虛擬實驗論文范文

時間:2023-03-24 14:56:01

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虛擬實驗論文

篇1

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中,依賴的是硬件實驗設(shè)備,這種實驗設(shè)備價格昂貴,建設(shè)一個實驗室至少需要30~40萬元,在使用的過程中因為學(xué)生不能夠熟練操作實驗設(shè)備和儀器,容易造成損壞,維護費用也很高,使得很多實驗教學(xué)很難開展。虛擬實驗管理平臺(建設(shè)成本大大低于硬件實驗室)放置在學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中即可,依靠信息技術(shù)在計算機上最大程度地模擬出與硬件實驗相同的實驗環(huán)境,并且提供實驗教學(xué)和管理一體化功能。平臺內(nèi)可以由教師設(shè)計驗證性典型實驗并制定實驗評分標(biāo)準(zhǔn),平臺會根據(jù)學(xué)生實際實驗情況并依據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)計算出學(xué)生實驗成績和學(xué)生在實驗過程中出現(xiàn)的錯誤及存在的問題,教師再針對性普遍存在的問題進行講解,做到教學(xué)重點突出。虛擬實驗管理平臺內(nèi)部具有各種電子元器件和儀器儀表用以進行設(shè)計、連接、配置和調(diào)試,并可以根據(jù)需要進行添加,器件庫比硬件實驗室配備更加豐富。只要具備網(wǎng)絡(luò),學(xué)生可以利用任何能夠支配的時間反復(fù)設(shè)計電子技術(shù)實驗,即使是多個班級的學(xué)生同時做實驗也可以,這樣就解決了實驗時間和實驗場所受限的問題,實驗過程不會造成設(shè)備的損耗;平臺內(nèi)部含有幫助功能,學(xué)生在自主實驗過程中遇到問題可以自行查詢解決問題,增強了學(xué)生的自學(xué)能力。

2采用虛擬實驗管理平臺和虛擬仿真軟件的對比研究

虛擬仿真軟件中元件采用的是元器件符號,儀器儀表采用例化的符號,界面方便整潔、易于調(diào)試,但是對于學(xué)生認知的能力幫助不大;虛擬實驗管理平臺內(nèi)部的元器件和儀表儀器,是按照實際器件模型來進行建模。比如對于電阻來說,采用和實際實物相同的色環(huán)電阻,這對于學(xué)生認識實驗器件和設(shè)備具有很大的幫助作用,對于儀器儀表也都是采用和實際儀表相同的操作界面,直觀性強,可操作性高,避免了學(xué)生在實際實物操作過程中因為不熟悉實驗設(shè)備而產(chǎn)生損失。虛擬實驗管理平臺中,在設(shè)計搭建電路之前要考慮元器件在整個區(qū)域的排放位置,如果擺放不正確就需要刪除后重新搭建,這類似于在實際面包板中搭建電路,在設(shè)計電路之前必須先對整體進行布局思考;在仿真軟件中搭建電路的整體擺放特別方便,如果有錯誤也可以進行整體移動。從這一點來說,采用虛擬實驗管理平臺沒有采用虛擬仿真軟件方便快捷,但是有利于學(xué)生提前思考能力的培養(yǎng),盡量把問題解決在發(fā)生之前。對于虛擬實驗管理平臺和虛擬仿真軟件相比,仿真軟件的功能更強大,虛擬實驗管理平臺更加針對學(xué)生日常實驗,而仿真軟件更針對學(xué)生進行大型設(shè)計。在仿真軟件中,如果有兩條導(dǎo)線相連一般通過節(jié)點的方式,在虛擬實驗管理平臺中一般通過接到連接的器件管腳的方式,因為在實際中用面包板,不能夠使用裸線,因此它們之間的相連是通過接到對應(yīng)器件節(jié)點的方式。針對模擬電子技術(shù)課程中的三極管放大電路分別采用虛擬仿真軟件和虛擬實驗管理平臺進行實驗,并在學(xué)生實驗后針對這兩種方法和采用硬件實驗進行了比較,95%以上的學(xué)生認為采用虛擬實驗管理平臺的方式比采用虛擬仿真軟件的方式更加接近真實實驗環(huán)境,如果能在課程實驗中先進行虛擬平臺實驗,再進行真實實驗互補的實驗的模式能更加有效地促進實驗?zāi)芰Α?/p>

3結(jié)論

篇2

一.虛擬演播室技術(shù)與色鍵技術(shù)

色鍵技術(shù)是電視節(jié)目制作中常用的技術(shù)。站在藍色幕布前面的演播室主持人由前景攝像機拍攝,在特技機的色鍵電路中,由主持人的畫面產(chǎn)生鍵信號,在主持人畫面與背景畫面進行疊加時,由鍵信號挖去背景中藍色以外的畫面,而把主持人的圖像嵌插在背景畫面中,形成了主持人置身于背景畫面的圖像,這種技術(shù)俗稱為“摳像”,在普通的色鍵技術(shù)中,背景畫面往往是已經(jīng)錄制好的節(jié)目。

虛擬演播室技術(shù)與色鍵技術(shù)十分相像,它也是由前景的主持人為主的畫面和背景畫面,采用色鍵的方法構(gòu)成一體,產(chǎn)生人物置身于背景的組合畫面。然而,在真正的虛擬演播室技術(shù)中,背景是由計算機產(chǎn)生的,計算機接受攝像機的控制,隨著攝像機的推拉搖移,改變俯仰角度,計算機相應(yīng)改變畫面的大小和角度,并且為了正確再現(xiàn)前景與背景的空間透視關(guān)系,還需對前景和背景實施空間鎖定,這種空間鎖定是通過精確測定攝像機的所有定位參數(shù)(包括鏡頭調(diào)整參數(shù))來實現(xiàn)的。

二、虛擬演播室的原理

虛擬演播室的原理如圖(1)所示,主持人一般是在呈“U”型或“L”型的藍箱里做著各種表演,實際的、或“真實”的前景攝像機對其進行拍攝,背景圖像(畫面裝飾、道具和風(fēng)光布景)大都是三維立體圖,由制作人員預(yù)先用計算機生成(即預(yù)先著色好),前景與背景圖像在傳輸或錄制過程中混合。這種合成圖像的制作方式即被稱為“虛擬”。故此,這種圖像攝錄系統(tǒng)也被稱為“虛擬攝像機”,與傳統(tǒng)的藍幕色鍵技術(shù)截然不同的是,虛擬演播室技術(shù)中的真實攝像機(前景圖像)與虛擬攝像機(產(chǎn)生背景圖像)始終保持同步互鎖,為此,必須對真實攝像機的以下參數(shù)進行確定:

(1)藍幕背景的X、Y、Z坐標(biāo)值。

(2)攝像機的俯仰、搖移以及可旋轉(zhuǎn)角度的數(shù)值。

(3)鏡頭的焦距和聚焦。

然后,真實攝像機的所有上述參數(shù)都送入計算機分析,系統(tǒng)對與前景圖像相關(guān)的虛擬背景圖像發(fā)出控制指令。最后,錄有表演者和真實道具的前景圖像與計算機生成的背景圖像在色鍵控制器里合成為一幅畫面,傳送至視頻切換臺輸出。

由此可見,虛擬演播室系統(tǒng)可分解為三個部分:攝像機跟蹤部分、計算機虛擬場景生成部分及視頻合成部分。

1.攝像機跟蹤部分。

攝像機在拍攝過程中有平移X、縱移Y、高度移Z、水平角、俯仰角、鏡頭變焦Z00M,聚焦FOCUS等變化,這些參數(shù)的改變會引起所攝圖像視野與視角的改變,為了模擬人物所在的三維環(huán)境,計算機必須根據(jù)這些參數(shù)不斷調(diào)整三維視圖。而攝像機跟蹤部分的作用正是收取攝像機的位置信息和運動數(shù)據(jù),實時的跟蹤真實攝像機,以保證前景與計算機背景“聯(lián)動”。由于這種“聯(lián)動”是以高速計算機運算的結(jié)果,而這種運算永遠是存在著一個運算時間,所以這種“聯(lián)動”是有時間差的。只是設(shè)計者保證使這種時間差在一個人眼不易察覺的范圍之內(nèi),因此要求前景攝象機只能在一個有限的速率內(nèi)改變位置參數(shù)。目前虛擬演播室的攝像機跟蹤系統(tǒng)主要有以下幾種方式。

(1)基于傳感器的系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過安裝在攝像機各部分的機械傳感器來獲取各種信號參數(shù),平面X、Y位移傳感器,一般有光電式、機械式和導(dǎo)軌式等幾種,光電式屬非接觸型,誤碼率低,連續(xù)性好,且攝像機移動不受限制,但必須在攝像機移動通道地面畫上格點,以便識別。機械式屬接觸型,由一個與地面相摩擦的圓球帶動水平、垂直兩個方向的光電碼盤,光電碼盤送出X、Y數(shù)據(jù),此方式攝像機移動也不受限制,但使用時間長了易產(chǎn)生誤差。導(dǎo)軌式誤碼率低,且必須鋪設(shè)軌道,使攝像機的移運受到一定的限制。高度位移Z傳感器,一般安裝在升降機上,隨升降機的運動檢測Z信號。水平角度和俯仰角度傳感器安裝在攝像機云臺上,并分別與云臺的水平轉(zhuǎn)軸和垂直轉(zhuǎn)軸連動。聚焦Focus和變焦Z00M傳感器,則附于鏡頭的聚焦齒輪和變焦齒輪處。該系統(tǒng)速度很快,方法較為簡便直接,是目前虛擬演播室最常用的攝像機跟蹤方式,但該方式有其固有的缺點,比如得到的攝像機參數(shù)精度不高,限制了攝像機的運動,系統(tǒng)的標(biāo)定很麻煩等等。

