实验动物学方法范文

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实验动物学方法

篇1

【中图分类号】R-332【文献标识码】A【文章编号】1007-8517(2010)18-051-2

实验动物是人工饲养,对其携带的微生物实行控制,遗传背景明确或者来源清楚的,用于科学研究、教学、生产、检定及其科学实验的动物。实验动物学则是以实验动物为主要研究对象,并将培育的试验动物应用于生命科学等研究的一门综合性学科;简而言之,它是研究实验动物和动物实验的一门综合性学科[1]。实验动物教学对于现代高校学生的培养,特别是对于医药、生物、化学等学科的学生来讲,是必须而至关重要的;实验动物在研究生命及相关的学科中有着不可替代的地位。尽管如此,实验动物与人还是有本质的差别,如何在教学中有效而合理的利用实验动物,使实验动物学教学真正体现其价值和意义,开拓学生知识面,提高学生科研素质,使他们能够在自己所学的领域中更好地服务于社会、服务于人民是一个值得探讨的课题。

1实验动物学的重要性和必要性

随着生物医学动物实验的发展,1950年,世界上诞生了一门新兴的学科――实验动物学,它是一门专门研究实验动物和动物实验的综合性学科,是生命科学研究的基础和支撑条件,目前各国都在花大力发展这门学科。美国国家卫生署(NIH)每年经费开支约2至5亿美元,其中50%与动物实验有关;有人统计过,我国的生物医学科研中,有60%以上需要实验动物,在某些领域的研究,离开实验动物就寸步难行[2]。而在与人类息息相关的医学领域,由于各种因素的限制,医学研究是不能也不允许在人身上直接做实验的,但要深入探讨其疾病的发生、发展及防治,只能合理的利用实验动物这个人类的替难者。

2实验动物学教学内容的改革

对于实验动物学教学内容的改革,首先应明确其教学的目标,教学对象的专业背景与层次不同,应根据情况制定侧重点不同的教学大纲。对于大众教学,应着重使其了解与掌握实验动物科学的基本知识与基本技能,拓宽知识面;而对于研究生,重点应突出实验动物的选择、人类疾病动物模型、免疫缺陷动物、胚胎工程动物、转基因动物等内容,力求充分反映学科前沿[3]。就是同一层次的学员,专业不同,授课的侧重点也不同。如对于管理类的学生,我们着重使其熟悉与实验动物使用及管理相关的各项法律法规,而对于药学专业的学生,重点则是使其熟练掌握各种动物实验技术。

虽然教学应以教材为纲,但是教材内容总是落后于学科发展的现状。在明确教学内容时,教师需经常上网查新,适时将该学科涌现的最新信息、新技术以及新动向以讲座、介绍的方式融入到授课内容中。这样做并非要求学生掌握这些知识,而主要是培养他们探究的兴趣。

3实验动物学教学方法和手段的应用

实验动物学一门以实验为基础的学科,因而具体的实验操作对于培养学生的实际应用能力和动手能力至关重要。在实验教学中,力求在教师的指导下,学生通过实验方法进行学习,在这个过程中可以根据研究课题规定任务,利用专门的仪器和设备对研究对象进行积极干预,人为的变革、控制或模拟研究对象,在最有利的条件下进行观察,从而获得经验事实。实验教学中需要学生自己去主动探索,学生需充分与教师和学习伙伴进行交流、探讨,主动接受教师的指导和伙伴的协作学习。教师在此过程中应保证学生学习的空间和保持团结协作性。

在实际的教学过程中,可普遍采用“启发探讨法”,适度采取“发现法”,并加大探索性实验的比重。在教学过程中,应坚决摒弃过去“满堂灌”的教学方法,鼓励学生大胆质疑,发展求异思维、发散思维,让学生成为学习的主体。在适当时候引导学生像科学家发现真理那样,通过自己在使用者的探索和学习,“发现”事物的因果关系及内在联系。这种发现不是完全按照人类对某一事物原始的发现进程进行的,而是在相关的指导下通过实验设计来实现的。因而教师在此过程中应特别重视度的把握。

