教師與學生的互動,充分調(diào)動學生的積極性,但如果學生數(shù)量過多的話,即使實施案例教學,授課教師也無法有效地與眾多的學生進行溝通。所以,就我國高校的實際情況看,班級規(guī)模適宜控制在30-50人,其中40人左右的學生是最佳的規(guī)模[6]。