(2)基于圖形分析系統(tǒng)該方式需要把一個精確的網(wǎng)絡(luò)圖案以兩種不同的藍色形狀繪制于藍背景上,通過攝像機識別這種圖案并與計算機跟蹤軟件及硬件,預(yù)先確定的模型進行對比,以確定物體與虛擬背景的透視關(guān)系及距離。該系統(tǒng)精度較高,無需鏡頭校準(zhǔn),同時攝像機可以不同軌道進行運動,但該系統(tǒng)在對藍色網(wǎng)格圖案制作色鍵過程中的陰影很難處理,很難保持良好的鍵的質(zhì)量,攝像機拍攝不能垂直于藍色網(wǎng)格圖案,必須偏離30度角以上,否則不能準(zhǔn)確定位,而且攝像機必須同時觀察4個網(wǎng)格點以保持跟蹤,這就不可能對人物進行特寫鏡頭的拍攝,攝像機必須緩慢移動以避免跟蹤混淆引起跳幀。還有一點,此系統(tǒng)需要額外的工作站把網(wǎng)格坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換為搖移,俯仰及變焦坐標(biāo)信息供圖形計算機使用,這樣圖案辨識的延時有時高達8至12幀。鑒于上述須待解決的若干問題,網(wǎng)格識別方案在目前的虛擬演播室系統(tǒng)中使用的不多。

2.計算機虛擬場景生成部分

虛擬演播室的場景是計算機繪制的圖形,計算機繪圖有二維和三維之分,因而虛擬場景也有二維和三維之分,二維場景沒有厚度,只是一個平面圖形,所以二維虛擬場景只能作為背景平面,出現(xiàn)在真實人物的后面,而三維虛擬場景中的景物具有Z方向的厚度,是立體的,以背景中的一個長方體為例,長方體是一種六面體,其底面和背面一般是看不見的。然而隨拍攝角度的不同,有可能看見其正面,側(cè)面和頂面。在計算機中應(yīng)保存其正面、側(cè)面和頂面的圖像,實際上,在計算機內(nèi),其正面、側(cè)面和頂面的圖像都分解為像素的形式,保存在存儲器中,當(dāng)攝像機處于任意的角度位置時,計算機即進行計算,獲得相應(yīng)的畫面。同時,三維的場景中,虛擬景物既能作為真實人物的前景出現(xiàn),也能作為背景出現(xiàn)如圖(2)所示:并且真實人物還能圍繞虛擬景物運動如圖(3)所示:

這樣在視覺效果上更具縱深感,更加真實。顯然對于計算機的運算能力、運算速度提出了很高的要求。當(dāng)然還必然進一步考慮許多細節(jié)問題,比如燈光和陰影的問題,當(dāng)攝像機改變其取向位置時,根據(jù)照明條件,陰影部分將發(fā)生相應(yīng)的變化,背景畫面應(yīng)該能夠反映出這種變化。

3.視頻合成部分

虛擬演播室系統(tǒng)視頻合成的基本技術(shù)是色鍵器摳像,攝像機拍攝的藍幕布前的真實景物:通過色鍵器進行摳像處理,與計算機生成的虛擬場景合成一個畫面。

(1)深度合成技術(shù)

虛擬演播室的一個基礎(chǔ)就是前景和背景合成的時候,前景的演員可以被背景的內(nèi)容覆蓋,為了做到這一點,一般都采用深度合成技術(shù)。所謂深度就是前后關(guān)系,這一種技術(shù)要考慮兩路鍵信號的深度信息,就可以讓背景的內(nèi)容在演員前面。這不同于二維圖像的層技術(shù)。因為是三維圖像的各像素都帶有深度信息,而且各像素還有與攝像機的距離的信息,由這兩部分的信息決定前景和背景的像素的可見性。在實時生成的時候,高性能的終端通常使用一個深度緩沖區(qū)來貯存像素的深度值,但是在常規(guī)演播室里面,實際信號是沒有深度信息的。而且也沒有一個方法能夠?qū)崟r的賦予前景信號以深度信息,可以采用一個估計值,即估計攝像機與演員之間的距離,前景信號通過色鍵摳像得到演員部分的信號,先與背景作常規(guī)意義上的合成,得到色鍵序列值,這一部分確定了前景在背景中的位置,再由深度值來進行前后關(guān)系的調(diào)整,最后輸出的深度鍵值序列就確定了前景和背景的可見性,能夠按常規(guī)方法合成。

(2)同步技術(shù)

要使前景和背景天衣無縫的合成,既要讓兩個攝像機的參數(shù)保持一致,還要讓兩個攝像機同步,因為當(dāng)進行實時合成時,前景信號的每一幀是與背景信號的對應(yīng)幀合成。背景信號因為攝像機跟蹤系統(tǒng)和實時生成都要耗費時間,所以要讓前景信號延時來保證與背景信號的同步合成。

三、系統(tǒng)的實現(xiàn)

從上面的原理分析可以發(fā)現(xiàn),虛擬演播室每生成一幀圖像,就要處理相當(dāng)多的數(shù)據(jù),在實拍時還要求處理速度,達到實時的電視速率,即一秒鐘就有25幀圖像,如果按常規(guī)的處理方法,一切由計算機串行處理,是絕對不可能完成的,這就對虛擬演播室的軟硬件設(shè)計提出了較高的要求:

1.硬件工作平臺

為了使虛擬背景畫面與攝像機攝取的前景畫面相配合,系統(tǒng)至少要工作在配置有視頻處理板的SGI高性能工作站,同時為了完成實時的圖像序列生成,必須把這個任務(wù)按處理內(nèi)容分類進行并行處理;實時的完成攝像機跟蹤運算,完成人工背景和實際信號深度,支持三維自動建摸的多重處理,對于預(yù)處理結(jié)果的描述和圖像處理的工作,每一個任務(wù)要有一個專門的硬件來完成。

2.軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)設(shè)計的思想是根據(jù)硬件的并行處理的特點,一般采用自適應(yīng)并行處理的計算。這個處理在實際上就是由一系列的處理器組成的服務(wù)器盒,這個服務(wù)器盒能完成虛擬演播室所需的各種處理,另外,自適應(yīng)并行處理模式將運行和編程分開。不需要在編寫程序時作并行處理的考慮,因此該種設(shè)計方法,因為處理問題較為靈活而成為虛擬演播室軟件設(shè)計思想的主流。

四、虛擬演播室的現(xiàn)狀與未來

自從1994年第一套虛擬演播室在國際廣播電視會議上展示以來,世界上有很多廠家推出了自己的虛擬演播室系列,但主要的有四個廠家即:

(1)以色列的ORAD公司以其獨有的模式識別技術(shù)和圖像處理技術(shù)開發(fā)出高性能CybersetO及入門級CybersetEt系列產(chǎn)品。

(2)離散邏輯公司的Vapour是采用高性能終端,全功能的實時虛擬演播室系統(tǒng)。

(3)ES公司的Mindset是基于NT平臺,采用Orad公司的攝像機跟蹤系統(tǒng),能夠接多個攝像機。

(4)RTSET公司的LarusOtus采用傳感器跟蹤技術(shù),速度快,提供了靈活的合成能力。

另外還有ACCOM的ELSET自動生成特征,讓用戶能很方便的根據(jù)自己的意愿來建模和燈光設(shè)計;Digmedia的BrainstormEstuio產(chǎn)品是采用模式識別方法定出攝像機的參數(shù),在建模上功能比較強;For-A的DidiWmp采用了Orad公司的視頻處理和延時設(shè)備,采用多通道結(jié)構(gòu),能實時處理等。

因為高性能產(chǎn)品整套系統(tǒng)的價格比較高,難以普及,所以各廠家又推出了入門級產(chǎn)品,如Orad的CybersetE以滿足眾多的電視臺和影視制作單位,采用性能較低的終端如:SGIO2采用WINDOWSNT作為平臺,進行非實時的圖像合成,系統(tǒng)采用開放式結(jié)構(gòu)可以擴充到高性能的實時系統(tǒng)。

就目前情況看,虛擬演播室相對于傳統(tǒng)演播室的優(yōu)勢是不言而喻的,但就其未來的發(fā)展,虛擬演播室還需要解決其自身的若干缺限:

·藍景區(qū)中主持人及演員的活動范圍及定位。

·為抑制噪聲邊緣需要在實施鍵控時格外小心。

·普遍使用的槽置單調(diào)光、柔光。

·演員投在虛擬地面、墻面和人工景物上真實陰影的保存。

·自動Z鍵(深度信息)控制。

·前后景的同步及延時控制。

篇3

虛擬技術(shù)主要是以虛擬機為主,來達到實驗?zāi)康牡募夹g(shù)手段。虛擬機的創(chuàng)建,是通過虛擬層技術(shù)從而實現(xiàn)軟、硬件模擬,生成虛擬計算機。虛擬機對于計算機實驗教學(xué)來說具有重要意義,它擁有計算機的全部功能,可以真實地進行計算機實驗教學(xué)。虛擬機在進行計算機實驗教學(xué)過程中,具有極大的仿真性,而且想要識別虛擬機與物理計算機之間的差別極為困難。就目前虛擬機發(fā)展來看,操作系統(tǒng)以及相關(guān)應(yīng)用軟件是無法識別物理計算機和虛擬機之間差別的,就使用者來說,虛擬機就是一臺真正的計算機。虛擬機在計算機實驗教學(xué)中應(yīng)用,可以更好地培養(yǎng)大學(xué)生的計算機實踐技能操作水平,對計算機的裝機、系統(tǒng)維護、網(wǎng)絡(luò)配置以及管理等簡單的計算機操作水平掌握來說,具有重要意義。