另外,在保证课堂教学中学生接受知识质量的前提下,还要注重细节中对学生潜移默化影响的因素。目前,对于动物实验,有关学者提出了“3R理论”,3R为替代(Replacement)、减少(Reduction)和优化(Refinement)三个英文单词的字头,指的是在动物实验中用无知觉的材料代替活的有知觉的材料;在保证获取一定数量与精确度的数据信息的前提下,减少动物的使用数量;以及在必须使用动物时,要尽量减少非人道程序的影响范围和程度。这方面的灌输不仅对于学生培养科学严谨的作风有益,而且对于目前全球所倡导的动物人道主义有现实意义。

4综合措施提高动物的利用率

实验动物学的教学首先必然会给动物带来莫大的痛苦,此外,随着学生规模的逐渐加大,实验动物材料的需求进一步增加,增加成本,因而提高动物利用率是目前形势下十分需要的。提高动物的利用率可以从以下几个方面入手:1、课程之间统筹协调,减少实验动物的用量;2、开设综合性实验.减少实验动物的用量;3、整合同一门课程实验,减少实验动物的用量;4、提高实验的成功率。减少实验动物的用量。对于前三点来讲,主要要求各学科教师间多沟通和交流,对于教学计划有明确的安排和较好的执行力。对于提高实验成功率则可采用先进的设备技术手段来完成,如利用先进设备,采用生物信号采集处理仪替代目前生理学实验室前置放大器、示皮器、记录仪、监听器和刺激器,可大大简化实验室仪器设备,提高实验的效率,并减少实验动物的使用量。课前利用模拟实验,熟悉实验的基本操作方法,了解实验的基本程序,反复观察、体会实验操作流程。在模拟进行活体实验过程中,如果遇到较难的操作方法,学生可反复进行模拟练习,直到熟练掌握。模拟实验既可以提高学生的实验技能,又可提高实验成功率,明显减少实验动物的浪费。此外,作为教师提高自己的责任意识也能提高动物的利用率。

5实验动物学的现实意义及实验动物的福利保护

人类相当多的研究需要实验动物学来支持,没有实验动物学就没有其他很多学科的发展。如在新药开发过程中药评价概述、新药的药学评价、临床前药理学评价、临床前毒理学评价、实验药理学研究的评估、新药临床研究、药品注册、新药评价的组织管理和新药研究与开发等,几乎每个环节都要涉及到实验动物。特别是新药的主要药效学试验、一般药理学试验、急性毒性试验、长期毒性试验、生殖毒性试验、遗传毒性试验、致癌试验、药代动力学试验和毒代动力学试验等几乎完全依靠实验动物学来完成。

同时,我们在教学的过程中也要使学生明白,实验动物学中动物牺牲的意义,使实验动物的福利保护扎根于学生心中。所谓动物福利,就是让动物在康乐的状态下生存,其标准包括动物无任何疾病、无行为异常、无心理紧张压抑和痛苦等;基本原则包括:让动物享有不受饥渴的自由、生活舒适的自由、不受痛苦伤害的自由、生活无恐惧感和悲伤感的自由以及表达天性的自由。教学中贯穿动物福利的思想,旨在唤醒学生爱护、保护、善待动物,改善动物的生存环境,关注动物的情感和尊严,是人类对动物理性和善性的升华。保护动物、善待生命不仅是所有善良人的愿望,也是社会走向稳定和文明的重要标志。

参考文献

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课本上的一些演示实验,可见度小、不易观察,或者学校实验室配置达不到实验要求,可以在确保实现实验教学目的的前提下,因地制宜地对实验方案进行改进,选用低成本实验,以达到预期效果。如:在进行弹力教学中,我们取扁的玻璃酒瓶做微小形变演示实验,通过沿长轴挤压液面,将不易观察到的固体形变充分显现。瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验。实验的生活化设计,能激发学生兴趣,增加学生动手的机会,使学生感觉到物理贴近生活,不但降低实验成本,而且有利于提高师生动手能力和综合知识运用的能力,培养节约意识和创新意识。

