《冶金传输原理》课程教学手段的改进(精选9篇)
《冶金传输原理》课程教学手段的改进 第1篇
2.1消除学生的认识误区
针对学生简单地把编译原理课程局限在编译器设计上的认识误区,教师在授课和实验过程中需要注意结合实际中运用编译技术的实例,比如常用的文本编辑工具中,很多带有字词的检查和校验功能,这就是编译原理技术中词法分析技术的具体应用;很多应用系统中对用户输入的字符串进行规则检查时常用正则表达式;网络搜索引擎对文档资源进行特征分析、提取与描述等工作中都用到编译的相关知识……通过各种现实生活中的实例让学生明确编译原理所学习的知识不仅是计算机专业理论知识的重要组成,而且编译程序所使用的一些原理、方法和技术在非编译系统的实际应用中也发挥了很大作用。
在进行实验设计时,除了原理性实验,可以根据学生的兴趣,安排一些应用型的实验,如简单的智能输入法的实现、识别某些单词的简单聊天机器人程序等,这样的小实验可以激发学生的学习兴趣,学生在这些应用性趣味实验中遇到了困难,自然会进一步深入学习教材中的原理,这样对基础理论的掌握也会更加牢固。
2.2实验内容的改进
国内外的一些经典教材中,通常会采用一种模型语言的编译程序作为实例,如吕映芝等人编著的《编译原理》是以PL/0语言的编译程序为范例,Alfred V. Aho等人编著的《编译原理》先通过一个小的编译程序范例给学生带来对编译程序的直观感受。通过实例的学习,可以降低学生的学习难度,也可以辅助学生对原理加深理解。在设计实验时,可以更大地发挥这些实例的作用,事先让学生阅读这些实例的源代码,然后增加一个准备性的实验,要求学生结合已经学习过C、C++或JAVA等高级程序设计语言,自行对词法规则和语法规则的简化和裁减,设计出适合自己实验难度的模型语言,并给出文档描述。通过安排这个准备实验,促使学生复习必须的基础知识,增加学生查阅资料的能力和阅读源代码的能力,在学生的认知结构上起一个铺垫的作用。
词法分析、语法分析试验是编译原理实验的重点。在实验内容上,对一些比较复杂的实验进行拆解。词法分析实验可以拆分成三个小实验:设计源程序扫描器,去除空格和注释及其他无关字符后得到单词的集合;用自动机识别无符号数或某类单词;设计识别关键词、标识符等其他类型单词的识别程序。对语法分析实验,可以首先以典型的算术表达式文法为例,设计一个算术表达式文法的递归子程序分析实验,然后在此基础上安排其他的语法分析实验。这样在内容上也分成了若干层次,更加符合由简单到复杂、由特殊到一般的认知规律,也能够满足不同知识结构和能力水平的学生在实验中都能得到锻炼提高的目的。
实验难度的设计上应该体现出层次性,形成“阶梯状”的难度层次。每个实验要求分为基本要求、较高要求和探索性实验要求三个层次,基本要求即最低要求,所有学生都能完成的难度,鼓励成绩中上的学生完成较高要求,采用成绩加分、表扬等一些激励机制,提高兴趣,为一些学有余力的同学准备探索性实验。既能让优秀的学生“吃得饱”,也保证让所有学生“吃得了”,避免一部分学生因缺乏难度挑战失去兴趣而另一部分学生因门槛太高而无从下手的情况发生。比如在“利用自动机识别无符号数”的实验设计上,基本要求是能够识别整数,较高要求是识别带小数的无符号数,更高要求是能识别带指数形式的无符号数,将这一实验题目分成三个层次后,不同学习水平的学生都能够在一个学时内完成实验,对自动机这一重要工具也有了初步认识,达到了实验目的。
2.3实验组织形式的改进
在实验的组织上可以采用协同式学习,以小组为单位,通过教师所提供的实验任务进行分析、讨论,明确需要解决问题的方法,经过一系列的协同学习活动,完成既定的任务,加深对所学知识的理解。这种组织形式可以培养学生的团队协作能力和学生之间的相互交流和相互学习。因为学生之间的年龄相仿、认知水平相似,交流起来会更加顺畅和有效。在这个过程中能够提高学生的参与感,而且通过团队协作解决困难,会给学生更多的积极反馈和成就感。
在实验内容的设计上,要便于学生进行协同工作,具有可操作性和合作性,确保小组中每个成员的任务饱满。在小组分配上,根据学生的兴趣让其自由结合小组,再根据学生的学习能力做适当调整,根据学生的性格特质等不同特点让其在小组中承担不同角色,如设计人员、开发人员、文档撰写人员以及兼任的汇报答辩人员等。实验实施阶段是协同模式中最重要的一个阶段,在这个阶段小组要对下达的实验任务进行分析,明确任务的基本要求,掌握解决问题的方法及需要具备的知识,在教师的帮助指导下进行小组的内部分工及职责的落实,进行协同学习,同时教师要对学生实验完成情况进行及时的检查和指导,直到最终共同完成小组的任务。
传统的独立模式的实验中对学生的评定比较简单,根据个人的完成情况给出成绩。采用分组式协同模式后,实验成绩的评判要做相应的调整,不仅要考核每个学生自己承担的任务完成情况,还要考核小组共同完成情况。考核的内容仍然包括程序和实验报告,但除了对每个学生独立完成的程序模块进行检查外,还需要对小组共同完成的整个任务情况进行验收,可以采用汇报和答辩的形式进行,每个小组推选答辩人在面对所有学生进行汇报,然后接受教师和其他小组的提问并进行答辩,最终成绩的评定除了个人评定之外还有小组评定,对小组成绩进行排序以鼓励小组间的竞争。
3总结
为了在编译原理实验课中达到教学目标,根据发现的问题对实验课教学设计进行改进:采用应用型实验激发学生的兴趣,消除对课程的认识误区;重新设计和组织实验内容,更加符合学生的学习规律;采用协同方式组织实验培养学生的团队合作能力。这些改进措施已经在教学实践中采用,结果表明有助于降低学生学习过程中的困难,增强学习兴趣,提高实验教学的质量。
《冶金传输原理》课程教学手段的改进 第2篇
2.熔渣组分的来源:
矿石或精矿中的脉石;
为满足冶炼过程需要而加入的熔剂;
冶炼过程中金属或化合物(如硫化物)的氧化产物;
被熔融金属或熔渣侵蚀和冲刷下来的炉衬材料.3.冶炼渣(熔炼渣):是在以矿石或精矿为原料、以粗金属或熔锍为冶炼产物的熔炼过程中生成的主要作用——汇集炉料(矿石或精矿、燃料、熔剂等)中的全部脉石成分、灰分以及大部分杂质,从而使其与熔融的主要冶炼产物(金属、熔锍等)分离。
4.精炼渣(氧化渣):是粗金属精炼过程的产物。
主要作用——捕集粗金属中杂质元素的氧化产物,使之与主金属分离。
5.富集渣:是某些熔炼过程的产物。
作用——使原料中的某些有用成分富集于炉渣中,以便在后续工序中将它们回收利用。
6.合成渣:是指由为达到一定的冶炼目的、按一定成分预先配制的渣料熔合而成的炉渣。如电渣重熔用渣、铸钢用保护渣、钢液炉外精炼用渣等。
这些炉渣所起的冶金作用差别很大。
例如,电渣重熔渣一方面作为发热体,为精炼提供所需要的热量;另一方面还能脱出金属液中的杂质、吸收非金属夹杂物。
保护渣的主要作用是减少熔融金属液面与大气的接触、防止其二次氧化,减少金属液面的热损失。
7.熔渣的其它作用:
作为金属液滴或锍的液滴汇集、长大和沉降的介质;
在竖炉(如鼓风炉)冶炼过程中,炉渣的化学组成直接决定了炉缸的最高温度;
在许多金属硫化矿物的烧结焙烧过程中,熔渣是一种粘合剂;
在金属和合金的精炼时,熔渣覆盖在金属熔体表面,可以防止金属熔体被氧化性气体氧化,减小有害气体(如H2、N2)在金属熔体中的溶解。
8.熔渣的副作用:
熔渣对炉衬的化学侵蚀和机械冲刷;
炉渣带走了大量热量;
渣中含有各种有价金属.9.熔盐——盐的熔融态液体通常指无机盐的熔融体
10.熔锍——多种金属硫化物(如FeS、Cu2S、Ni3S2、CoS等)的共熔体.11.从平面投影图绘制等温截面图步骤:
将平面投影图中给定温度以外的等温线、温度高于给定温度的部分界线(fe1)去掉
将界线与给定温度下的等温线的交点(f)与该界线对应二组元的组成点相连接,形成结线三角形(BfC)
去掉余下的界线(Ef,Ee2,Ee3)
在液–固两相区画出一系列结线
标出各相区的平衡物相
用 “边界规则”检查所绘制的等温截面图
12.加速石灰块的溶解或造渣的主要措施:
降低炉渣熔化温度
提高熔池温度
加入添加剂或熔剂(如MgO、MnO、CaF2、Al2O3、Fe2O3)等。
增大渣中∑FeO含量
显著降低C2S初晶面的温度;
破坏C2S壳层,促进石灰块的溶解。
13.熔化性温度——粘度由平缓增大到急剧增大的转变温度。
14.熔化温度 —— 冶金熔体由其固态物质完全转变成均匀的液态时的温度。
15.熔渣可分为两种:氧化渣和还原渣。
氧化渣——能向金属液输送氧、使金属液被氧饱和或使金属液中的杂质氧化的渣。还原渣——能从金属液中吸收氧、即发生金属液脱氧过程的渣。
16.熔渣的供氧能力或吸收氧的能力取决于熔渣中与金属液中氧势的相对大小。
当熔渣中的氧势大于金属液中的氧势时,此炉渣为氧化性渣。
当熔渣中的氧势小于金属液中的氧势时,此炉渣为还原性渣。
17.金属氧化物分解压的大小是衡量氧化物稳定性的标准。
氧化物的分解压愈大,此氧化物愈不稳定,愈容易分解析出金属;
分解压愈小,此氧化物愈稳定;要使它分解就需要更高的温度或更高的真空度。
18.降低生成物活度aXA、aMe
◆ 当生成物XA不是纯物质,而是处于某种溶液(熔体)中或形成另一复杂化合物时,其活度小于1,对还原反应有利。
◆ 当生成物XA或Me为气态时,降低生成物的分压,对还原反应有利。?
