实验教学方法与手段

发布人:高级管理员 发布日期:2018-06-01

教学方法对于提高实验教学效果具有十分重要的作用。中心进行教学方法改革过程中,始终坚持以学生为本,针对课程的不同特点采用课堂实验教学野外观测实习自主开放实验虚拟仿真实验等不同的方法进行教学。在实验教学过程中,以“能实不虚、虚实结合”为宗旨,注重启发、讨论和互动式实验教学方法,利用多种实验教学手段引导学生在实验过程中积极研究、主动探索和科学合作,培养他们的综合科研能力、合作精神、科学素质和实践应用能力。

 

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                                               广东恒兴集团专业实习                                                                           野外考察

 

1、以学生自我训练为主的实验教学法

对于《普通化学实验》《普通生物学实验》《普通地质学实验》《大学物理实验》《海洋生态学实验》《流体力学实验》《海洋化学实验》《海洋动物学》《海洋植物学》《结晶学与矿物学实验》《火成岩与变质岩石学实验》《沉积岩石学与海相沉积实验》等基础性实验,采用以实验教师现场指导为主导教学方式,学生合作式学习;学生在预习实验讲义的基础上,每个学生在实验室独立完成实际操作训练和数据测量,课后再撰写实验报告,注重培训学生实验操作的规范性和准确性。

对于《生物化学实验》《海洋微生物学实验》《细胞与分子生物学实验》《海洋有机化学实验》《海洋沉积动力学实验》《海洋环境化学实验》《应用地球物理学》《海洋气象学实验》《海洋科学专业实习》《海洋科学综合实习》等综合性、设计型实验,采取在教师指导下、以学生自主学习为主导的教学模式,学生3~5人为一组,利用各种信息资源了解实验背景、学习相关理论知识,学生须自行完成查阅文献、设计实验方案、组装和调试仪器设备、实验操作或野外观测、测量分析数据、结果讨论等。学生独立完成操作和数据测量,教师从旁观察和指导,强调操作的规范性和准确性,学生撰写报告,老师批改。

在《海洋矿产资源学》《海洋地图学与测量学》《海岸动力沉积学》《河流动力学》《海洋地质学导论》《海洋环境科学》《海洋遥感与地理信息系统》等10余门课程中,实施课程间穿插野外实习教学。将科研小课题、课程大作业等明显具有研究性质的教学内容溶入课程中,在课程间穿插野外实习教学,充分利用所处在珠海市的地域优势,优选附近典型地学现象穿插进行野外实习,改变描述型、填鸭灌输式和传统的被动教学模式,采用现场考察研讨式、设计式教学的模式,强调以学生为中心,强化学生自我训练,培养学生专业素质和科研能力。

实施学生假期和课余时间的自主开放型实验。在教师指导下,做到实验时间开放、内容开放、设备开放、试剂药品开放。一方面,学生可自带实验项目或自选开放型实验项目,自行实验准备、实验操作、小组讨论、总结完成研究报告。另一方面,学生可通过申请、评审而获得学校创新性实验项目资助,在教师指导下,从了解实验背景、学习相关理论知识开始,学生自行完成查阅文献、设计实验方案、配置试剂、调试仪器、测量数据、数据分析、结果讨论等,最后撰写一篇科技论文格式的研究报告。把学生置于科学研究的全过程之中,辅以教师的指导,充分发挥自己的想象力、创造力,培养学生科学研究能力。

2、虚拟仿真实验教学法

引入虚拟仿真教学手段,融合多种方式辅助实验教学,重视虚拟仿真技术在海洋科学实验教学中的推广应用。为了方便学生对实验课程的学习,建立了实验中心网站及师生互动系统,提供教学大纲、多媒体课件、习题和使用预约系统等,让学生随时了解实验课程信息,对实验课程进行自习和预习;通过信息平台学生可以反馈学习信息,教师可以及时解决反馈意见,真正做到师生课外互动。网上提供的仪器设备使用录像、使用过程的动画、仿真虚拟等课件,让学生直观形象地学习相关技术方法,缩短实验时间,促进了实验课程教学水平。

遵循“实验内容既要随理论知识发展而变更,又要适应国家经济建设和社会发展需求;既要反映学科发展最新研究成果,又要兼顾普遍性和实用性;既要体现多学科的交叉渗透,又要反映现代的新技术、新方法和新设备”的原则,删除了内容重复、方法相近的验证性实验,全面开设综合性和设计性实验,并且采用虚拟现实、人机交互、数据库等技术,将重点学科的研究成果和成熟的先进的实验技术转化为实验项目,让学生尽快接受学科最前沿的知识和技术。所选的实验方法是学科最先进的,内容是学科最热门,实验对象是真实而有研究意义的。做到综合性实验是两个以上学科知识点的有机结合,一个实验有多种方法的比较、一种方法有多种仪器测定的比较;设计性实验以学生为设计主体,吸引学生主动参与实践活动,强化学生的实验能力,让学生学会提出问题、分析问题和解决问题的科学方法,开拓思路,熟悉和体验研究过程,使学生形成科学的思维,拥有创新意识。

在《应用地球物理》《Fortran语言与程序设计》《计算机语言与程序设计》《海洋遥感与地理信息系统》《海洋学中的资料分析方法及MATLAB应用》《数据库软件设计与监测数据》《海岸带遥感》《地学常用软件》《地球物理资料综合解析》等课程中实施数值模拟实验教学的方法。教学过程采用学生预习、教师讲授、学生上机实验三个阶段,其中学生预习、上机实验的时间由学生自由掌握,实验室全面开放,最终要按时提交报告。探索开展模拟式科研训练,通过收集前人对特定地区研究所得实际资料的收集,去除其论证和观点,给出地学背景和分析数据等,让学生根据自己的知识撰写科研论文。教学以中心的实验室为主、同时以各重点实验室为重要支撑,现场观测和数值模型方面主要结合教师的科研项目进行;学生2-4人组成一研究小组,经过检索文献和自主学习确定研究题目或研究方向,以课题申请的方式向中心提出申请,获得批准后由中心指派实验指导教师或学生自行联系实验指导教师,自主开展相关实验。