二、变教师演示实验为学生演示实验

传统的演示实验,总是教师做学生看,学生失去了体验机会。而让学生做演示实验,学生对此一无所知,实验中会出现事先谁都没有预料到的问题,然后针对出现的问题,组织学生讨论,分析原因,提出解决方案,这样的演示实验,才是新课程所追求的。如在单摆教学时,有一个用漏沙的摆来描绘单摆振动图像的演示实验,在引导学生分析设计了实验方案后,请两个动手能力较强的学生上台演示,学生很自信的上来做,两人简单分工,一人先给沙摆灌沙子,但没有堵住下面的小孔,沙子很快漏光了,他将沙子收集好,重新给沙摆灌沙子,这次他事先用手指堵住了小孔,然后他使单摆偏离平衡位置,释放单摆,同时放开手指让沙子漏出,另一位同学缓慢地拉出下面的木板,结果并未出现大家期待的正余弦曲线,而是一条折线。通过引导学生分析,原因是木板拉的太慢,经过改进,效果还是不理想,再分析改进,最终做出了满意的结果。相信学生经过这样的“一波三折”,实验的效果比老师一次演示成功要好得多。

三、变验证性实验为学生探究性实验

验证性实验是指对研究对象已经形成了一定认识或提出了某种假说,为证明这种认识或假说是否正确而进行的一种实验。它以训练学生的实验技能、验证基本理论原理为主要目标,强调操作技能的程序化和规范化。探究性实验是指在未知结果的情境下,围绕某个问题通过猜想、实验设计和操作、分析得出结论并对结果进行交流的一种实验形式。它以学生获取知识和技能、发展科学探究能力、培养情感体验为教学目标,它不仅关注实验结果,更重要的是使学生经历探究过程,并在过程中受到科学方法的训练,形成科学的态度、情感和价值观。如把影响金属导体电阻的因素设计成探究型实验,先用类比的方法引导学生进行猜想,电流通过金属导体时受到的阻碍与哪些因素有关呢?明确好探究方向后,把学生分组通过讨论得出实验方案、步骤,设计好表格。学生自己按设计好的方案进行实验。学生完全能在实验数据的比较分析中找到金属导体的电阻与长度、横截面积、材料的关系。演示实验,中学生基本上不参与实验的设计,只是按部就班地观察、读数和记录,不利于培养学生的创新能力。而探究性实验使学生由以往的被动观察实验变为主动地做实验,最大限度地发挥了学生的主观能动性。通过探究性实验的全过程体验,学生明确实验设计的思维方法;学会如何控制实验条件;怎样观察物理现象;选择怎样的测量手段,怎样测量;数据记录表格设计等。在实验过程中学生获得丰富的感性的认识,学生思维很活跃,积极参与,教师的引导作用与学生的主体地位得到了充分的体现,学生在学习物理的科学方法和科学态度方面得到锻炼,对所学的知识掌握的更扎实牢固,提高了学生分析和解决实际问题的能力。

四、多媒体技术与物理实验有机结合

有的实验现象瞬息即逝很难观察其变化过程;有的实验历时太长无法在课堂有限的时间里进行……这些都使教学效果受到影响。随着多媒体计算机的迅速发展,多媒体演示形态正在日益成为物理演示实验的一种重要呈现手段。它具有声像并茂、感染力强、再现迅速、重复性好、快速处理实验数据、能突破时空限制的特点,可以把物理现象直观、形象地展示。特别是在实施新课程中,教师应创造性地将多媒体应用到实验教学中,以实现最佳的教学效果。

1.运用多媒体提高演示实验的可见度

有很多演示实验可见度很小,不便于学生观察。我们可以运用实物展台投影放大。如用电流表、电压表、螺旋测微器、游标卡尺等进行测量时,由于仪器小、刻度小,可见度差,给教学造成困难,在演示时采用实物展台直接投影到屏幕上,使现象“放大”,提高实验的可见度,增强效果。