二、虛擬技術(shù)的優(yōu)勢

虛擬技術(shù)是當(dāng)下計算機實驗教學(xué)應(yīng)用的主要教學(xué)技術(shù)手段,在計算機實驗教學(xué)發(fā)展過程中,具有重要推動作用[1]。虛擬技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中應(yīng)用,其優(yōu)勢主要有以下幾個方面:2.1降低資源投入成本虛擬技術(shù)不需要太大的場地就可以進行計算機實驗教學(xué),這與傳統(tǒng)的計算機實驗教學(xué)來說,有著很大的差別。傳統(tǒng)計算機實驗教學(xué)需要建立教學(xué)實驗室,并且購置很多計算機實驗設(shè)備。虛擬技術(shù)則不需要這一點,極大地降低了資源試論虛擬技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用陳軍山東醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)?!菊坑嬎銠C技術(shù)在當(dāng)下社會經(jīng)濟發(fā)展以及人們?nèi)粘I钪兴嫉牡匚辉絹碓街匾?,計算機實驗教學(xué)對于計算機技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展來說,意義重大。但就目前計算機技術(shù)發(fā)展來看,可供研究和使用的計算機實驗資源缺乏,這對于掌握和發(fā)展計算機技術(shù)來說,十分不利。為此,旨在促進計算機實驗教學(xué)發(fā)展的虛擬技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。這種虛擬技術(shù)主要是以軟件創(chuàng)建虛擬機,并且在虛擬機情況下進行計算機實驗教學(xué)。經(jīng)過大量實踐,虛擬技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中具有重要作用。本文以虛擬技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用為研究對象,主要探討了基于VMwareWorkstation軟件創(chuàng)建的虛擬機在計算機實驗教學(xué)中的具體應(yīng)用?!娟P(guān)鍵詞】虛擬技術(shù)計算機實驗教學(xué)應(yīng)用投入成本,但其所起到的實驗教學(xué)作用,與真正計算機實驗教學(xué)并無差別。2.2靈活性較強虛擬機在設(shè)計和使用上,只需要通過對硬件和軟件進行系統(tǒng)化更新,就可以讓虛擬機與當(dāng)前計算機技術(shù)保持一致性,具有很大靈活性。這種對軟、硬件的更新,可以不需要進行實體機配置的兌換,就可以實現(xiàn)更新目的。2.3安全性較高虛擬機當(dāng)中,具有單獨的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備,可以對實驗數(shù)據(jù)、實驗資源、實驗資料等信息進行保存,避免數(shù)據(jù)丟失為用戶造成不便。而且,虛擬機在進行計算機教學(xué)實驗過程中,即使其他系統(tǒng)出現(xiàn)故障,也不會對數(shù)據(jù)存儲設(shè)備產(chǎn)生影響,避免數(shù)據(jù)丟失,具有很高的安全性。

三、虛擬技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究

虛擬技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用,首先要創(chuàng)建虛擬機,這是虛擬技術(shù)進行應(yīng)用的前提。針對于虛擬機的創(chuàng)建,需要在物理計算機操作平臺上安裝虛擬機操控軟件,就目前虛擬機技術(shù)應(yīng)用來看,主要以‘VMwareworkstation’軟件為主。其次,對虛擬機進行優(yōu)化與維護,使其更好服務(wù)于計算機實驗教學(xué)。最后,則是將優(yōu)化好的虛擬機投入到計算機實驗教學(xué)當(dāng)中。3.1虛擬機創(chuàng)建研究虛擬機創(chuàng)建以VMwareworkstation軟件為主,在VMware窗口中,進行虛擬機創(chuàng)建,其具體步驟如下:(1)啟動VMwareworkstation后,需要在打開的窗口中選擇創(chuàng)建類型,進行程序安裝工作。一般來說,創(chuàng)建虛擬機主要采用Typical默認方法,VMware會根據(jù)物理計算機的實際配置,進行虛擬機硬件配置創(chuàng)建工作。而虛擬機創(chuàng)建過程中,又會根據(jù)用戶需求不同,通過對虛擬磁盤以及適配器進行重新定義,從而實現(xiàn)虛擬機新功能。根據(jù)用戶自身需求對VMware創(chuàng)立完成后,接下來就需要對虛擬機的操作系統(tǒng)進行設(shè)置;(2)進行操作系統(tǒng)設(shè)置時,頁面會彈出“客戶機操作系統(tǒng)安裝”窗口,這個窗口中一共有三個選項,虛擬機創(chuàng)建時需要選擇“稍后安裝”選項。之所以選擇這個選項,是因為可以在很大程度上避免客戶機系統(tǒng)的不完整性,有利于虛擬機使用;(3)客戶機的默認配置,需要在“客戶操作系統(tǒng)安裝”的窗口中進行選擇,就虛擬機的操作系統(tǒng)類型來看,可用于選擇的操作系統(tǒng)主要有“Windows”、“VMware”、“Linux”等,就操作系統(tǒng)選擇來看,需要根據(jù)實際情況進行分析,選擇的系統(tǒng)要符合當(dāng)前使用虛擬機的版本;(4)默認配置以及操作系統(tǒng)選擇完畢后,下一步需要對創(chuàng)建的虛擬機進行命名,這種虛擬機命名主要是為了日后操作時更加有利于識別;(5)虛擬機命名之后,則需要生成虛擬機配置的保存路徑,用硬盤進行相關(guān)配置保存,為之后虛擬機的使用提供方便。虛擬機的創(chuàng)建,為計算機實驗教學(xué)創(chuàng)造了方便,新虛擬機生成之后,需要對其進行優(yōu)化,之后投入到計算機實驗教學(xué)之中。3.2虛擬機的優(yōu)化及維護研究虛擬機的建立,主要是以‘VMwareworkstation’軟件為主,虛擬機的硬件設(shè)備,則是由VMware自動生成[2]。虛擬機應(yīng)用于計算機實驗教學(xué)中,需要對相關(guān)配置進行優(yōu)化,使之符合計算機實驗教學(xué)的要求。在進行虛擬機優(yōu)化及維護過程中,要遵循以下優(yōu)化及維護的方法:(1)內(nèi)存:虛擬機的內(nèi)存與物理計算機內(nèi)存有著密切聯(lián)系,一般來說,虛擬機的內(nèi)存主要是根據(jù)物理計算機內(nèi)存大小進行測算的。例如物理計算機的內(nèi)存值若是1024MB,那么虛擬機的推薦內(nèi)存則為512MB。在虛擬機內(nèi)存優(yōu)化時,其內(nèi)存設(shè)置在512MB左右浮動,最大值不能超過1024MB,最小值不能低于128MB,其內(nèi)存設(shè)置應(yīng)該為32MB的倍數(shù);(2)處理器:在進行處理器優(yōu)化時,虛擬機處理器的個數(shù)要與物理計算機進行比較,保證處理器個數(shù)少于物理計算機處理器個數(shù);(3)硬盤:硬盤大小對于虛擬機進行計算機實驗教學(xué)來說,具有重要影響。硬盤容量決定了對數(shù)據(jù)的存儲容量,在虛擬機優(yōu)化過程中,要根據(jù)實際情況,對有用信息進行保留,對無用信息進行清除。這就需要在硬盤設(shè)計過程中,對硬盤內(nèi)容進行相關(guān)設(shè)置。關(guān)于硬盤功能設(shè)置,主要通過‘Expand’的功能,可以根據(jù)硬盤工作狀態(tài),進行‘持久模式’和‘非持久模式’選擇,其主要是針對硬盤數(shù)據(jù)問題進行的一種優(yōu)化;(4)網(wǎng)絡(luò)適配器:網(wǎng)絡(luò)適配器是虛擬機進行網(wǎng)絡(luò)連接的關(guān)鍵,它決定了虛擬機以何種方式實現(xiàn)上網(wǎng)。一般來說,虛擬機進行上網(wǎng),大都是通過網(wǎng)橋連接模式,利用網(wǎng)卡實現(xiàn)上網(wǎng)。這種上網(wǎng)形勢下,虛擬機需要有著自己單獨的IP地址。除此之外,虛擬機還可以實現(xiàn)‘NAT’上網(wǎng)模式,但這種上網(wǎng)模式下,就需要對主機IP以及虛擬機IP進行重新設(shè)置,虛擬機的單獨IP地址將會被取消。網(wǎng)絡(luò)適配器在虛擬機中的應(yīng)用,決定了虛擬機的上網(wǎng)方式,并且根據(jù)實際情況,可以實現(xiàn)虛擬機與物理計算機單獨上網(wǎng),這對于虛擬機進行教學(xué)實驗來說具有重要意義。以單獨上網(wǎng)的方式進行攻擊性網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實驗,除了可以達到實驗?zāi)康闹?,還可以避免對物理計算機造成損壞。3.3虛擬技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用分析本文研究的虛擬技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用,主要從多操作系統(tǒng)安裝實驗以及分級網(wǎng)絡(luò)實驗兩個方面進行分析,關(guān)于這兩種實驗教學(xué)的應(yīng)用,如下所示:(1)多操作系統(tǒng)安裝實驗:多操作系統(tǒng)安裝實驗是計算機實驗教學(xué)的基礎(chǔ),其主要包括計算機硬盤分區(qū)、操作系統(tǒng)安裝等教學(xué)內(nèi)容,該教學(xué)實驗受到的限制條件較多,若是以物理計算機進行教學(xué)實驗,會造成極大的資源浪費,并且對物理計算機軟硬件的損壞較大,因此,針對于這一教學(xué)實驗,最為有效的辦法則是采用虛擬機進行實驗教學(xué)[3]。虛擬機與物理計算機的特性一致,以虛擬機進行計算機多操作系統(tǒng)安裝實驗,可以讓學(xué)生進行實踐操作。關(guān)于虛擬機的多操作系統(tǒng)安裝實驗,可以以任意一臺物理計算機為主,安裝‘VMwareworkstation’軟件,進行虛擬機構(gòu)建,之后進行虛擬機優(yōu)化,使之符合計算機實驗教學(xué)要求。在虛擬機構(gòu)建完成之后,學(xué)生可以根據(jù)計算機實驗教學(xué)目標(biāo),在虛擬機進行實踐操作,就多操作系統(tǒng)安裝實驗的要求,按步驟進行實際操作;(2)分級網(wǎng)絡(luò)實驗:分級網(wǎng)絡(luò)實驗是利用虛擬機與物理計算機的聯(lián)合,構(gòu)建對等網(wǎng)絡(luò),從而實現(xiàn)實驗局域網(wǎng)的構(gòu)建。分級網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,在很大程度上提升了學(xué)生們學(xué)習(xí)計算機技術(shù)的信心,并且增強了學(xué)生的實際動手操作能力。分級網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,主要是基于虛擬機和物理計算機的對等網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。而分級網(wǎng)絡(luò)的實踐操作,進一步增強了計算機實驗的難度,可以考驗學(xué)生對計算機實際操作能力的掌握。在進行分級網(wǎng)絡(luò)實踐操作時,學(xué)生們的操作主要在虛擬機上進行操作,避免了對物理計算機軟、硬件的損壞。利用虛擬機進行分級網(wǎng)絡(luò)實驗,為學(xué)生提升計算機實驗?zāi)芰Υ蛳铝藞詫嵒A(chǔ),對學(xué)生日后使用計算機技術(shù)方面,具有重要意義。