◆ 当生成物Me处于合金状态,其活度小于1,对还原反应有利。?
19.降低反应物(MeA、X)的活度对还原反应不利
◆ 当反应物MeA及还原剂X处于溶液状态,或以复杂化合物形态存在时,不利于还原反应。◆ 当还原剂X为气体,其分压小于P?时,不利于还原反应。
20.对还原剂X的基本要求
◆ X对A的亲和势大于Me对A的亲和势。
◆ 还原产物XA易与产出的金属分离;
◆ 还原剂不污染产品——不与金属产物形成合金或化合物。
◆ 价廉易得。
21.H2、CO还原金属氧化物的比较
在1083 K(810 oC)以上,H2的还原能力较CO强;在1083 K以下,CO的还原能力较H2强。
MeO的CO还原反应,有些是吸热的,有些是放热的;MeO的H2还原反应几乎都是吸热反应。
H2在高温下具有较强的还原能力,且生成的H2O较易除去;
H2的扩散速率大于CO,用H2代替CO作还原剂可以提高还原反应的速率。
用H2作还原剂可以得到不含碳的金属产品;而用CO作还原剂常因渗碳作用而使金属含碳
22.金属热还原法——以活性金属为还原剂,还原金属氧化物或卤化物以制取金属或其合金的过程。
用CO、H2作还原剂只能还原一部分氧化物;
用C作还原剂时,随着温度的升高可以还原更多的氧化物,但高温受到能耗和耐火材料的限制;
对于吉布斯自由能图中位置低的稳定性很高的氧化物,只能用位置比其更低的金属来还原; 硫化物、氯化物等也可用金属来还原;
金属热还原可在常压下进行,也可在真空中进行。
23.还原剂的选择
还原剂和被还原金属生成化合物的标准吉布斯自由能及生成热应有足够大的差值,以便尽可能不由外部供给热量并能使反应完全地进行;
还原剂在被提取金属中的溶解度要小或容易与之分离;
形成的炉渣应易熔,比重要小,以利于金属和炉渣的分离;
还原剂纯度要高,以免污染被还原金属;
应尽量选择价格便宜和货源较广的还原剂。
24.影响氧化精炼过程除杂效果的因素
1)温度
◆ 金属中许多杂质的氧化过程为放热过程,升高温度对精炼除杂反应不利。
◆ 炼钢过程中硅、锰、铬、磷氧化反应的平衡常数随温度升高而减小,升高温度不利于这些杂质的氧化。
2)熔渣的成分
◆ 渣的酸碱度影响渣中氧化物的活度。
◆ 当生成的杂质氧化物为酸性(如SiO2,P2O5等)时,则在碱性渣中其活度小,有利于其除去。
◆ 当杂质氧化产物为碱性氧化物时,则炉渣应保持为酸性。
◆ 渣中主金属氧化物(MeO)的活度对氧化精炼有重大影响。
3)金属相的成分
金属相的成分将影响杂质A的活度系数f[A]。
4)杂质的性质
25.熔析精炼的类型
1、冷却凝析精炼
将具有二元共晶型的液态粗金属熔体缓慢冷却到稍高于共晶温度,杂质以固体(或固溶体)析出并浮于金属熔体的表面上,使固相与液相分离。
2、加热熔析精炼
将具有二元共晶型的固态粗金属加热到稍高于共晶温度,杂质含量接近共晶组成的熔体,沿倾斜的炉底流出,而杂质仍留在固相中。
26.熔析过程的主要影响因素
温度
过程温度愈按近共晶温度,提纯效果愈好。
粗金属成份
粗金属中某些其化杂质的存在,可能形成溶解度更小的化合物,提高精炼效果。
27.粗铅的加锌除银与其它化学精炼(萃取精炼)
原理:在熔融粗金属中加入第三种金属,该金属与粗金属中的杂质形成高熔点化合物而从熔融粗金属析出,从而实现杂质的分离。
《冶金传输原理》课程教学手段的改进 第3篇
冶金传输原理的课程特点
冶金传输原理课程的特点是数理解析较重, 其理论和研究方法来源于流体力学、传热学以及成熟的质量传递理论而形成一门独立的学科, 解析方法着眼于物理概念和数学表达的统一, 并且突出了物理过程的特点[2]。它是一门既有较强的理论性, 又有很强的实践性的课程[3]。传输理论应用于冶金的实际过程, 首先要对实际过程进行观察分析, 建立简化的物理模型, 然后建立相应的数学模型, 再用数学分析解法、相似原理—模型实验法和类比法等适合的方法求解给实际过程提供理论支持。自上世纪80年代以来, 由于计算机软、硬件的快速发展为传输过程的数值计算提供了强大支撑, 使计算流体力学、计算传热学等也随之有了长足的发展, 目前, 数值计算已成为传输原理的重要组成部分, 同时也丰富了课程的内容。
冶金传输原理过程教学的方法
把冶金传输原理基本概念以及理论模型和冶金工程应用相结合, 关键是介绍这些理论、模型与实际的冶金问题相结合的过程, 实现理论联系实际, 学以致用。这样一方面培养学生的实际应用能力, 另一方面提高学生兴趣, 加深理论知识的理解以及对专业的认识, 提高教学质量。结合教学经验采取相应的方法和针对性的措施。
1. 课内与课外相结合
课程数理解析较重的特点主要体现在涉及的数学、物理知识较多, 为了更好地完成教学内容, 就需要学生掌握扎实的数理知识, 这样, 课前有针对性的预习就显得很重要。因此课内与课外相结合就表现为课前的预习、课堂的听讲和笔记以及课后的复习和及时完成作业的模式。在课堂上, 通过回想式的提问, 巩固上节课的知识点, 起到承上启下的作用, 使本节的知识点能够顺畅衔接和充实, 并且及时明确下节的内容, 学生在预习时能够有针对性地查漏补缺, 从而有效地利用课堂时间进行传输原理的教学。通过这些环节的积极实施, 提高课堂的教学效果。
2. 启发式与能动性相结合
冶金传输过程的相关概念、定理、数学物理模型以及解析方法, 对于初学者来说比较抽象, 特别传输过程简化物理模型、数学模型的建立, 以及数学模型的解析等, 是知识的综合应用, 特别是数理解析过程复杂、繁琐, 对于基础知识薄弱的学生显得犹为枯燥乏味, 影响了教学的效果。针对这种情况, 在课堂上采用适当的提问进行启发式互动, 了解学生对基本概念的理解程度, 及时引导概念的转换。对于一些简单的推导, 在介绍基本的推导方法后, 让学生参与其中, 共同完成过程的推导, 使学生在这样的方式中, 掌握解析方法。另外, 结合课堂教学内容, 布置适当的课外作业, 加深对所学内容的理解, 提高了学生学习的能动性。
3. 专业知识与自然知识相结合
根据专业培养计划, 冶金传输原理课程属于专业基础课, 安排在认识实习实践环节之后, 学生虽然完成了认识实习, 但对于专业的认识、工艺知识的理解还是有很大的局限性, 加之冶金过程的高温和不可见性, 实际的冶金物理过程更具有抽象性, 这些都加大了教学过程中与实际结合的难度, 降低了学生学习的兴趣, 影响教学效果。因此, 把冶金传输原理与实际生活中的应用结合起来, 以提高学生学习兴趣。例如自然对流传热在换热方面的应用, 即密度是温度的函数, 由于温度的变化使密度变化而产生了自然流动, 完成热量的交换, 这就是土暖气的原理, 以及烟囱是伯努利方程的实际应用、流体的黏性与涡流的产生等。这样的实际应用提高学生学习兴趣的同时也加深了对专业知识的理解。
4. 教学与科研相结合
本科的教学与科研有着密切的关系, 把教学科研团队的研究成果与实际的教学进行有机的结合, 扩充了学生的视野, 丰富了课堂教学的内容, 提高了学习的兴趣和教学质量。如动量传输中流体流量的测量, 就是伯努利方程的具体应用, 其中对节流装置的标定是采用实流标定或者风洞试验, 利用相似原理确定相关相似准数, 根据相似充要条件, 建立试验模型系统和实际测量系统的相似准数方程, 通过确定的相似准数将试验模型系统与实际流体流量的测量连接起来, 由于实际流体流量的测量;为了确定氧气转炉吹炼工艺参数而设计的转炉冷态模拟实验;以连续铸钢过程温度场的模拟计算, 根据结晶器、二冷却区和空冷区的不同边界条件, 进行连铸温度场数值计算, 并介绍典型的有限差分法、有限单元法和有限容积法等数值计算方法, 介绍计算机在传输中的应用, 同时介绍在计算流体力学、计算传热学的方面有成熟应用的如FLUENT、PHOENICS等商业软件, 使学生了解传输原理在数值计算方面的进展情况以及在冶金生产中的应用, 如中间包流场的计算、钢包桶式精炼炉底吹氩时流场的分布等。