2.运用多媒体展现物理现象的内在过程

在进行自感实验时,先用灯泡在断电自感现象示教板中演示断电自感现象,学生观察到断电时灯泡突然闪亮一下后熄灭,但对为什么这样,学生是不容易解释清楚的。教师可用电流传感器替换灯泡,利用数字化实验非常清楚地绘制出断电时灯泡中的电流随时间变化的图像,让学生目睹其内在过程获得感性认识,进而加深对实验现象、结论的理解。

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中图分类号:G642 献标识码:A

文章编号:1672-5913(2007)12-0056-03

1前言

程序设计(包括计算机程序设计、计算机导论、计算机文化基础等课程)课程是目前高校中普遍开设的公共基础课程,其实践性非常强。在教学中,实验教学占1/3至1/2或更大比例,许多知识只有通过实验教学和上机操作才能掌握。因此,如何搞好实验教学,培养学生实际的计算机操作能力,是当前计算机课程教学改革的一个重要方面。目前,绝大多数院校的计算机基础和程序设计课程的实验教学,一般由教师根据教材挑选一些习题或例题,作为学生的上机和实验教学内容,或者选用与教材配套的实验指导书,指导学生按照上面的实验题进行操作。这种传统的教学方式存在以下不足:实验题目的设计很大程度受教材限制;教材的内容很难及时更新;学生上机实验目的性不强,任务不够明确,教师对学生实验操作内容的控制性差;师生比达不到要求,老师指导实验的劳动强度很大,效果不好。

2“任务驱动”方式与“小组教学”方法

2.1“任务驱动”方式的实验教学

针对上述问题,一些高校的老师研究开发了“任务驱动”方式的计算机基础课程实验CAI教学系统。该教学系统的题库采用全开放的Word文档系统及帮助系统,有利于培养学生的计算机实际操作能力。由于本系统提供的是一个“任务驱动”方式的实验教学平台,教师可以根据教学要求设计一批研究性实验课题,根据教学的最终目的,提出明确的要求,并在相应的帮助文件中给出难点提示以及必要说明,由学生自行完成课题。“任务驱动”方式的实验教学是以单个学生为主体,还是存在着一些有待完善和改革的地方:大量学生作业的存储和管理,增加了教师课后的工作量;学生之间的重复劳动浪费了大量的时间,也不利于培养学生的团队精神和合作意识。

2.2“小组教学”方法

“小组教学”是最为常用的教学形式之一。小组合作教学即将班级学生分成几组,组员应是不同水平层次学生的合理搭配,针对问题,以小组共同学习为主要形式的教学。小组合作教学有效地调动了学生讨论交流的积极性,增强了认知兴趣,学生有机会在无戒备、轻松的气氛中听取和采纳他人的见解,自主表达自己的观点,在有限时间内进行辨析、取舍、评价、知识重组乃至创新,形成立体知识网络,在大脑中形成优势兴奋灶,这种教学情境在学生大脑中不易消失,甚至保持很久。小组中以合作为主,组间以竞争为主,竞争与合作相伴进行,彼此的互助,使之取长补短,学生之间平等、民主、和谐关系逐步确立,为今后更加密切合作和竞争创造了可能和条件。虽然“小组教学”方法具有培养学生合作精神的优势,但是在小组教学方式的实施过程中也存在着一些特定的问题,例如,它的实施环境要求比较严格,小组成员与任务的确定都要合理安排,否则适得其反。

2.3“任务驱动”方式与“小组教学”方法结合的尝试

如果将“小组教学”与“任务驱动”结合起来进行程序设计实验课程的教学,将改变目前这种状况。程序设计实验课程正好满足了小组项目、个人实践的要求,如果给每个小组赋以明确的任务,实验效果将大大改善。“任务驱动”方式与“小组教学”方法的结合不但减少了学生学习的重担,提高学生独立完成工作的能力,而且也提高了学生共同解决实际问题的能力和综合应用的能力,还培养了学生互相学习,互相帮助的团队合作精神;因为程序设计从本质上说,不是一个人的工作,而是一个团队的劳动成果,因此,在学校培养学生学习如何编写程序代码的同时,更重要的是培养学生的工作方法和合作意识。从另一个方面来说,它还反映了高校教学与社会需求紧密结合的需要,也是提高学生竞争力的一个重要方法。