四、結(jié)束語

篇4

【關(guān) 鍵 詞】開放型;校本教研;策略

中圖分類號:G40 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1005-5843(2013)04-0122-02

校本教研以校為本,教師要以積極陽光的心態(tài),主動加強學(xué)校與外界、教師個人與同伴的合作與交流,通過教育專家、骨干教師、學(xué)科帶頭人和一般教師等的有效整合,才能創(chuàng)新性地開展校本教研活動。針對當(dāng)前農(nóng)村中小學(xué)校本教研現(xiàn)狀,根據(jù)教育科學(xué)原理、理論和方法,下面筆者就當(dāng)前借助校園網(wǎng)開展開放型校本教研的深入探討工作提出如下策略:

1. 主題研討式。為了鞏固新課改成果,切實構(gòu)建“研訓(xùn)一體”的校本研究機制,進一步深化課堂教學(xué)改革,我們組織開展“以生為本,以學(xué)定教,創(chuàng)造學(xué)生最喜歡的課堂”為主題的“月末相約新課堂”教研活動。在活動中分別先由骨干教師和新上崗教師進行獻課,從不同角度、不同層次展示新、老教師的教案設(shè)計和課堂教學(xué)風(fēng)格。通過這樣的活動,加強骨干教師與骨干教師、骨干教師與新教師、新教師與新教師之間的研討活動,進一步更新自己的教學(xué)理念,澄清了模糊概念,促進教師教學(xué)方法與教學(xué)手段的更新,從中激發(fā)教師教研的靈感和教學(xué)智慧,達到了小問題教研與“專題研討式”相融共濟的目的。

2. 骨干帶動式。在縣教研室的專家以及一些市、縣級骨干教師的引領(lǐng)下,組織學(xué)區(qū)樣本班、學(xué)區(qū)學(xué)科教研中心組的骨干教師對新課程實施中的重、難點問題集體攻關(guān),逐步形成一些可操作的教學(xué)策略,及時在網(wǎng)站典型案例、課堂實例、課后反思,使區(qū)屬各校能有所借鑒,促進全學(xué)區(qū)校本教研水平的提高。

3. 課題研究式。為了敦促學(xué)校持續(xù)不斷地開展課題研究,我們在校園網(wǎng)進一步完善“課題研究園地”欄目,設(shè)置了“課題簡介”、“校本培訓(xùn)”、“研究進展”、“典型教案”、“自制課件”、“實驗論文”、“特色網(wǎng)頁”、“校內(nèi)交流”、“實驗成果”等子欄目,為每一位教師開展校本教研提供了展示的空間,促進教師形成濃厚的學(xué)術(shù)研究氛圍。

4. 實驗論壇式?!坝行У男1窘虒W(xué)研究既需要教師個人的獨立思考并發(fā)表自己的意見,也需要教師同伴之間以及教師與校外專家之間的合作”。因此,我們充分發(fā)揮網(wǎng)站方便、快捷、信息量大、交互性好的特點,創(chuàng)建了一個互動交流欄目──“實驗區(qū)建設(shè)論壇”。這一欄目主要由“新課程改革實驗論壇”和“信息技術(shù)與課程整合論壇”兩大版塊組成。各教研組輪流組織論壇,承擔(dān)版主職責(zé),論題主要來自于各教研組在校本教研中發(fā)現(xiàn)的問題或困惑;各校教師也可以根據(jù)各自課改實踐中遇到的困惑自由發(fā)帖子,提出討論主題。其他教師在規(guī)定時間之內(nèi)回帖。這樣一來,此欄目成為教師校本教研交流的平臺。

5. 名師引領(lǐng)式。名師與協(xié)作片學(xué)校的青年骨干教師結(jié)對教研,攜手同行。骨干教師隨時聽名師上課;名師每月至少一次深入骨干教師的課堂進行指導(dǎo),共同提升。同時,名師還要為片區(qū)教師作公開課教學(xué)展示或?qū)n}講座至少一次。名師的課給人以啟示,普遍得到了一線教師的認可與欣賞。

6. 學(xué)科整合式。我們開展了虛擬環(huán)境下的“新課大家上”活動。教研員在每周聽課中選擇典型課例在網(wǎng)站上的“新課大家上”論壇,全區(qū)各校實驗教師一起就同一節(jié)課來參與評課、研討,提出意見,再由執(zhí)教教師修改教案,將自己的二次備課拿出來與大家分享。學(xué)科教研組將優(yōu)秀“電子學(xué)案集”在網(wǎng)上,其中收集了部分教研成果。包括學(xué)校教師教研論文集、課后反思集,形成了充足的資源庫。網(wǎng)站中“校本教研”欄目中,有教研員的引領(lǐng)步伐的印證材料(含論文、經(jīng)驗、模式等),還有校本研究主體──教師的前進足跡、感悟交流、“一堂課大家談”的留言,更主要是有一些專家學(xué)者的講座等,為一線教師提供了很多可操作的具體做法。

7. 走進課改式。在進行校本教研時,有專業(yè)人士指出:“要引導(dǎo)教師學(xué)會理性地思考教學(xué)問題,不要小看理論思維”?!袄碚摰闹笇?dǎo)是促進教師專業(yè)提高的有效保證,這種理論學(xué)習(xí),更加指向?qū)嵺`中發(fā)生的真實問題”。為此,我們在“走進新課程”欄目里下設(shè)了“理論之窗”、“他山之石”、“樣本班對話”、“感悟交流”等子欄目,為學(xué)校開展校本研究提供和推薦學(xué)習(xí)資料,及時傳遞課改信息。學(xué)??梢酝ㄟ^“理論之窗”組織教師們學(xué)習(xí)新課程改革的前沿理論;通過“他山之石”了解其他地區(qū)課改先進經(jīng)驗;通過“樣本班對話”、“感悟交流”欄目,與本縣教研員或其他學(xué)校教師進行虛擬對話、交流??梢哉f,這一欄目成為教師們走進新課程的“領(lǐng)路人”。

8. 分組教研式。教師是教育問題的直接研究者和解決者,他們的工作與教材的發(fā)展、課堂的教學(xué)、學(xué)生的學(xué)習(xí)、學(xué)生學(xué)習(xí)的評價等方面緊密相連。通過開展分組的活動,時刻關(guān)注課堂的教學(xué)過程,及時解決課堂教學(xué)中的實際問題,就顯得十分必要。如,數(shù)學(xué)學(xué)科分成: “問題中心教學(xué)模式”研究小組、“數(shù)學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)新教育與實踐活動”研究小組;語文學(xué)科分成了“運用現(xiàn)代教育技術(shù)優(yōu)化教學(xué)提高教學(xué)效益”研究小組與“訓(xùn)練和提高學(xué)生語言文字的交際能力”研究小組。這也是一種最有效的行動研究素養(yǎng)的培養(yǎng),是保證教學(xué)質(zhì)量和教師教學(xué)水平提高的有效手段。

總之,我們借助校園網(wǎng)的優(yōu)勢,形成了多向、民主、開放、快速、高效、共享的校本教研機制,改進和完善了學(xué)校校本教研制度,大大提高了教育教學(xué)情況的傳播效率,為研究者相互交流、合作研究和信息共享提供了良好環(huán)境,實現(xiàn)了信息的交換、經(jīng)驗的共享、深度會談和專題研討,從而真正使開放型校本教研的深入探討工作植根并服務(wù)于自下而上的校本教研工作,帶動了全校校本教研的蓬勃發(fā)展。

參考文獻:

[1]柯東林.校本教研模式與網(wǎng)絡(luò)化校本教研機制策略談 [J].中小學(xué)電教,2009,(9);中國教育信息化,2009,(11).