5. 理论与实践以及实验相结合
冶金传输原理工程技术基础课程的特点决定了其实践环节非常重要。在课堂教学的课时外, 安排有6个-8个课时的实验内容, 主要有验证位能、静能和动能之和为常数的伯努利方程实验;通过流速和差压来进行流体流量测量的实验;转炉冷态模拟实验等。采用教学与实验相结合的方法, 均可使学生对相应的物理过程有一个深刻的认识, 强化理论与实践相结合的过程。
在传输原理的教学过程中, 要结合冶金工程专业的工艺特点与相关的传输原理进行有机的关联, 如埃根公式在高炉炼铁中的应用、动量传输在连铸中间包流场分布方面的应用以及渣-钢间反应的传质模型等, 在这方面给学生一个有益的导向。
6. 知识的持续更新
为了更好地实施冶金传输原理的过程教学, 在平时要不断进行教学方法、专业知识学习以及工程实践的积累。对于教学方法的学习, 一方面要查找教学过程的不足, 另一方面要请教教学经验丰富的教师、专家, 通过听课的方式, 取长补短, 积累教学经验。专业知识方面的积累, 主要是通过平时的备课以及在教学过程中发现的问题, 及时查阅相关资料进行求证, 如对流体力学、传热学以及数值计算、计算方法等方面知识的学习、积累, 通过自学或请教于专家, 来加强自己对专业知识的理解, 同时, 利用带队实习、与企业横向课题合作以及去企业实践锻炼的机会, 不断充实自己的工程实践知识, 可以为过程教学提供更多、更丰富的工程实例, 并且借助自己所在的教学科研团队的平台, 把冶金实际以及科研的内容提炼为简洁明了的课堂语言传输给学生, 提高过程教学的效果。
结论
冶金传输原理教学过程贯穿于每一个知识点、每一节课教与学的小环节, 以及理论与实践相结合的小环节之中, 这样的环环相扣, 提高学生掌握知识的能力和教学质量。教学的关键是培养学生解决实践问题的能力, 授之以“渔”使学生在以后的工作中, 在所掌握知识的基础上, 能够继续得到丰富和提高, 培养实用型人才。
摘要:文章根据冶金传输原理课程特点, 分析了教学过程中的一些现象, 在总结教学方法的基础上, 采取多种方式相结合, 加强理论和实践以及实验相结合的过程教学模式, 提高学习积极性, 培养学生独立分析问题和解决问题的能力, 提高教学质量。
关键词:冶金传输原理,理论和实践,过程教学
参考文献
[1]林万明, 王皓, 陈津.《冶金传输原理》教学改革与实践[J].科学之友, 2006, 7:75-76.
[2]王超, 杨双平, 袁守谦, 鲁路.加强冶金传输原理课程理论联系实际的过程教学[J].中国冶金教育, 2010, 9.
《冶金传输原理》课程教学手段的改进 第4篇
关键词: 微电子工艺 教学改进 课程质量
一、引言
《微电子工艺原理》这门课主要讲述以硅为基础的集成电路制造的工艺原理及工艺种类,其目标是培养具有一定理论基础,了解技术前沿,能够设计工艺流程,分析并解决工艺实际问题的应用型创新人才[1]。这一目标的实现直接取决于该课程的教学效果。由于本课程具有涉及知识面广、综合性强、理论与实践结合紧密的特点,采用传统教学模式不可避免地存在诸多问题[2],主要有:内容繁杂,教师难以合理安排教学进度;教学方法单一,学生理解和掌握知识困难;工艺设备昂贵,学生实验需求不能满足;学生学习兴趣和学习主动性不高;学生创新能力较弱;学生靠死记硬背应付考试等。因此,更新教学理念和进行多元化教学改进才能解决这些问题,提高课程教学质量。
二、教学改进措施
(一)教学内容安排
1.优选最新教材
本课程选用的教材是国外电子与通讯教材系列中美国Michael Quirk与Julian Serda合著的《半导体制造技术》中文翻译本[3]。该书有三个优点:一是内容丰富。既讲述关键工艺技术、设备及可靠性,又介绍半导体制造相关的基础技术信息和集成电路装配与封装的后道工艺概况。二是直观形象。书中提供了大量精美的图片、图表和具体翔实的数据。三是便于学习。书中概念描述清晰,内容简洁有序,每章都有重点内容小结、关键术语和大量复习题,方便学生课后复习和教师进行研究性教学。
2.科学选择教学内容
就半导体制造相关的基础技术,如第2、5和8章主要介绍半导体制造中的化学品,可拣少量重点内容课堂讲解,其余留给学生课后自学。对关键工艺的原理,如第10章硅氧化后杂质的再分布和四类电荷的可靠性,以及第17章中的掺杂扩散工艺,教材中缺少这些重要内容或介绍过于简单,需做必要的补充。
3.合理安排讲课次序
次序整体遵循微电子产品生产流程,即半导体基础技术(第1、2、4~8章)、器件及工艺模型概况(第3、9章)、各单项工艺(第10~18章)和后道检测与封装工艺(第19、20章)。其中,单项工艺按照加工特点,即氧化(第10章)与掺杂(第17章)、光刻(第13~15章)与刻蚀(第16章)、淀积(第11章)与金属化(第12章)、化学机械平坦化(第18章)的顺序讲解。
(二)课堂教学方法
1.启发式教学法
学起于思,思源于疑。采用研究性教学方法[4],实现教学思路由“知识点讲解型”到“以问题为导向型”的转变,考虑如何突出问题和情景的教学设计,让学生对新课的内容进行探究,使他们体会到知识创造过程中所需的创新思维和科研素养。具体讲解时先从整体上介绍课程间知识点的关联性,然后尽量联系学生已有知识,进行新旧知识的类比与对比,帮助学生消化理解新内容。如讲解CVD(第11章淀积)工艺原理时,可与中学阶段所学液相化学反应比较,从原料、反应条件、反应过程、反应结果及工艺设备等几方面进行设问,让学生探索、归纳和总结,从而将抽象难以理解的物理原理简单化,实现知识建构。再者,对有争议的学术问题,要介绍各方观点,诱导学生思考,培养学生创新思维。
2.案例教学法
案例教学法强调学以致用,在应用中学习。除第九章CMOS反相器加工流程的案例外,各单项工艺均安排了一些典型案例,将所要学习的知识、操作、技能等融入实例中,通过对实例的分析、讨论、演示、学生练习及总结等环节,加深学生对概念、工艺原理和设备的理解,使知识融会贯通。如讲解溅射和蒸发镀膜(第12章金属化)时,假如平整硅片表面覆盖一层致密排列的直径约几微米的氧化硅球,采用两种工艺对该衬底镀膜并去掉氧化硅球的结果会怎样呢?课堂情况表明,由于所选案例典型有趣,学生兴致高昂,讨论热烈,说出了多种可能性。结果是溅射镀膜为低真空,分子平均自由程小,分子呈不规则运动,在小球表面都能沉积,最终将得到球壳阵列。蒸发镀膜一般为高真空,分子平均自由程大,呈直线运动,将得到类三角阵列(在球阵列缝隙内形成)。经过讨论,学生理解了两种常用PVD工艺的原理与设备差异,加深了记忆。
3.多媒体教学法
现有教材中只用简图描述工艺原理、步骤和设备等,缺乏可视化教学资源,不免枯燥乏味。多媒体课件融图形、文字、动画、视频等为一体,图文并茂,视听结合,令抽象的知识形象化,富有吸引力。如果根据教学内容选用合适的教学媒介,那么可使课堂变得轻松、生动,调动学生多种感官,提高学生对所讲授知识的理解和掌握能力。如在讲授第四章硅片制备步骤时,笔者从网上下载了美国硅谷的音乐视频短片,先从头到尾播放一遍,然后依次定格动画片段,分别展开讲述。