3具体实施方法

针对程序设计类实验课程的特点,我们将从以下几个方面来实现“任务驱动”教学方式与“小组教学”方法的结合,达到教学过程中各种效果的最优化。

1) 程序设计课程的“任务驱动”实验平台的建立

建立一个程序设计(实验)课程的网站,将程序设计类课程相关的学习资料到互连网上(网址:/holly_he),给学生一个自由学习和讨论的空间,建立一个学生可以独立工作和自学的实验平台。

2) 实验课题的设计

课题小组教师设计一批研究性实验课题,根据目的提出明确的要求,并在相应的帮助文件中给出难点提示及必要说明。针对学生对知识的掌握程度,实验课题的设计也将逐层展开,可以给出设计基础与验证型实验、设计与开发型实验及研究与创新型实验三个层次的计算机案例或者是课程设计的相关题目。

3) “小组教学”方法的具体实践

在不同专业不同班级的不同课程中具体实施这种基于“任务驱动”实验平台的“小组教学”方法。我们分别在大二和大三的四个班级的“计算机程序设计”、“医学计算机应用基础”、“微机原理与接口技术(汇编语言程序设计)”三门课程中具体实施了这种基于“任务驱动”的“小组教学”方法。

4) 基础教学“专业化”

将计算机程序设计课程与学生所学专业结合起来,从“专业化”应用的角度来教学,将计算机技术、计算机资源、信息处理方法融入到相应学科的教学活动和实际应用中,使学生能够运用计算机和本学科的知识,处理和解决本专业的实际应用问题,培养学生在本学科中获取、加工和利用信息的能力。

4效果与分析

我们分别在低年级和高年级的四个班级具体实施了这种基于“任务驱动”的“小组教学”方法。具体的效果与分析如下:

1) 基于“任务驱动”的“小组教学”方法在培养学生利用工具查找资料的能力以及提高学习的主动性和自觉性方面起到了良好的作用。

实验任务提前在实验平台中,每个小组都想抢在其他小组的前面,课前主动根据实验要求查找相关资料,积极准备实验。各个小组之间都在较劲,在上实验课时快速进入实验状态,有步骤和目的地做实验,大部分学生都争取在课内时间完成实验,课后书写实验报告。学生学习的主动性提高了。

2) 基于“任务驱动”的“小组教学”方法提高了学生学习的目的性和自主性。

实施过程中发现,在实验题目和分组名单出来之后,学生的压力增加了,他们自己主动分工,提出各自的设想和实施方法,带着问题和想法做实验,实验的目的性大大的增加了。

在实验过程中,有问题的学生可以及时通过实验平台向任课老师或者同学提问。课后也有很多学生通过实验平台给老师提问来继续完成实验课题,学生之间也会相互讨论。通过同学之间以及学生与老师的讨论,学生养成了有问就提、有问就互相讨论、请教的良好习惯。实验平台大大提高了学生们学习和钻研的自主性。

3) 基于“任务驱动”的“小组教学”方法,增加了学生与教师的互动,增强了学生与学生之间的相互学习和交流。

由于实验平台在互连网上,学生能随时访问,向老师提出问题、学习需求以及反馈教学效果等信息。又由于实验平台的开放性,不仅仅使我们学校的学生通过实验平台进行学习和提高,还有其他院校的学生也可以利用我们的实验平台,进行讨论、交流,从而共同进步。