[2]李青.課程改革需要教研重心下移[J].人民教育,2003(4).

[3]陳軍令,楊志現(xiàn).聚焦教研 集慧網(wǎng)絡(luò)——網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的校本教研[J].中國電化教育,2008,(1).

[4]孫文海.關(guān)于建立校本教研制度的思考[J].教育實踐與研究,2005,(3).

篇5

關(guān)鍵詞:創(chuàng)新能力 科學(xué)探究 設(shè)計實驗 數(shù)字化實驗

實驗是物理學(xué)發(fā)展的基本動力,它在物理學(xué)發(fā)展中起著發(fā)現(xiàn)探索新規(guī)律、驗證新理論、測定物理常數(shù)以及在現(xiàn)實社會中的推廣應(yīng)用等重要作用。因此實驗是研究物理學(xué)的一種基本方法,同時實驗也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新的一種有效途徑。

在物理實驗教學(xué)過程中,不僅要引導(dǎo)學(xué)生理解物理概念及物理規(guī)律產(chǎn)生的條件、發(fā)生、發(fā)展的過程,掌握實驗的具體做法和基本技能,學(xué)會研究物理問題的實驗方法,更重要的是要通過物理實驗提高學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在全國第三次教育工作會議上曾深刻地指出:“今天,面對世界科技飛速發(fā)展的挑戰(zhàn),我們必須把增強民族創(chuàng)新能力提高到關(guān)系中華民族興衰存亡的高度來認識。一個沒有創(chuàng)新能力的民族,在綜合國力競爭日趨激烈的21世紀根本沒有立足之地。具有較強的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新實踐能力的學(xué)生,會更加適合未來社會的發(fā)展需求??梢娂訌妼W(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)是非常必要的?!?/p>

下面就初中物理實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力從不同的實驗教學(xué)途徑探討如下:

一、增加科學(xué)探究實驗,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

將科學(xué)探究列入教學(xué)內(nèi)容,旨在將學(xué)習(xí)重心從強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化,從學(xué)生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。與傳統(tǒng)的驗證性實驗相比,探究性實驗的優(yōu)點是能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉學(xué)生的各方面能力、培養(yǎng)學(xué)生的性格品質(zhì),更能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。

教師在進行科學(xué)探究實驗教學(xué)前,要多下工夫,想方設(shè)法將實驗設(shè)計成探究性實驗,有意識地創(chuàng)設(shè)一種探究的氛圍,擴大探究空間和思維空間,并能在學(xué)生探究過程中尋找創(chuàng)新的突破口。例如,對于“阻力對物體運動的影響”實驗,老師可先提出問題,讓學(xué)生猜想并說出猜想的依據(jù),然后讓學(xué)生結(jié)合書上給出的實驗設(shè)計方案完成實驗,并讓學(xué)生思考幾個問題:為什么每次實驗時都要讓小車從同一斜面的同一高度滑下來?能不能不用斜面直接用手推動小車?能不能改變斜面的坡度或者小車的高度?這一實驗中應(yīng)觀察什么?如何記錄實驗現(xiàn)象?你還能設(shè)計哪些不同實驗進一步來探究這個問題?最后同學(xué)們很好完成了本次探究實驗,并設(shè)計出了幾種新的探究方案,而且還用到了控制變量法和理想化實驗兩種科學(xué)方法。在這樣的科學(xué)探究過程中,使學(xué)生逐步養(yǎng)成敢于探索、質(zhì)疑,善于交流、合作的良好態(tài)度和創(chuàng)新精神,為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。因此,增加科學(xué)探究實驗,不僅有利于理解知識和科學(xué)方法的獲得,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神和實踐能力。

二、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

設(shè)計性實驗是對所學(xué)物理原理和所做物理實驗的綜合、應(yīng)用、遷移和創(chuàng)造。它是對學(xué)生應(yīng)用能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力等的全面考查。做設(shè)計性實驗時,要求學(xué)生在充分理解基本原理的基礎(chǔ)上,綜合運用所掌握的基礎(chǔ)理論知識、實驗技能,以及各種測量手段和實驗方法,自行設(shè)計實驗方案、確定實驗方法、選擇配套儀器設(shè)備,進行實驗測試,最后寫出比較完整的實驗報告或論文。因而課題和項目的內(nèi)容需要經(jīng)過精心挑選,它們具有綜合性、典型性和探索性。

在學(xué)生設(shè)計實驗時,提倡“一個實驗、多種方案”的實驗教學(xué)法。這種對思維先進行發(fā)散,再對各種方案進行分析整合的過程,有利于發(fā)散思維和集中思維的培養(yǎng)。如,現(xiàn)有彈簧測力計、天平、量筒、刻度尺、燒杯、水、細線等器材,你有幾種辦法可以測出一個小鐵塊浸沒在水中受到的浮力?答案有五種辦法。這種富有新意的方法,不但提高了學(xué)生靈活應(yīng)用知識的能力,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生從不同角度、用不同方法解決問題的發(fā)散思維能力,有效地促進了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

三、通過制作小實驗,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

在小實驗中,沒有現(xiàn)成的儀器和用品,這就需要學(xué)生在實驗過程中尋求性能相似的替代品,無疑會讓學(xué)生動手、動腦,這必將激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)造能力,培養(yǎng)其創(chuàng)造精神。比如學(xué)生在小實驗中利用家庭中常見的雞蛋就完成了六個實驗:實驗①:把煮熟撈起的蛋立刻浸入冷水中待完全冷卻后,再撈上來剝落比不放入冷水中直接剝要容易多(熱脹冷縮的性質(zhì));實驗②:把剛煮熟的雞蛋從鍋內(nèi)撈起來,直接用手拿時,雖然較燙,但還可以忍受過一會兒,當(dāng)?shù)皻ど系乃闪撕?感到比剛撈上來時燙(液體蒸發(fā)吸熱);實驗③:選一只口徑略小于雞蛋的瓶子,在瓶底鋪上一層干沙,點燃一團浸過酒精的棉花投入瓶內(nèi),接著把一只剝了殼的熟雞蛋堵住瓶口。火焰熄滅后,蛋被瓶子吞入了瓶中(驗證大氣壓的存在);實驗④:把一只雞蛋,浸沒在一只裝有清水的大口徑玻璃杯中。松開手后,發(fā)現(xiàn)雞蛋緩緩沉入杯底,撈出雞蛋往清水中加入食鹽,調(diào)制成濃度較高的鹽水,再把雞蛋浸沒在鹽溶液中,松開手,雞蛋卻緩緩上浮(浮沉現(xiàn)象);實驗⑤:用手指突然彈擊硬紙片,雞蛋卻不會隨紙片一起飛出(慣性現(xiàn)象);實驗⑥:外殼完好的蛋,放入食鹽水中腌制一段時間,可以制成咸蛋。蛋殼雖然完好,但內(nèi)部的蛋黃都變咸了(分子無規(guī)則運動)。自己動手制作小實驗不僅可以培養(yǎng)學(xué)生思維能力和獨立工作能力以及探索知識的興趣,更重要的是它對學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力有很大幫助。

四、運用數(shù)字化實驗,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

多媒體實驗、虛擬仿真實驗等數(shù)字化實驗應(yīng)運而生,它給教育領(lǐng)域帶來一場深刻的教育改革。學(xué)生通過演示實驗看到物理現(xiàn)象,但實驗過程短,實驗現(xiàn)象稍縱即逝,學(xué)生就來不及細致觀察,不能發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)。多媒體仿真實驗可多次重復(fù)模擬實驗過程,再現(xiàn)物理現(xiàn)象,而且能變小為大、變動為靜、變快為慢、變連續(xù)為定格,使許多看不見摸不著的變成有形、有聲、有色,變說不清為一目了然,這些不僅有助于學(xué)生對物理現(xiàn)象及狀態(tài)的觀察和分析,還有助于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。各種仿真實驗室軟件,可以很好地虛擬出各種各樣仿真實驗室,讓學(xué)生用虛擬儀器進行實驗虛擬。通過虛擬實驗和仿真實驗,給學(xué)生提供一個自由的、自組織學(xué)習(xí)的空間和培養(yǎng)設(shè)計、創(chuàng)新能力的良好環(huán)境。比如,在學(xué)習(xí)電學(xué)方面的實驗時,可讓學(xué)生自己在虛擬仿真實驗室設(shè)計一個用于搶答題的電路,要求:不論哪一個組按開關(guān),電鈴都能發(fā)出聲音,而且指示燈會告訴主持人是第幾組按的開關(guān),進行電路模擬仿真,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此,數(shù)字化實驗有利于學(xué)生建立起完整的物理情景,幫助學(xué)生獲得直接經(jīng)驗,直接感知物理規(guī)律,有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

總之,通過實驗的科學(xué)探究、實驗設(shè)計、制作小實驗、運用數(shù)字化實驗等方面可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