4.项目教学法
松绑教育理论认为[5],教学应该是师生共同参与的、动态的、双向的信息传播过程,而不是教师一言堂的“填鸭式”教育。为此,笔者拿出3~5学时(本门共48理论课时)进行项目驱动教学,所选项目为各章节内容的开放性思考题或者工艺技术前沿相关的小课题。活动方式是,将全班同学分为若干小组,由小组成员共同拟定备课主题并分工协作,上网收集资料准备课件,每组选派代表上台讲授,展开讨论互动,总结评比。这样的方式将课堂延伸到了课外,培养了学生的团队意识、独立学习和调研资料能力。此外,很多学生从大二开始跟随不同研究方向的老师做科创项目,期间接触到了各种微电子工艺设备,比如干法/湿法清洗仪、退火炉、各种CVD和PVD镀膜机、光刻机等,可安排他们介绍实验设备操作经验及做实验的心得体会,同学之间的交流往往会引起共鸣,令教学效果更佳。
(三)考核方式
采用多环节综合评判,包括平时作业、课堂表现(回答问题、讨论情况等)、专题报告和期末考试等,以考核促进教学。其中,期末考试是学生复习指挥棒,占比重应当较高。为避免试卷出现题型不丰富和结构不合理等问题削弱评价效果,笔者加强了试题库建设,推行教考分离。为激励学生独立思考,试卷适当增加了一些开放性考题。
综上,针对本课程存在的一些教学问题,笔者进行了多元化教学改进,其与传统教学的对比如表1所示。实践证明,改进后的教学效果反应良好,加深了学生对课程内容的理解和掌握,提高了学生的专业素质,为他们今后的职业生涯奠定了基础。
三、结语
经过多年实践,在《微电子工艺原理》课程教学中,笔者对教学内容、教学方式和考核方式进行了改进,突破了传统枯燥乏味的“填鸭式”教学模式,积极引入了研究型教学的理念和现代多种教学方法,实现了教学质量的提高,培养了学生的创新能力和综合素质。教学改进是一个不断探索、不断推进的过程,相信在各方共同努力下,本课程的教学将日趋成熟、完善。
参考文献:
[1]王金婵,孟庆端,张晓红,田葳.半导体制造技术教学方法探讨.科技创新导报,2011,33,138-139.
[2]赵建勋,侯建华.集成电路原理与制造工艺课程的教学改进.长春教育学院学报,2014,30,63-64.
[3]MichaelQuirk,JulianSerda,著.韩郑生,等译.《半导体制造技术》.北京:电子工业出版社,2013.5.
[4]肖丙刚,王秀敏,赵吉祥.研究性教学在“微电子学导论”课程中的探索与实践.中国电力教育,2009,19,71-72.
[5]张瑞,姚凌江,吴向文.运用混合式立体化教学模式培养应用型创新人才.现代教育技术,2010,20,77-81.
《冶金传输原理》课程教学手段的改进 第5篇
摘 要:我国对于金融人才的需求量日益壮大,但由于我国高校的金融专业发展缓慢导致金融产业的人才供血不足,本文针对金融教学中的这一点,提出了应用项目教学法、完善案例分享教学、创建信息化技术教学方法以及探索创新创业专项教学法等措施来提升金融专业的教育水平,希望可以为金融教育的从业人员提供有价值的参考。
关键词:金融学专业 教学方法 教学手段 改进 分析
随着中国社会的发展,产业结构的调整,金融学迎来了极为强盛的发展机会,当前国内高校的教育环境普遍重视知识内容的大量扩展,而轻视了学习中实践的重要性,这样的教学模式无法培养学生走向社会的能力,其无法良好地运用自己的专业技能,并且对于学生的创业创新能力也有诸多的限制。以此,本文结合金融学专业对教学方法以及教学手段的改进进行了分析。
一、应用项目教学法
应用项目教学法是说将金融项目以极大的限度放权给学生,让学生完全参与到项目的进程当中,比如立项、统计资料、分析数据以及撰写报告等操作,让学生在进行项目操作的过程中深化理解金融学的理论知识,而对于项目的进展,以及难点的指导和必要的帮助则由教师负责,如此一来就可以让学生在进行项目的过程中得到正确的指导,针对一些项目实操中的问题以及可能出现的错误及时进行了解并完善自己的项目操作能力。值得注意的是,在项目操作的过程中应该立足于学生的基础专业知识进行以提升就业能力为导向的项目训练。比如,将同学合理地分为几个小组,并且为小组配备指导教师和组长,参照其他的学科竞赛制度,小组之间进行金融项目操作的竞赛,在操作项目结束之后,针对各小组在操作中出现的问题以及比较优秀的操作应该重点指出,帮助学生在项目结束之后消化项目操作中涉及的金融学专业知识。
除此之外,学校还应该在政策上鼓励金融专业的项目应用,比如将项目操作当做课程给予学分,对教学效果优秀的教师给予嘉奖等等,从这些方面可以很好地提升金融教学中教师和学生双方的自主性和积极性,提高教学效率。
二、完善案例分析教学
案例分析教学通过进行大量的金融案例练习,提高学生们在金融项目中的决策能力以及重要信息点的抓取能力。目前,我国高校的金融教学体系中案例分析教学还不够系统和完善,因此,需要从多方面进行加强。首先,在金融专业中应该由系主任领导,集中全校的金融师资力量对于金融案例进行分析、整理,构建??大多元、覆盖面广泛且具有代表性的大量经典金融案例库,以此来保证金融教学中金融案例分析足够的储备。其次,通过经常举办案例研讨会的形式,来提高教师对于案例分析的水平,提升金融教师在金融教学中的教学质量。最后,在金融教学中制定规范制度,规范化教师案例教学的数量,形成统一化和标准化。如此,就可以在案例教学分析轻松的教学氛围中提升学生们对于金融案例的提炼能力。
三、探索创新创业专项教学法
大学生创新创业能力已成为我国极为重视以及重点培养的高等人才基本素质,金融专业教学同样应该对学生的创新创业能力进行专项科学地引导和培养,在金融专业改进中注意重实践教学,重创新创业的人才素质培养,针对这一方面,高校可以安排专业导师来帮助学生进行校内校外创业的专项培养,并且针对不同阶段的学生进行不同方向的创业引导和帮助,如刚刚来到学校的低年级学生,应侧重培养其创新创业的素质和兴趣,埋下一颗创新创业的种子,而对于高年级的学生,应该给予其关于创业实际操作方面的知识,比如相关的税务以及法律等创业过程中所面临的具体问题;而对于毕业后的学生,学校应该给予技术上的支持和理论上的指导,对于毕业创业的学生,派出专项的创新创业老师为学生提供帮助,辅助学生进行创业创新,帮助毕业生提高创业成功率。在学生的创业教育中可以使用沙盘模拟等模拟工具进行创业试操作,在操作的同时发现学生们在创业过程中可能出现的问题,并及时加以引导和改正,提高其毕业之后创业的成功率。
除此之外,高校还应该引导学生成为科研工作的重要后备力量,结合项目教学法,以科研项目为对象,让学生参与到科研项目之中,形成与研究生配合的科研梯队,提升大学生对于科研工作的了解,培养其科研兴趣,并引导其成为研究生和科研工作的后备军。
四、创建信息化技术教学方法
在信息化数据化的时代背景下,教育方法也应该跟随时代大潮进行合理化的改革,比如使用MOOC等信息技术进行教育模式的优化,比如搭建线上平台,方便学生随时进行金融知识的获取,并且配合线下进行深入学习。除此之外,还应该优化金融学MOOC的传统教学方案,对于当下具有良好教学教过的案例分析教学、项目实操教学与移动互联技术相结合,开发出具有时代特点的新式教学方案。
五、深化金融学协同教学方法