4) 在互连网上的实验平台给学生发现新知识和增强创新思维提供了一个新空间和新手段。

实验平台中包括了能自动更新的计算机专业相关课程的网络博览和网摘,这些信息给学生进一步学习和研究提供了参考,是学生拓宽知识面的一个窗口。

5) 从具体的实施效果来看,高年级学生的实施效果比低年级好。

分析其原因,主要是大部分高年级学生已经适应大学的学习方法,学习的主动性和自觉性都比低年级学生好;同时高年级学生的自学、自我管理能力也比低年级学生强很多;再者,高年级同学希望多接触一些与以后工作相关的实验题目,为以后找工作做准备。而我们在高年级班实施这种教学方式时,主要采用课程设计的方法,课题的专业性大大地吸引和提高了他们的兴趣。

因此,建议在高年级学生的教学中可以多采用这种基于“任务驱动”的“小组教学”方法,一来可以满足高年级学生自我学习和提高的愿望,再者可以给他们提供更多的学习和思考空间,给他们涉足社会和接触实际工作提供一些具体的指导。当然,低年级的学生也要尽早实施这种以自我学习、团队合作的教学手段。

6) 通过基于“任务驱动”实验平台实施“小组教学”方法的实验效率和效果都比传统的单个学生做实验要好很多。

对于教师而言,通过整理学生在实验平台上提出的问题,得到有用的反馈信息,为后续教学提供了改进的方向;同时教师对类似的问题可以统一做出解答和答疑,减少了工作量,提高了工作效率。

目前我校计算机专业(尤其是高年级学生)大部分的课程都在有意识的推广和实施这种“任务驱动”方式与“小组教学”方法相结合的实验教学,其主要形式是课程设计。通过这种实验教学,我们希望学生把软件工程的思想和项目管理的方法用在每一次实验任务中,实验任务与实际工作内容、形式相关,培养社会人才所需能力,与社会需求紧密结合。

5总结

在“任务驱动”方式与“小组教学”方法相结合的指导思想下,教改小组建立了程序设计实验课程的“任务驱动”实验平台,整理和编写了与之相适应的实验教材,并在多个班级开展和实施。这些成果对于计算机程序设计乃至整个计算机基础的实验课程教学都有重大改进,对程序设计的实验课程以后的教学都有重要影响。实践教学表明,这种方法能够很好地培养学生的自学能力、合作与创新精神,极大地提高了学生的动手能力,较好的达到了计算机程序设计类实验教学目的。

Experiment Teaching of Program Design Based on Group Teaching Method and Task Driving

HE C Yongling1ZHENG-Yanhua2GUO -Suixun 1

(1.College of Medical Information Engineering, Guangdong Pharmaceutical University,2.College of Physics & Electronic Engineering, Guangzhou University, Guangdong Guangzhou 510006)

Abstract:A new method of group teaching based on task driving is put forward, based on the specialty and experiment teaching method in existence of Program Design. Practice teaching indicates that the new method can well cultivate students’ self-study ability, cooperation and innovation; can maximum improve students’ working ability; can reach the purpose of experiment teaching better. It deserves to experiment and spread.

Keywords: Program Design; Experiment Teaching; Task Driving; Group Teaching

参考文献

[1] 于斌. Blog技术在教育信息化中的应用研究[J]. 计算机教育,2005,(5).

[2] 金勤献,陆晨. 网络教学管理系统信息交互研究[J]. 计算机教育,2005,(5).

[3] 郭外萍. "案例+任务驱动"在计算机教学中的应用[J]. 电脑知识与技术,2006,(11).

[4] 肖荣. "任务驱动"下的计算机专业课程教学实践与探索[J]. 华北航天工业学院学报,2004,(2).

[5] 周小丽. 基于任务导向的合作学习教学法在计算机教学上的应用与实践. 科技信息(科技教育版),2006,(7).