還可以開展一些創(chuàng)新思路的課外實驗活動:如舉辦物理實驗專題講座,觀看實驗錄像,參觀工廠等,了解物理實驗在生產(chǎn)中的作用。另外還可對由優(yōu)秀生組成的實驗研究小組,要有計劃地開展創(chuàng)新課題研究活動,如研制教具、制備或制作有實用價值小東西或裝置,舉辦設(shè)計實驗比賽、實驗創(chuàng)新成果展覽、參與實驗課題研究、家庭物理實驗研究活動、撰寫實驗論文等。讓學(xué)生深入研究他們周圍的物理現(xiàn)象,不斷地發(fā)展他們的實驗創(chuàng)新能力,以適應(yīng)未來社會的發(fā)展需求。

參考文獻

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5.于蘭.一組與雞蛋有關(guān)的物理小實驗[J].物理教師.第25卷.2004年11期

篇6

關(guān)鍵詞 浙江?。桓咝F诳?;學(xué)術(shù)影響力;提升對策 

中圖分類號G2 

文獻標(biāo)識碼A 

文章編號1674-6708(2016)157-0039-03 

1 浙江省高校學(xué)術(shù)期刊概況 

根據(jù)浙江省教育廳有關(guān)部門統(tǒng)計,浙江省現(xiàn)有高校共76所。其中本科院校28所,高等專科學(xué)校2所,高職院校43所,新籌建學(xué)校3所。浙江省高校有學(xué)術(shù)期刊90多種,包括公開和非公開出版的學(xué)報有近70種(含一所高校學(xué)報的不同版別),其中普通高校學(xué)報主辦的有50種。全省學(xué)報中屬于教育部主管的有6種,即浙江大學(xué)的理、工、農(nóng)、醫(yī)、人文社科、英文6種版本)、省教育廳主管的有23種,省級及其他部門主管的21種。在職員工為274人,平均每刊為5. 48人。有高職職稱的178人,刊均3. 56人,高級職稱人數(shù)占刊社編輯人員的65%。辦刊經(jīng)費有42種學(xué)報均為校方撥款來維持其正常出刊,全省平均每種學(xué)報每年經(jīng)費約為17萬元。 

浙江省高校學(xué)術(shù)期刊已有一些在國際上具有一定影響力。據(jù)2013年統(tǒng)計數(shù)據(jù),我省118種科技期刊中,目前sci(包括SCIE)收錄的有7種,EI收錄的有4種,如:《浙江大學(xué)學(xué)報英文版A輯:應(yīng)用物理與工程》(SCI、EI)、《浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)》(SCI、EI)、《浙江大學(xué)學(xué)報英文版B輯:生物醫(yī)學(xué)與生物技術(shù)》(SCI)、《國際肝膽胰疾病雜志(英文)》(SCI)、《世界兒科雜志》(SCI)、《水處理技術(shù)》(SCI)、《高校應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)報B輯》(SCI-E)、《高校化學(xué)工程學(xué)報》(EI)、《浙江大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版)》(EI)。 

也有一些高校學(xué)術(shù)期刊在國內(nèi)具有一定的競爭力。如《浙江大學(xué)學(xué)報(英文版)A輯>榮獲“第二屆中國出版政府獎期刊獎”,并和《國際肝膽胰雜志(英文版)》入選2014中國最具國際影響力學(xué)術(shù)期刊,《浙江大學(xué)學(xué)報(英文)A輯》入選2013中國百強科技期刊名單;《浙江大學(xué)學(xué)報(英文)A輯》《浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)》等入選中國最具國際影響力學(xué)術(shù)期刊?!墩憬髮W(xué)學(xué)報(英文版)A輯》在中國科協(xié)、財政部、教育部、國家新聞出版廣電總局、中國科學(xué)院和中國工程院六部委2013年實施的“中國科技期刊國際影響力提升項目”中,獲得了A類基金資助。浙江大學(xué)附屬浙一醫(yī)院的《國際肝膽胰雜志(英文版)》與浙江大學(xué)兒童醫(yī)學(xué)的《兒童臨床與基礎(chǔ)(英文版)》入選D類資助?!墩憬髮W(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版)》曾被評為國家百種重點期刊。 

2 浙江省高校學(xué)術(shù)期刊近年影響因子 

浙江省的高校學(xué)術(shù)期刊中,除浙江大學(xué)系列學(xué)報外,大量的是地方普通高校學(xué)報和地方職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,地方職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報多以季刊為主。與重點大學(xué)相比,普通高校的學(xué)報學(xué)術(shù)水平相對不是很高,從表1浙江省一些高校學(xué)報2014年的測評指標(biāo)可見,其擴展影響因子大于0.7的都是國內(nèi)和我省的重點高校學(xué)報,如《浙江大學(xué)(農(nóng)業(yè)生命科學(xué)版)》《浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報>《浙江大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)》《浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報>,絕大部分學(xué)報的擴展影響因子小于0.5,沒有一本中文高校學(xué)報影響因子大于1的。這可能與教育系統(tǒng)現(xiàn)行學(xué)術(shù)質(zhì)量評價體系有關(guān),許多高校為了提升學(xué)校的知名度和影響力,紛紛出臺科研績效考核辦法,重獎在國際上或在SCI、EI等收錄的論文,而在普通高校學(xué)報上發(fā)表的論文,其科研業(yè)績分很低甚至為0。許多部門還制訂內(nèi)部期刊等級目錄,其結(jié)果使大量的優(yōu)質(zhì)稿源外流,嚴重地影響了地方普通高校學(xué)報的論文質(zhì)量和學(xué)術(shù)水平。 

浙江省職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報在普通高校學(xué)報中約占20%。職業(yè)技術(shù)學(xué)院與普通高校相比,其科學(xué)研究能力相對薄弱,但職業(yè)技術(shù)學(xué)院目前已成為我國高等教育的重要組成部分,正從規(guī)模發(fā)展向內(nèi)涵式發(fā)展邁進。由于職業(yè)技術(shù)學(xué)院辦學(xué)報其整體實力相對較弱,提升發(fā)展空間有限,如與相對可比的我省普通高?!墩憬萍紝W(xué)院學(xué)報》相比,其職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報的各項被引指標(biāo)均相對較低(表2)。因此尋找一條提升我省職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報整體質(zhì)量的路徑就顯得非常必要。 

浙江省高校學(xué)報主編大多具有博士學(xué)位,占統(tǒng)計期刊數(shù)的60%,多以兼職為主,專職辦刊的只占22%。有16種學(xué)報被不同類型的國外數(shù)據(jù)庫收錄,國內(nèi)三大核心期刊(中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫、中文核心期刊要目總覽、中國科技核心期刊)都列入的大多是浙江大學(xué)系列學(xué)報??梢娬憬〉胤狡胀ǜ咝W(xué)報在全國的影響力不高,缺乏學(xué)術(shù)競爭力。 

3 浙江省高校學(xué)術(shù)期刊影響力提升對策 

3.1 創(chuàng)建浙江省高校期刊出版聯(lián)盟 

隨著出版體制改革的推進,浙江省高校期刊也面臨著新一輪的改革。2011年2月入選教育部“名刊工程”的近20家綜合性學(xué)報聯(lián)合創(chuàng)辦了“中國高校系列專業(yè)期刊”,采取網(wǎng)絡(luò)虛擬重組模式,邁出了專業(yè)化、集約化和數(shù)字化發(fā)展的步伐。浙江省現(xiàn)有高校學(xué)報58種,如以浙江大學(xué)為領(lǐng)頭羊,在自愿平等、友好協(xié)商的原則下率先在我省本科院校中創(chuàng)建“浙江省高校期刊聯(lián)盟”,建立一種各自獨立、平等協(xié)作、資源共享、從而率先在我省邁出專業(yè)化、集約化和數(shù)字化發(fā)展的步伐,這對我省科技期刊的進一步繁榮發(fā)展具有推動意義,如下所述。 

1)建立統(tǒng)一規(guī)范的期刊聯(lián)盟數(shù)字化平臺,通過期刊聯(lián)盟網(wǎng)站平臺對各學(xué)報信息統(tǒng)一進行規(guī)范并在網(wǎng)站上做好宣傳。各期刊編輯通過平臺可以共享審稿專家?guī)?,針對稿件?nèi)容選擇合適的審稿專家。還可通過數(shù)字平臺,供每個讀者免費閱讀和下載聯(lián)盟內(nèi)各期刊的論文,實現(xiàn)期刊的開放獲取。 

2)創(chuàng)建“期刊聯(lián)盟”可打破校域界限、集中各高??蒲袃?yōu)勢,瞄準(zhǔn)精品期刊、數(shù)字出版、集團化出版等科技期刊的發(fā)展趨勢和新動向,組織培訓(xùn),開展國際交流。通過聯(lián)盟平臺、網(wǎng)絡(luò)推送等新型手段,強化傳播效果,推動科技期刊的信息化與國際化,從而不斷提高我省高校學(xué)術(shù)期刊的權(quán)威性和競爭力?!?)有利于集中資源優(yōu)勢,申請相關(guān)課題并尋求合作,以保障期刊聯(lián)盟的長遠發(fā)展,不斷擴大聯(lián)盟影響力,提高聯(lián)盟內(nèi)期刊的社會效益和經(jīng)濟效益。 