在金融专业的教学中可以打破常规传统教学模式,使用深化的协同教学方法,借助多渠道的资源开展教学拓展,让金融专业教学更加的全面综合以及专业。首先,应该从教学方法上开始破冰,打破常规的教学模式,运用多种教学方法进行相辅相成的配合式教学,比如在传统教学中加入案例分析、沙盘模拟以及项目实操等等,全面综合的提升学生的综合能力。其次,在金融教学中应该破除学校的边界,让学校与学校之间学校与社会金融领域的精英人士之间建立联系,邀请他们来到学校中对学生进行另一方面的金融教学,教授学生管理与经济的前沿知识。另外,协同校内实习与校外实习的实习内容,针对不断变化的社会内容,校内的实习内容也应该跟随当前社会进行优化与改良,通过学生在校外实习中遇到的问题,来有针对性的对校内实习的内容进行进一步的优化,争取在校内实习中培养出学生面对校外实习的强大工作能力。
结语
综上所述,我国的金融专业教育还面临着诸多问题,但幸运的是这些问题并不是无法解决的,因此,为了培养真正拥有专业能力的金融人才和金融创业创新人才,我国的教育应该从多方面共同努力,培养学生们的实践能力和创新创业素质。
参考文献
《冶金传输原理》课程教学手段的改进 第6篇
传输原理在世界范围内属于一个新兴的学科, 1960年以来各先进工业化国家才相继将传输原理列入工科大学生的必修课程, 我国直到1980年以来才陆续在相关的大学中将该课程列为必修课。传输原理在金属材料成型中的应用, 使成型过程中一些物理过程得到深入而准确的解析。学习传输原理, 可以使学生深入了解复杂的液态金属成型过程中各因素影响的机理, 从而改进操作和工艺, 提高控制和设计水平。同时为我们提供物理模型和数学模型, 应用计算机求解许多课题。
在《冶》课程的教学中, 笔者发现课程的教与学中出现了较多的问题。由于课程本身的特点, 《冶》课基础理论知识抽象, 数理应用多, 加之计算工具学习的难度等, 使得学生难学, 老师难教。尽管大多版本的《冶》课 (教材) 所涉及的数理知识并未超出大学数学和物理的教学范围, 但工科专业体系总体对数理知识要求相对较少, 且授课对象多为大学三年级学生, 因而学生在进入专业课程学习时反而不太适应纯数理逻辑学习, 从而造成了一定的难度。其主要特征表现为学生数理基础差, 数学建模的能力不足, 数理结果的实践应用意识不强。笔者通过一年的教学经验总结, 对传统的《冶》课的教学思路、方法和目的提出了自己的一些看法, 特别是在加强学生科学素养的培养方面提出了自身的观点和建议, 仅供教学交流。
1 教学目标
近现代以来, 许多科学研究人员和工程应用人员通过学科交叉、知识融汇逐渐从流体静力学和动力学、各种热传输理论以及质量传输理论三位一体的角度展开了对液态金属成型过程的微观机理分析研究, 从而发展成为现代的“传输原理”。“传输原理”属于交叉学科, 各学科理论知识层次分明, 在实践应用上又相互融汇;概念、公式繁多, 数理推导复杂;数学模型多以微元积分 / 微分为主要方法, 对读者的数理知识要求较高;生产实践联系紧密, 综合性强。因此课程内容和学习方法的特点都给教师教和学生学带来了相当的难度。如果教师将注意力全部集中于抽象概念介绍和数学推演, 学生对内容的背景、实际意义和应用场合缺乏必要理解, 将导致学习兴趣不足, 严重影响教学效果;如果突出教学内容的实用性, 重视短、平、快的教学效果, 忽视科学方法的学习, 往往导致学生科学思维的训练不足, 形成依葫芦画瓢的错误学习习惯和方法。因此, 以什么角度, 采用什么方法讲述该课是教师面临的重要课题。
美国威斯康辛大学的R.B.Bird (伯德) 教授曾说:“当代的工科教育越来越倾向于着重基本物理原理的理解, 而不是盲目地套用结论。”在未来的工程实践中, 如何把所学知识和技能用于工程实践, 指导工程实践;如何把实际工程问题抽象为科学问题, 通过科学方法来解决工程问题, 这是工科教育要解决的问题。西安工业大学众多学科目前均建立了以培养“卓越工程师”为主要目标的教改班, 从学生的理论知识学习和工程实践能力方面都提出了更深更广的要求, 这也就明确了以科学素养和实践能力为主要培养目标的教育教学方式。
对于未来的卓越工程师, 不仅需要很强的实践能力, 而且必须具备相当的科学素养。因此, 教育教学的特色和针对性必须紧紧围绕科学素养和工程实践能力培养。在课堂教学中, 应该突出加强科学素养的培养, 积累丰富的科学知识、掌握科学的思想和方法, 灵活运用科学的思维方式和培养科学精神, 为未来工程实践创新能力的培养打下良好的基础。
2 教学思想
2.1 以《冶》发展史为载体培养学生的科学素养
《冶》包含传热学、动量传输 (流体力学) 、传质学三大部分 (简称“三传”) 。本学科的发展和完善, 凝聚了古今中外众多科学家、数学家、物理学家的艰苦努力。它的许多成果不仅体现了科学家不畏艰险、一丝不苟求的科学精神, 而且也展示了近代工科各领域相互学习、互相贯通, 从而交叉发展的历史。历史给予我们不断进取的养料, 从每一位成功的科学家毕生的奋斗历程上学生可以得到面对问题、理解问题、解决问题的启示。
在教学过程中结合教学内容, 以学科发展史料为主线, 通过一个理论、公式形成的思路、建模、推演、结论来介绍伟大的科学成就, 并伴随科学家的研究历程的授课方式, 不仅能让学生更理性的理解公式和概念, 而且学习了重大科学成就中的严谨和精细, 同时也扩充了学生的人文历史知识, 更有利于学生激发学习兴趣和欲望, 全面理解和掌握学科知识。
2.2 通过科学主义研究范式培养科学素养
17世纪, 笛卡尔 (Descartes, 1596-1650) 以“我思故我在”打破了以往神性的统治, 确立了人类理性的重要地位, 强调人的理性的尊严和能力, 并提出了科学探究的方法论。由此, 近代科学逐渐从哲学中分化出来。以培根的经验论、伽利略的实验加数学的科学方法及牛顿的经典力学解释模型为基础, 形成了近代机械的自然观。科学的任务不是寻求最终的目的论的解释, 而是对运动做出数学描述, 解释数量间的因果关系。与此相对应的是将复杂现象分解成简单的量, 通过数学演绎确立其数量关系, 最后经实验证实的科学实验的研究方法。总之, 现代的经典科学是建立在实验和数学基础之上的, 经验的确证和数理模型化的成功是科学生产者的范式。这种科学范式自培根和笛卡尔以来一直主导着人类的普遍理性, 并指引着人们自身的实践。
科学研究的范式符合人们认识事物的普遍心理过程。人们认识事物总是从简单到繁琐, 从表象到本质的。从认识事物的心理过程角度讲, 科学研究范式的具体步骤为:感觉和知觉 (人们的常识或者生产生活经验) ;抽象思维 (通过归纳总结、分析和抽象) 可以得出数理模型;经实验验证其正确性, 得出理论, 演绎推广到可用的生产或者生活实践。从解决问题的步骤上讲, 科学范式就是提出问题, 分析问题, 解决问题。从生产实践的角度上讲, 科学范式就是从实践中来到实践中去的过程。