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一、任务驱动法的基本内涵及特点

任务驱动法(即任务驱动教学法)是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法,它是坚持以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念;主张探究式学习,使学生处于积极的学习状态;每一位学生都能根据自己对当前问题的理解,运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。也就是说,任务驱动法是以“建构主义”为理论指导的教学方法,坚持以教师为指导,学生为中心的原则,利用教师组织者、指导者和促进者的作用,辅以教学情境、师生协作、学生会话等诸多要素改造,重组原有的学习经验,充分调动每个学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性,从而建构起新的知识体系。这一方法的主要特点是“任务驱动”和“注重实践”。

二、任务驱动法对机电实验教学方法的改革

机电实验教学过程中,运用任务驱动法,主要表现为坚持以学生为主体、教师主导,因材施教,积极推进基于工作过程的教学方法改革,以工作过程为导向,以任务、项目为驱动,通过提出问题、分析任务、实现目标与评价效果等环节逐渐培养学生学习活动与真实任务相协作的能力,从而引导学生形成浓厚的学习兴趣,推动其学习目标的实现。这一方法的应用引起了机电实验教学方法的一系列改革,在具体机电实验教学实践中,呈现多种教学方法。

1.案例教学法。基于任务驱动法在机电实验教学过程中,教师更多地采用案例教学法、问答教学法等,实行启发式、讨论式教学,鼓励学生独立思考,激发学习的主动性,充分尊重学生在教学过程中的主体地位,教学环节的师生互动,既改革教的方法,又指导学生改进学习方法和思考方法。在《机械制图与CAD》实验课程中,教师以现实生活中的零件作为模型讲解零件的图形表达方法,让学生多思考,积极加入到讨论行列,激发学生学习兴趣,少讲多练,提高学生实际绘图能力。

2.项目驱动教学法。基于任务驱动法在机电实验教学过程中,为培养学生思维能力和综合分析问题、解决问题能力,提高其职业技能,教师可大量采用项目教学法,以项目驱动,让学生在规定的时间内完成项目内容,教师只加以指导,完成后再由学生互评,教师点评。在《数控加工与编程》实验课程中,教师准备多个数控加工的工件为项目,将学生分组,让学生自己确定加工方案,分析加工工艺流程,确定工艺参数,编写加工程序,最后完成加工过程演示。

3.基于工作过程教学法。为突出学生在校学习内容与实际工作的一致性,采用基于实际工作过程为导向的教学方法。以《数控加工与编程》课程教学为例,其课程设置主要针对数控机床操作工和数控机床编程员。在实验教学环节中,教师根据工作过程调整教学内容,引导学生自己分析零件加工工艺过程,各工步完成的内容及注意事项,让学生懂得需要做什么,怎样做,需要具备哪些知识和技能,让学生有针对性的学习,学以致用。

4.仿真教学法。利用现代信息技术和教学软件建立虚拟车间、虚拟工作项目,并通过“虚拟工位”操作来完成工作任务,营造仿真工作环境,优化教学过程,提高教学质量和教学效果。如《数控加工与编程》课程,可以利用多媒体技术模拟数控机床(数控车床、数控铣床或加工中心)仿真操作,完成零件编程与加工。特别是在该课程实训的后期阶段,利用软件在虚拟环境下,要求学生设计并安装机电设备液压控制系统及电气控制系统,并用PLC控制液压缸的工作,强调电、液、气、PLC检测等多技术综合应用。又如《机械设计基础》实验连杆机构,以前在课堂上讲很多遍学生也很难理解,而经过改革后,将连杆运动做成动画,把常用的机械设备的连杆部分拍成照片播放给学生看,还做了连杆教具,直接带上讲台演示,使深奥的理论变得生动、易懂。

5.“课堂+车间+师徒”现场教学。机电专业学生毕业后大多从事技术工作,因此要求在校学习期间就必须具备较强的动手能力。可以推出“课堂+车间+师徒”的人才培养模式,学生即徒弟,教师即师傅,把课堂搬进车间,把产品搬进课堂,以产品、项目驱动,实现教、学、做一体化,培养学生职业素养,提高学生动手能力,缩短学校与企业的距离。

总之,在机电试验教学中应用任务驱动教学法可以调动学生学习的积极性、激发学生的创造力,能更好地培养学生的操作能力、促进学生自主实践的能力。当然,任务驱动法在机电实验教学中的应用也不是万能的,应用这一方法,还要从完善教学设计方案、选择恰当教学手段、进行多元教学评价等下功夫。

参考文献:

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