3.2 切實提高職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報的質(zhì)量 

浙江省職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報在普通高校學(xué)報中約占15%。職業(yè)技術(shù)學(xué)院與普通高校相比,起步較晚,最早的創(chuàng)刊于2000年,最晚的是2003年,有9種是公開出版的,還有一批非公開出版,其科學(xué)研究能力相對薄弱,個性化欄目不多,固定欄目的名稱、主要欄目的發(fā)稿量等同質(zhì)化競爭較嚴重。目前,黨和政府對各級職業(yè)技術(shù)學(xué)院的發(fā)展極為重視,職業(yè)技術(shù)學(xué)院正成為我國高等教育的重要組成部分,并從規(guī)模發(fā)展向內(nèi)涵式發(fā)展邁進。辦好職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,已成為為職校教師提供科研與學(xué)術(shù)交流平臺,加快科研成果轉(zhuǎn)化速度,擴大高職院校的影響面,提升辦學(xué)質(zhì)量、人才培養(yǎng)、科研水平的有效渠道。由于職業(yè)技術(shù)學(xué)院辦學(xué)報其整體實力相對較弱,因此探索一條提升我省職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報整體質(zhì)量的路徑就顯得非常必要??梢試L試在我省職業(yè)技術(shù)院校間有條件地開展學(xué)報間的合作,形成合力,擴大各職業(yè)技術(shù)院校的學(xué)術(shù)交流平臺,提升學(xué)報的學(xué)術(shù)質(zhì)量。例如: 

1)由兩所或多所學(xué)科相近的院校共同發(fā)起,通過學(xué)院間行政式的合同或備忘錄進行合作,開展各學(xué)報之間的協(xié)作,進行欄目的重組,學(xué)報欄目的設(shè)置要配合學(xué)校的專業(yè)建設(shè),優(yōu)化整合,開設(shè)重點欄目和個性化的特色欄目,實行稿源互相推薦和流通,避免同質(zhì)化嚴重現(xiàn)象。 

2)由第三方機構(gòu),如省教育廳或新聞出版廣電局報刊處對各非公開出版的職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報的質(zhì)量進行認定和評價,確認相互間的互認資質(zhì)。 

3)各院校的教師可在互認的學(xué)報,在課題申報、職稱評定等相互認可。從而吸引優(yōu)質(zhì)稿源,提升學(xué)報的學(xué)術(shù)質(zhì)量???3.3注重組稿,提升高校學(xué)術(shù)期刊的影響力 

3.3.1 以基金論文為主,突出“學(xué)術(shù)”二字 

高校是科研基金論文產(chǎn)生的主要場所之一,高校學(xué)術(shù)期刊要關(guān)注和跟蹤校內(nèi)的重要課題和科研成果,積極發(fā)揮編委的作用,努力將這些科研基金論文和科研成果吸引到本校學(xué)報發(fā)表。因為基金論文多是科研團隊共同努力的結(jié)果,往往觀點新穎、方法科學(xué)、結(jié)果可靠、結(jié)論正確,具有被引用、推廣和應(yīng)用價值。好的基金論文多會引起該學(xué)科的巨大反響,從而提升學(xué)報的影響力。 

3.3.2 關(guān)注被引頻次,體現(xiàn)其學(xué)術(shù)地位 

高校學(xué)報中的綜述性論文往往被引頻次最高,可見對其提升學(xué)報的影響力具有重要作用。綜述性論文是作者對一定時期范圍內(nèi)某一學(xué)科領(lǐng)域的有關(guān)文獻進行系統(tǒng)歸納分析、系統(tǒng)論述并提出自己觀點的綜述性論文,具有特定主題、高質(zhì)量、權(quán)威性、經(jīng)驗性和指導(dǎo)性功能??蒲腥藛T在研究過程中,往往需要關(guān)注該領(lǐng)域的熱點和前沿動態(tài),了解進展。因此,相對于其它類型的論文,綜述性論文具有更大的影響力并獲得更多的引證。 

3.3.3 跟蹤課題進展,多發(fā)首創(chuàng)性論文 

學(xué)術(shù)期刊的編委對期刊的發(fā)展起著決定性的重要作用。學(xué)報編委往往由學(xué)科領(lǐng)域的權(quán)威專家、學(xué)科帶頭人組成,編委除了在決定出版方針、報道重點,以及撰稿、審稿、組稿、薦稿等方面發(fā)揮重要作用外,還可幫助搞好期刊協(xié)辦工作,組織學(xué)術(shù)活動等。這對提高期刊學(xué)術(shù)質(zhì)量、增強期刊競爭力具有重要意義。編委對其自身的刊物有更高的忠誠度與關(guān)注度,是刊物被高引用的基本保證。科研院所、重點高校具有高質(zhì)量科研成果產(chǎn)出的條件支撐,要跟蹤這些部門的課題進展和科研人員的動向,搞好聯(lián)誼,增進感情,吸引博士生導(dǎo)師、國家級人才計劃、重點實驗室主任、學(xué)科帶頭人的原創(chuàng)性實驗論文,以提高學(xué)報的國內(nèi)、國際的知名度和影響力。如《國際肝膽胰疾病雜志》創(chuàng)刊至今,對策劃、選題、組稿已建立自己一整套思路和做法,如:召開執(zhí)行編委定稿會議,選定每期的重點號,有的放矢進行選題策劃;跟蹤學(xué)術(shù)研究進展,根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域最新動態(tài)和研究方向選題、組稿和約稿;根據(jù)主編的意圖和編委的引導(dǎo)組稿等,使期刊的學(xué)術(shù)質(zhì)量不斷提高。 

3.3.4 搞好學(xué)術(shù)交流活動,提高學(xué)報的社會影響力 

高校資源豐富,擁有較多的知名專家、學(xué)者,并且大多數(shù)高校與國外院校合作密切,所以高校學(xué)報要充分利用這些優(yōu)秀資源,舉辦高層次的學(xué)術(shù)交流活動,如論壇、峰會和國際性學(xué)術(shù)會議。在國外,期刊與會議結(jié)合十分密切,很多高層次的學(xué)術(shù)交流都是由各大期刊發(fā)起。學(xué)術(shù)會議能促進知識傳播,各種會展能帶動科技向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化,從而提升學(xué)報的社會影響力。 

篇7

關(guān)鍵詞:切削原理與刀具;實踐教學(xué);工程意識

作者簡介:張立軍(1977-),男,山東平陰人,中國石油大學(xué)(華東)機電工程學(xué)院,副教授;李小朋(1978-),男,山東菏澤人,中國石油大學(xué)(華東)機電工程學(xué)院,副教授。(山東 青島 266580)

基金項目:本文系山東省高等學(xué)校教學(xué)改革項目(項目編號:2009159)的研究成果。

中圖分類號:G642.423 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)05-0182-02

實踐教學(xué)是鞏固理論知識和加深對理論認識的有效途徑,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動手能力的重要平臺,[1]是培養(yǎng)現(xiàn)代應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的重要途徑。[2]

“切削原理與刀具”是研究金屬切削變形過程及規(guī)律,探索刀具在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用的一門技術(shù)科學(xué),也是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門主干課程,具有很強的實踐性和綜合性。[3]要求學(xué)生通過對金屬切削過程中的切削變形、切削力、切削熱及切削溫度、刀具磨損、磨削基本原理、刀具切削角度對切削過程的影響等基本理論的學(xué)習(xí),掌握刀具材料選擇、刀具幾何形狀設(shè)計、合理切削用量擬訂、專用刀具設(shè)計等基本技能,為后續(xù)的“金屬切削機床”、“機械制造工藝學(xué)”等課程學(xué)習(xí)和課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐學(xué)習(xí)提供必要的基礎(chǔ)知識。通過近年來的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),實踐教學(xué)是教學(xué)過程中最薄弱的環(huán)節(jié),主要存在以下問題:一是由于實踐設(shè)備和場地不夠,實踐教學(xué)條件跟不上。二是實踐教學(xué)與理論教學(xué)脫節(jié),主要原因是實踐教師與理論課教師教學(xué)內(nèi)容不匹配。三是實踐教學(xué)的考核難以執(zhí)行,沒有量化考核指標(biāo)。四是對實踐教學(xué)的重要性認識不夠,學(xué)生也感到不能將理論知識很好地融入到實驗中。為此,提出從完善實踐教學(xué)體系、改善實踐教學(xué)條件與環(huán)境、推行全新實踐教學(xué)模式等三個方面對“切削原理與刀具”實踐教學(xué)改革進行探索,全方位地培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。

一、完善實踐教學(xué)體系

實踐教學(xué)體系是保證和貫徹實踐教學(xué)內(nèi)容實施與發(fā)展的重要內(nèi)容,通常分為實踐教學(xué)目標(biāo)體系、實踐教學(xué)內(nèi)容體系、實踐教學(xué)管理體系、實踐教學(xué)保障體系和實踐教學(xué)評價體系等五部分,如圖1所示。

實踐教學(xué)對學(xué)生能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)尤為重要。在充分論證的基礎(chǔ)上,“切削原理與刀具”形成了課堂模擬實踐、實驗室教學(xué)、產(chǎn)學(xué)研綜合實踐等環(huán)節(jié)構(gòu)成的實踐教學(xué)體系。

1.課堂模擬實踐

針對“切削原理與刀具”課程自身特點,有針對性地在每個章節(jié)中凝練出1~2個特色鮮明、學(xué)科交叉、操作性強、便于理解、有新穎的知識點,通過小組討論和現(xiàn)場辯論,充分調(diào)動學(xué)生的積極性和開創(chuàng)性,為其提供自由提問與主動討論問題的平臺。如陶瓷刀具材料的應(yīng)用實踐。陶瓷刀具具有高硬度、耐磨性以及高的化學(xué)穩(wěn)定性等特點,其成分是Al2O3。提出利用鋁熱反應(yīng)在油管內(nèi)壁生成陶瓷的想法,以此制造出陶瓷內(nèi)襯防腐抗磨油管。這將陶瓷刀具材料本身的特點與工程實際有機結(jié)合起來,激發(fā)了學(xué)生利用已有多學(xué)科知識創(chuàng)新新事物的動力。