“三传”作为一门学科, 建立的过程是人们认识动量、能量、物质传递不断深化的过程, 也是科学范式的成功体现。在具体的科学知识的传授中, 要贯彻科学范式的规定, 符合学生的心理认知规律, 循循善诱学生对科学知识的掌握, 体会科学思想和方法的巨大作用, 培养科学精神。首先, 提出问题。通过创设问题情境或者引导学生回到现实生活中, 从生活或生产现象中明确提出问题。科学知识作为间接的经验或者理性的抽象规定, 往往很难引起学生的直接兴趣, 因此问题提出就成为抓住学生注意力和兴趣, 引起学生积极思考的手段。其次, 建立模型。引导学生积极思考, 运用科学的思维方式去粗存精、去伪存真建立数理模型。例如流体力学中连续介质模型的建立。从微观上看, 流体是分散的, 不是连续介质。如果把流体作为分散介质, 那么从数学上则无法解决流体的任何问题。因此, 该课程讲授的一个重点就是模型建立的原因和前提, 这是“三传”中最基本的数学思想基础。再者, 模型优化。模型的建立蕴含着突出主要因素、忽略次要因素的重要科学方法。如果严格把每个因素考虑到, 最终得到的模型往往无法给出数学描述或者在数学上无法解决, 因此建模必须突出主要因素, 忽略次重因素。而这种突出 - 忽略的把握是对学生能否抓住主要问题、忽略次要因素或者表面现象的科学素养的最好培养。再次, 得出结论。对优化后的模型经过严密的数理推导得出结论的过程, 是本科生较为头疼的环节。很多授课教师在此往往一笔带过, 直接给出结论。对于学生来讲, 这恰恰失去了一次缜密思维, 严密推演的锻炼。例如在奈维 - 斯托克斯方程的建立过程中, 应当引导学生按照科学研究范式、追寻大师的思维轨迹建立模型后, 一丝不苟地导出奈维 - 斯托克方程。这种做法不仅使学生进行了一次严密逻辑推演的训练, 而且可以感受收获“方程”的喜悦, 从而增强学习的信心、增加学习兴趣。最后, 回归实践。得出结论并用于解决现实问题可以增强学生运用科学方法解决实际问题的能力。又例如, 流体静力学中平板受力点的确定。运用静力矩和惯性矩移轴定律进行较繁杂的数学推导后, 可以得出受力点在平板形心下方某处的结论。那么受力点的物理意义是什么, 实践应用时的价值又何以体现?很多教材对这一结论在实践中的价值没有进一步说明, 调查发现大多学生对这一结论也显得不知所云。在本质上, 对于大型铸件侧浇道通向型腔的位置应当是平板 (近似平板) 的受力点。在受力点上, 流体受力集中, 增大了浇道和型腔间的动量传输和质量传输, 有利于铸件的致密和杂质去除。尽管静流体压力相对于金属凝固时体积收缩的应力非常小, 体现的传质结果也不明显, 但是其物理价值和含义不容忽略。
科学来源于实践, 高于实践, 最终指导实践。《冶》对于自然界或者工程实践中的物质、动量和能量传递过程, 通过建立物理模型, 然后依据物理原理运用高等数学知识, 建立微分方程。可见, 这门学问的形成就是建立在把工程问题抽象为科学问题基础上的。同时这种上升到理论高度的科学, 又可以指导普遍的实践。这就要求在教学过程中, 以提高学生的科学素养为教学目标和主线, 教师的教授思想和方法要按照符合学生认知心理规律的科学主义研究范式的要求, 通过从实践中来到实践中去的过程, 培养学生从现实生活或者工程实践中提出科学问题的能力;训练学生抓住关键要素建立数学模型的科学思维方式和一丝不苟, 严谨认真的逻辑推导能力;以及运用科学方法解决生活或者工程实践问题的科学意识和科学精神。
3 结论
以《冶》课发展史和科学主义研究范式为主要载体的教学思路破除了传统《冶》课的教学模式。以学生科学素养培养为教育教学目标突破了教学大纲的局限。在具体的教学过程中, 强化学生数理能力, 引导学生深入理论, 并回归到实际问题的分析、解决能力的训练上。这种教学理念不仅改变了授课的角度, 而且增加了教学内容的趣味性和实用性, 为卓越工程师的培养提供了一种新的思路和方法。
摘要:为了更好地加强学生的科学素养培养, 提高学生生活-理论-实践-理论的学习技能, 本文基于《冶金传输原理》 (简称《冶》的学科特点, 结合传统教学方法和学生反馈意见, 提出了以《冶》课发展史和科学主义研究范式为主要载体的教学思路。建立了以学生科学素养的培养为目标, 以理论联系实际为基本教学方法, 以解决实际问题为教学目的教学思想。这种教学理念的改变为卓越工程师的科学素养培养提供了新的思路和方法。
关键词:冶金传输原理,科学素养,教学方法,科学主义研究范式
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《冶金传输原理》课程教学手段的改进 第7篇
关键词 网络辅助教学 冶金原理 教学模式
《冶金原理》是冶金工程专业的专业基础课程之一,是冶金工程专业学生必修的核心课程,是介于基础课和专业课之间的重要桥梁和纽带,2011年被评为河北省省级精品课。《冶金原理》是应用物理化学的原理和方法来研究冶金过程原理的一门学科,课程紧密结合冶金工程类的专业特点,主要介绍冶金过程的物理化学原理,并利用这些原理对冶金过程中的主要反应进行热力学及动力学分析,从而使学生全面认识冶金过程的原理与本质,掌握各生产工艺过程的基本原理及其计算方法,树立工程观念。因此,该课程对于培养学生的工程实践能力具有重要意义。《冶金原理》课程具有理论性强、抽象性高、复杂难懂等特点。传统的课程教学以课堂讲授为主,辅之以实验室实验教学。课堂教学中采用启发式、讨论式等多种教学方法和“多媒体教学与传统教学相结合”的授课方式,培养学生科学的学习方法和自主学习的能力;实验室教学与理论教学紧密结合,以基础实验、综合性实验和自主设计实验为主,充分调动学生积极性,培养学生自主创新能力和动手实践能力。然而,传统的《冶金原理》教学模式为“师主生从”型,教师是知识的传授者,是课堂教学的主人,学生较被动地接受知识,这种教学模式存在诸多不利因素:1.课堂授课学时有限,课上信息量大,学生人数多、差异大,无法保证每个学生都做到快速理解和消化课堂内容;2.无法及时地让学生了解和掌握冶金技术和理论发展等相关信息;3.不能有效地培养学生学习的自主性和主动性;4.教师与学生交流机会少,教师无法全面了解学生的学习状况,不能及时满足学生答疑解惑的需求。目前,各个高校都在积极探索和改革以寻求有效的课程教学模式,网络教学在教学中的辅助地位逐渐引起教育者的重视。充分利用精品课程网络平台,将网络辅助教学引入《冶金原理》课程中,将使课程教学质量大幅度提高。
一、网络辅助教学随着信息化的发展,高校为学生提供了便利的互联网服务,网络逐渐改变了学生的生活和学习方式,成为教学的辅助手段。按教育部要求,精品课程要使用网络进行辅助教学与管理,相关的教学大纲、教案、习题、实验指导、参考文献目录、网络课件、授课录像等要放到网上。然而,大部分精品课程网站流于形式,不能很好的发挥其辅助教学的作用。现代化教育教学理念强调学生在教学中的主体地位,以学生知识、能力和素质的培养为教学目标,而教师只是课堂教学的组织者、管理者、指导者。在这种教学理念的指导下,仅利用有限的课堂教学时间实现《冶金原理》课程的学习已无法达到现代化教学目标。网络辅助教学是在现代信息技术条件下利用计算机网络和电子资源进行网上辅助教学的一种新型的教学模式,它以丰富的教学资源,多媒体的教学内容,良好的交互性,突破时空限制以及人为因素制约为特点。它能从最根本上弥补傳统教学方法的不足,促进学生自主学习和协作学习,提高学生学习效果。因此,采取网络辅助和课堂授课相结合的“传统+现代”的多样化教学手段是提高课程教学质量的有效措施。如果将课程网站运用到《冶金原理》课程的教学中,使学生充分利用网络中丰富的学习资源,完成课程知识的深化、拓展和延伸,从而激发学生学习的主动性和积极性具有重要意义。
二、《冶金原理》网络辅助教学模式《冶金原理》精品课网站不仅是为了精品课申报而设立,更应该在教学过程中充分发挥其辅助教学的作用,而网站平台设计的方法和教学模式将关系到其作用能否得到全面而充分的发挥。经过课程组积极努力调查和研究,探索出了《冶金原理》网络辅助教学模式。1.课程资源共享,辅助课堂教学《冶金原理》在校园网上建设精品课网站,并提供了丰富的教学资源。为了更好的发挥网络辅助教学作用,进行清晰、简洁、实用性强的课程网站模块设计,同时实现课程的全部资源共享和运行,包括课程的教师简介、教学大纲、教学日历、电子教案、多媒体课件、试题库、习题库、实验教学大纲、实验指导书、教学录像等教学资源同时在精品课网站运行。课堂教学采用电子教案和辅助教学软件,共享的网络资源可使学生根据需要自主学习,提高学生自学能力,调动学生学习积极性。为了保证良好的课堂辅助效果,教师根据内容、进度的变更,随时更新网络资源内容。实现课程资源共享,有助于帮助学生及时了解课程内容安排,进行课前复习、预习,重温课堂授课内容,进行试题练习,巩固课程知识。2.网络辅助课程预习、复习,提高课堂学习效果《冶金原理》作为炼钢学、炼铁学等专业课程的先修课具有重要的承上启下作用,但因课程中涉及的概念、理论抽象难懂,容易造成学生利用短暂的课堂学习不能深入理解和掌握,影响理论学习和实践应用,因此课程的预习和复习至关重要。然而面对复杂抽象的知识,大部分学生感到无从下手,不知道学习的目的和实践应用范围,预习、复习效果甚微,严重影响学生学习该课程的效果、积极性和主动性。充分利用网络平台能够为学生做好课前预习和课后复习提供方便。对于抽象的理论和概念,通过网络平台以实例让学生明确其现实应用价值,让学生提高学习兴趣,有目的地进行学习;通过设计知识结构主线指导学生进行有效的预习和复习;对于课程的重点、难点内容,通过网络平台提出启发性问题,让学生深刻思考和预习后,再通过课堂讲授进一步加深理解,深入学习。3.课程归纳总结,辅助课程系统学习《冶金原理》课程知识理论性强,课程内容贯穿了冶金热力学和动力学的基础和理论应用,公式繁多,知识较为凌乱。因此,学生在课堂上获得知识后难于记忆并形成前后联系的知识体系。在课程结束后,往往不能掌握知识的内在联系,影响实践中的应用。
为了使学生在课程学习过程中形成一个系统的、完整的知识体系,《冶金原理》精品课网站设置了“网络黑板报”平台,在每一章节课程授课结束后,教师根据课程内容在网站上进行章节小结,通过归纳总结将分散的知识系统化、条理化,辅助学生对公式的理解、记忆以及知识点的融会贯通。4.多种师生互动模式,加强课程交流师生之间的交流是加强课程建设,掌握学生学习情况,答疑解惑的重要途径。传统的《冶金原理》课程交流方式通过任课教师在指定时间、地点进行答疑和课下交流两种方式完成。这种交流途径常因学生碍于面子以及时间等因素原因,不能很好的进行。《冶金原理》课程除了在课下进行师生面对面的交流外,课程网站上增设网上答疑平台,学生可以不记名地指定课程组任何一位教师解答和探讨专业问题,寻求教师的帮助。除此以外通过教师将自己的E-mail公布,使学生就疑惑问题与老师进行E-mail提问解答和探讨,并且学生也可以通过这种方式将有关课程建设方面的合理化建议和意见反馈给教师。这样,不仅及时解决了学生的疑难问题,也能够进一步开阔教师的教学思路、丰富知识,真正做到教学相长。教师通过与学生的沟通和交流,随时掌握学生学习情况,及时将学生中反映出的问题进行分析总结,调整授课方法和进度,并将课程小结与解决方法公布在“网络黑板报”上。5.辅助拓宽专业知识,及时了解学科动态《冶金原理》课程是开设在大三上学期的专业基础课,学生对专业知识了解甚少,只对冶金工艺流程有初步的认识,而且学生获取专业知识的能力不足。为了达到理论与实践的良好结合,必须在理论知识学习的同时,不断拓展学生的专业知识,在网站“黑板报”上发布冶金学科和专业知识相关资料,让学生了解冶金专业流程、特点,掌握学科、学术发展动态,提高理论学习效果和专业学习兴趣。6.专业能力拓展平台,随时进行案例学习和分析理论与工程实践紧密、有效地结合不仅需要掌握扎实的理论,了解更多的专业知识,同时需要具备一定的分析问题、解决问题的能力,这也是学生课程学习的最终目的。通过网络平台针对不同知识点提供一些工程案例,补充一定的课外作业、例题,学生根据课程知识进行分析,不仅巩固了课堂学习的效果,同时加强了分析问题、解决问题能力的培养,提高专业学习的兴趣和愿望。
《冶金传输原理》课程教学手段的改进 第8篇
《传输技术》主要讲授传输技术的基本原理和实现方法,其先修课程是电路分析、信号与系统、通信原理。课程的主要任务是介绍现代通信传输技术基础及发展趋势,包括电缆传输、微波传输、光纤传输等传输技术的原理和应用。涉及知识面广泛,与多门专业课程有交叉关联,并且理论性和知识性都较强,存在内容较抽象、知识点多、概念复杂等问题,并且一般课时安排较少。此外缺乏实践教学环节,导致学生对课堂上学到的理论知识无法与实际通信系统、通信设备联系在一起,缺乏理论联系实际的机会,对课程容易失去学习的热情;课程内容的更新速度不够,没有把当前的新技术、新规范和热点研究课题和研究方向及时充实到教学中;由于在教学方法上采用保守课堂教学模式,没有灵活运用多种符合现代教育理念的先进的教学方法,学生学习的积极性和主动性差。[1]
因此,针对以上教学中存在的问题,开展“传输技术”课程教学改革的探索研究具有非常重要的意义。
笔者近几年一直承担我校“传输技术”课程的主讲工作,在工作中通过不断摸索和反复实践,对该课程的教学方法进行了一些改进,帮助学生较好地掌握传输技术的基本原理和实现方法,了解工程中的一些应用案例,取得较好的教学效果。[2,3,4]
具体的教学方法有
传输技术课程涵盖了多门课程的综合应用,如微波技术与天线、光纤传输、通信原理等,因此该课程对理论知识要求扎实,同时又具备很强的实用性,在实际工程中应用广泛。因此在教学方法上面做出了一定的改进。
1)课程开始之初,增加了基础知识复习环节,帮助学生复习先修的微波技术、通信原理、数字信号处理等课程中的一些重要知识点。例如抽样定理,对传输中的传输速度、传输带宽等的计算非常重要。通过短短的一到两个学时复习,起到承上启下的桥梁作用,帮助学生从前期理论课程顺利过渡到兼具理论和实用性的传输技术中。
2)采用启发式教学,提高学生自主思考、主动学习的能力。例如在SDH技术在光通信系统中的应用这一知识点,通过光在不同折射率物质中的传输情况,提出问题“如何能够让光在该物质中尽可能远的传输?”,引导学生思考传输介质、光信号要满足哪些条件以达到这个目的。总结出光在光纤中的全反射行进原理之后,进一步提出问题“光在光纤中传输会产生哪些损耗?”,让学生自主思考,分析传输过程中哪些环节会产生损耗,最终导出一定传输距离光纤长度的估算公式。[2]
3)充分利用多媒体教学设备。传输技术这门课程由于其理论性和实验设备的局限性,教学中如果没有互动和实例演示,容易让学生留下“抽象、枯燥”的印象。例如通过演示“光纤制作和熔接过程”动画,帮助学生了解传输技术中传输介质和介质的损耗问题。通过安徽省教育网络中心SDH环形网络结构图,结合SDH网络结构知识点进行讲解,达到理论与实践相结合的教学目的。通过类似这样的手段,使学生加深了对较抽象的知识点的理解,并产生对课程内容的好奇心,保持对学习的新鲜感和求知欲望。[5][6]