2.實驗室教學(xué)

通過購置一些新的實驗儀器和設(shè)備,學(xué)生可以在專用的“切削原理與刀具”實驗室開展相關(guān)實驗。實驗教學(xué)指導(dǎo)采用以理論課主講教師為主,實驗中心教師為輔的教學(xué)模式,有針對性地開展能夠鍛煉學(xué)生動手能力的實驗,有些實驗要求學(xué)生必須親自搭建試驗臺,親自編程才能完成,避免出現(xiàn)一個學(xué)生負責(zé)動手、其他學(xué)生只觀看的情形。

在實驗教學(xué)手段方面,采用多種類型實驗并舉,而又以綜合性、設(shè)計性、綜合設(shè)計性和開放性實驗為重點的方式,促進學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。依據(jù)“切削原理與刀具”課程的特點,某些實驗需配備多媒體,在實驗指導(dǎo)過程中,配合可視化的音影材料供學(xué)生參考學(xué)習(xí),加強教學(xué)效果。在教師的指導(dǎo)上,有些實驗采取集中講解和個別指導(dǎo)相結(jié)合的方式;對于設(shè)計性實驗而言,采取師生面對面探討的形式。

3.產(chǎn)學(xué)研綜合實踐

一是利用教師承接企業(yè)的項目,讓部分學(xué)生參與項目活動,使學(xué)生在學(xué)習(xí)期間就能接觸到本行業(yè)的新技術(shù)、新技能,鍛煉其處理生產(chǎn)現(xiàn)場實際問題的能力,提高其質(zhì)量意識和品質(zhì)意識,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。二是鼓勵學(xué)生自己積極申報各級各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目,主動參加各種競賽活動。為了鼓勵和加強學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣,每年都在“切削原理及刀具”中為學(xué)生準(zhǔn)備可操作性的題目參加不同類型的技能大賽,如大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、工程訓(xùn)練綜合能力競賽、機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計競賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽等,很多學(xué)生獲得了優(yōu)異成績。

二、改善實踐教學(xué)條件與環(huán)境

1.加強實驗室軟硬件建設(shè)

通過申請教學(xué)科研經(jīng)費,“切削原理與刀具”實驗環(huán)境無論在硬件還是在軟件上都得到了明顯改善,教學(xué)設(shè)備得到了更新?lián)Q代,教學(xué)環(huán)境舒適優(yōu)雅,可以進行車刀幾何角度測量、車刀刃磨、切削力的測量、切削溫度的測量、塑性金屬切削變形、刀具磨損等多個實驗。另外,還把計算機仿真技術(shù)應(yīng)用到實驗室的建設(shè)上來,通過將虛擬仿真與實物教學(xué)結(jié)合,解決了很多實際中無法完成的實驗科目。

2.擴展實踐教學(xué)基地

實踐教學(xué)基地建設(shè)是高等學(xué)校教育教學(xué)工作的重要組成部分,是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容,也是高校必備的辦學(xué)條件之一。目前,除了學(xué)校已有的固定實習(xí)基點外,又聯(lián)系了校外一家區(qū)內(nèi)企業(yè)為“切削原理與刀具”課程提供臨時實踐教學(xué),學(xué)生可以親自操作,如車削工件等。加強實踐教學(xué)基地建設(shè),既可以充實實踐教學(xué)內(nèi)容,又培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識。需要說明的是,加強實踐教學(xué)基地建設(shè)必須遵循適合性原則、經(jīng)濟性原則、興趣性原則和滿足性原則,既要能滿足學(xué)生實踐教學(xué)的需要,以最少投資獲取最大效益,又要以學(xué)生的興趣為參照點,通過實踐讓學(xué)生獲得滿足感。因此,這也是制約當(dāng)前很多高校輕視實踐教學(xué)的重要原因。

3.大力推進實踐教學(xué)教材建設(shè)

實踐教學(xué)內(nèi)容體系改革主要體現(xiàn)在教材建設(shè)上。大力推進實踐教學(xué)教材建設(shè)也是實施分階段遞進式實踐教學(xué)模式的核心。[4]為此,筆者編寫了符合學(xué)生實際學(xué)習(xí)要求的“切削原理與刀具”實訓(xùn)教材,從教材的表現(xiàn)形式、教材體系、教材選材等方面進行了詳細論述。在新編教材的選題上,既考慮了當(dāng)前學(xué)科的優(yōu)勢和專業(yè)特色,又考慮到學(xué)科專業(yè)的長遠發(fā)展和教學(xué)改革的需要,做到發(fā)揮優(yōu)勢、保證重點、形成特色、提高質(zhì)量。

三、推行全新實踐教學(xué)模式

1.借鑒“遞進式”的實踐教學(xué)模式

采取按能力層次劃分的“遞進式”的實踐教學(xué)模式。按基本技能、專業(yè)技能和技術(shù)應(yīng)用或綜合技能三大模塊構(gòu)建。基本技能側(cè)重操作性,專業(yè)技能注重技術(shù)應(yīng)用性,技術(shù)應(yīng)用或綜合技能強調(diào)綜合實踐性,注重“產(chǎn)品”教學(xué)、創(chuàng)新制作和新技術(shù)應(yīng)用。

結(jié)合社會培訓(xùn)機構(gòu)成功的經(jīng)驗,推進“三個相結(jié)合”,即課堂實踐、實驗室教學(xué)、企業(yè)項目相結(jié)合,學(xué)生、教師、工程技術(shù)人員相結(jié)合,教學(xué)、科研、工程項目相結(jié)合。根據(jù)今后崗位的技能要求,指導(dǎo)實踐教學(xué),努力摸索出新的實踐教學(xué)方法。“切削原理與刀具”實踐教學(xué)已經(jīng)探索出了這種教學(xué)模式,并取得了較好效果。

2.優(yōu)化教學(xué)手段,提高教學(xué)效果

“切削原理與刀具”課程的內(nèi)容大部分涉及空間三維實體和運動,如切屑變形的形成,刀具幾何角度的改變對切削過程的影響,各種刀具的運動等。在實踐教學(xué)過程中,充分運用三維動畫、輔助錄像、網(wǎng)絡(luò)視頻等現(xiàn)代教育技術(shù)手段,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。

“切削原理與刀具”課程通常安排在大三下學(xué)期或大四上學(xué)期,學(xué)生已經(jīng)具有一定的分析問題和解決問題的能力,但實踐表明,當(dāng)給學(xué)生一個具體的實踐類課題時,很多學(xué)生不知所措,沒有解題思路。為此,“切削原理與刀具”課程在實踐教學(xué)中,可以通過布置可操作性的小項目,鼓勵學(xué)生利用校內(nèi)圖書館資源和網(wǎng)絡(luò)資源,查找資料和文獻,促進其自主學(xué)習(xí),并讓他們上講臺講述自己研究項目的體會,以進一步提高教學(xué)效果。

3.建立科學(xué)、完整的實踐教學(xué)評價體系

建立科學(xué)、完整的實踐教學(xué)評價體系,是重視實踐教學(xué),促進實踐教學(xué)質(zhì)量快速提高,加強宏觀管理的主要手段。[5]“切削原理與刀具”課程采取多種考核形式并行的方式,依據(jù)實驗內(nèi)容和特點組織實驗教學(xué)效果的考核ui測評,成績依據(jù)不同權(quán)重在實驗多個環(huán)節(jié)上體現(xiàn)。主要考核依據(jù)有:實驗報告、實驗中操作技能水平表現(xiàn)、實驗課時紀律性、有否違章事故、開放實驗紀律表現(xiàn)和實驗結(jié)果等。每次實踐都有實訓(xùn)報告或研究成果,由指導(dǎo)教師評定成績并作好記載,按實踐教學(xué)學(xué)時占總學(xué)時數(shù)的比例記入課程總成績。

對學(xué)生參加實驗、實習(xí)的各個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的效果提出了嚴格要求,制定了綜合實驗?zāi)芰荚u方案,確定了考評內(nèi)容與方法;提出了考評成績的學(xué)分比重,通過筆試、口試、操作考試及實驗論文等多種形式考評學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰?。對于實?xí)考核,通過實習(xí)報告、現(xiàn)場操作、理論考試、設(shè)計和答辯等形式進行,由學(xué)校實驗室和校外實踐基地聯(lián)合考核,不僅要考核學(xué)生的素質(zhì)和能力水平,而且要考核學(xué)生的工作實績。

從教學(xué)改革上來說,實踐教學(xué)的宗旨在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,這也是內(nèi)化學(xué)生個體知識經(jīng)驗的重要途徑。通過上述三個方面對“切削原理與刀具”課程教學(xué)過程進行改革,使課程內(nèi)容更加具有實用性和針對性,突出學(xué)生工程意識的培養(yǎng),能夠滿足企業(yè)對現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用型人才的需求。

參考文獻:

[1]張琳琳,王瑩,王洪艷.如何在高職教學(xué)中突出實踐教學(xué)環(huán)節(jié)[J].遼寧高職學(xué)報,2010,12(11):61-62.

[2]葛云,魏敏,王衛(wèi)兵,等.《機械制造工藝學(xué)》實踐教學(xué)改革的研究與探索[J].石河子大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版),2009,23(6):93-94.

[3]陸劍中,孫家寧.金屬切削原理與刀具[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.