4)给学生创造实践机会,通过增加实际动手操作提高学生的综合技能,培养学生的创新意识以及创造才能。目前许多院校已经开设了专门的传输技术实验课程,一般采用可以提供多个实验、面向多门课程的综合实验平台。这些专业教学实验平台价格较高,并且由于该类设备多为集成好的、综合性较高的平台,面向某个课程的实验具体结构不对使用者开放,只能观察输入和输出结果的差异,一般无法看到传输的具体结构和工作流程,学生无法在实验中深入的了解和体会通信系统的工作原理、流程。学生在这类平台上只能做验证性和配置类的实验,不能深入到传输的内部结构与流程。[7]
结合我校的实际情况,可以通过与具有相关实验设备的高校或从事相关领域生产或运营的企业,建立校际、校企合作,组织学生到其他高校开展实验,到企业参观或企业为学生提供实习机会等形式,增加学生的实践机会,帮助学生了解传输技术在行业中的应用,扩大学生的知识面,并且提前接触到毕业后的工作环境。同时还可以通过与企业之间的合作,聘请企业的高级技术人员为学生开展讲座,或教师参加企业开展的通信行业技术培训等方式充实实践教学的内容。
《传输技术》是通信专业的一门综合性的专业课,需要教师通过不断地探索研究,寻找更多有效的教学手段,以激发学生积极主动性、提高自主思考能力、夯实理论基础、培养一定的实际操作能力。
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运用现代手段 改进幼儿教学 第9篇
摘 要:多媒体技术可以使一些普通条件下无法实现或无法观察到的过程与现象生动而形象地显示出来。多媒体技术将图、文、声、像融为一体,具有形象生动、信息刺激性强、时空宽广等特点。在幼儿教育中采用多媒体技术实施教育,对优化教育过程,提高教育的有效性、互动性能起到很大的作用。
关键词:教学方法;多媒体;幼儿教学;信息化
中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)08-141-01
多媒体作为一种辅助教学手段,使幼儿通过视觉感受教学的丰富性,让幼儿“立体”地认识事物,吸引幼儿注意力,激发幼儿的兴趣,提高教学效果。幼儿的年龄特点决定了幼儿园的教学活动应该采用直观的教学方式,而多媒体技术特点正好符合了这一要求,调动了幼儿的兴趣。多媒体已广泛应用于幼儿教育领域并发挥着越来越大的作用。
一、创建情景使幼儿身临其境,激发探索兴趣
兴趣是推动幼儿感知事物的内部动力,只有幼儿对感知的事物和现象产生浓厚兴趣,才能激发他们的积极性,促使其主动地探求知识,学习技能。3-6岁的幼儿思维宜观、形象,需要有具体的事物感知,所以在课件的设计中画面必须生动形象、动态逼真、声音优美、过程制作合理、科学、规范,符合幼儿的发展水平和认识规律,以便提高幼儿对科学活动的兴趣和主动参与的能力。我在课件创作中不断探索,怎样使动物的动态逼真,画面生动形象。以前我一直用动物的移动来显示动态,现在我尝试用移动背景来显示动态。如在《蒲公英的旅行》的制作中,蒲公英飘啊飘,飘过了很多地方,我就把这些背景组合成一幅长长的画面,用移动背景来显示蒲公英的飘动。由于画面给他们留下了很深的印象,幼儿在活动中注意力集中,兴趣提高了,思考问题时思维活跃,主动参与的能力提高了。又如在引导幼儿认识竹笋的活动中,由于环境限制,现实生活中无法给予幼儿亲自走入竹林、认识竹笋这样的条件。这时,在活动中,播放有关竹林春笋的录像,同样可以将幼儿引入幽幽绿绿的竹林“实景”中。幼儿看到一大片竹林里,冒出一支支嫩嫩的竹笋,幼儿迫切想了解、想探究竹笋到底是怎样的呢?随后,幼儿在自己动手摸摸、捏捏、看看、尝尝的过程中,了解了竹笋外形特征、用途,学到了剥竹笋的技能,在整个活动中幼儿都兴趣盎然。由此激发了幼儿对自然界的关注和热爱。通过实践,使我认识到:要让幼儿积极主动参与科学活动,兴趣的培养尤为重要。有了对教学活动的兴趣,才会有主动参与的意识与行为,只有师生、人机——整个教学环境和谐、统一,才能充分发挥人机的交互作用,从根本意义激发幼儿的兴趣,并积极、主动地投入活动,养成自主学习的习惯。
二、利用媒体再现事物发展过程,激发观察情趣
在科学教育活动中,要求幼儿观察的内容很多,但有些内容需要观察的时间很长,如“植物的生长”,受时间上的限制,幼儿的观察是随机的,构建的知识是零碎的、松散的,教师也只能组织幼儿随机地观察,不能在一次活动中真实、完整地展现植物的演变过程,这对幼儿建立完整的知识体系有很大的影响。借助多媒体辅助教学,可以把这些知识点完整地串联起来。为了让幼儿切实感受到植物的生长变化,我们和幼儿一起亲自栽种种子,并把植物生长变化的过程用照相机拍摄下来。在引导幼儿自己照料、观察种子变化的基础上,再和幼儿一起讨论植物生长过程中发现的问题。孩子虽然亲自参与了种植、观察种子生长的活动,但在讨论时,由于经过一段较长的时间后,幼儿对以前所观察到内容的已经模糊,有些已不能够清晰回忆。于是,我就把植物生长变化的照片制作成PowerPoint,展示给幼儿看,帮助幼儿回忆自己种植植物每…时间段的情况,加深了幼儿的观察印象。通过活动使幼儿对植物的演变过程有了系统的了解,帮助他们建立了完整、正确的认知结构。
三、合理选材,释疑解难
科技的发展,给教育带来了前所未有的伸展空间,教学内容的选择、设计必须按照教学的需要,教学目的的需要,为解决教学中的重点和难点,特别是难点,力求孩子们简单明了的接受问题。如在《可爱的小蝌蚪》这一活动中,小朋友在观察小蝌蚪的基础上,对它的外部特征和生活习性产生了极大的兴趣,但蝌蚪形态小,身体的特征用肉眼难以观察清楚,给幼儿的观察带来了一定的难度。为了突破这个难点,借助多媒体,我把小蝌蚪放大近五十倍,让幼儿清楚地观察到小蝌蚪的身上有嘴巴、眼睛,并知道圆圆的并不是蝌蚪的脑袋,而是它的头和身体,它们是连在一起的一个整体,其中眼睛前面是头,后面是身体。幼儿一个个睁大眼睛,看得那么认真、仔细,有效地解决和突破了教学中的难点,满足了幼儿的兴趣和求知欲。又如在大班科学活动“食物的旅行”中,用多媒体技术将食物从口腔到排出的整个消化过程及消化系统各个部位的名称,通过课件形象地展现在幼儿面前,使原本抽象的内容变得直观易懂。
四、及时反馈,激发幼儿的探索欲望
在信息科技高速发展的今天,素质教育成了当前教育改革的主题,素质教育中人格的完善,能力的培养是至关重要的。在幼儿期,如果孩子的探索欲望和创新能力被得到充分地挖掘及培养,那么将使素质教育迈出可喜的一步,对幼儿来说,将是终生受益的。随着现代化教育技术的普及,教师可以根据课堂活动中不同的交互方式,设计一个个玄关,并设计好反馈,让幼儿自己去发现、探索。如“可爱的小蝌蚪”中,喂食这一环节里,我设计了一个移动交互,画面上一排蝌蚪,一排食物,幼儿可以根据已知的经验,--个个移上去喂,蝌蚪喜欢吃的可以停在那儿不返回,不喜欢吃的随便怎么喂也会退回原位。这样一来,幼儿通过自己的探索,知道蝌蚪喜欢吃什么,不喜欢吃什么,发现平常观察不到的糠、豆渣原来蝌蚪也喜欢吃,这一发现使他们欣喜若狂,因为这是通过他们的实践、摸索得出的结论。最后电脑博士的一番话引起了幼儿的思考:“哎呀,这个世界真奇妙,这么一个小小的卵,变变变,最后变成了一只小青蛙”,“在你的生活中,有没有发现奇妙的事情”,“让我们+起去发现自然、探索自然,寻找更加奇妙的东西。”这一番话出自电脑博士之口,充分调动幼儿的好奇心,增强了幼儿探索的欲望,同时培养了幼儿的创新精神,因为探索本身就是一个创新的过程。
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