引論:我們?yōu)槟砹?篇科技實(shí)驗(yàn)論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
科技實(shí)驗(yàn)論文:醫(yī)學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室的科技開(kāi)發(fā)與科研管理
朱慶義,胡朝暉,梁耀銘,祖玉麗,汪凡軍,陳建波,陳美才
摘要: 本文對(duì)我國(guó)新興的醫(yī)學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室,及其科研管理與科技開(kāi)發(fā)等問(wèn)題,結(jié)合自身特點(diǎn)進(jìn)行探討與分析。本中心學(xué)科建設(shè)有:標(biāo)本接收室、臨床生化室、衛(wèi)生檢驗(yàn)室、放射免疫室、基因診斷室、臨床微生物室、細(xì)胞遺傳室、組織病理室和細(xì)胞病理室等多個(gè)學(xué)科,以及質(zhì)量控制體系、生物安全體系,在科研管理方面重視教育、培養(yǎng)人才,在科研協(xié)作大學(xué)設(shè)立“金域獎(jiǎng)學(xué)金”,為科技發(fā)展培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)人才。
關(guān)鍵詞: 醫(yī)學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室;科研管理;科技開(kāi)發(fā)
隨著我國(guó)醫(yī)療制度改革的逐步深入,醫(yī)學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室作為醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的一個(gè)組成部分,正在我國(guó)悄然興起與穩(wěn)步發(fā)展[1]。我中心是我國(guó)具有法人資格獨(dú)立運(yùn)行的及時(shí)個(gè)醫(yī)學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室。中心成立于1994年,原屬?gòu)V州醫(yī)學(xué)院,從一個(gè)做保健品研發(fā)和經(jīng)營(yíng)檢驗(yàn)試劑與器材的校辦小企業(yè),歷經(jīng)10年的發(fā)展,從開(kāi)始僅有3~4間房,幾十平方米的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所,發(fā)展到目前擁有4000m2,近300名職工,由多學(xué)科、多部門(mén)組成的一個(gè)擁有現(xiàn)代檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)科學(xué)儀器設(shè)備的、初具規(guī)模的現(xiàn)代化醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室。是國(guó)內(nèi)首家通過(guò)ISO/IEC-17025認(rèn)可和ISO9001-2000認(rèn)證。目前正沿著美國(guó)CAP(病理學(xué)家協(xié)會(huì))認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室發(fā)展,并且按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系運(yùn)行[2]:即要有高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)、快速、的檢驗(yàn)技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目,同時(shí)大力開(kāi)展科學(xué)研究與科技開(kāi)發(fā)工作,不斷引進(jìn)新技術(shù)、新項(xiàng)目,擴(kuò)大檢驗(yàn)服務(wù)范圍,在競(jìng)爭(zhēng)中求生存,在生存中求發(fā)展。現(xiàn)就我醫(yī)學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室及其科技開(kāi)發(fā)與科研管理等進(jìn)行以下初步探索。
1 醫(yī)學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室組織架構(gòu)
目前,我中心以實(shí)驗(yàn)診斷部為主體,分設(shè)臨床生化室、衛(wèi)生檢驗(yàn)室、放射免疫室、基因診斷室、臨床微生物室、細(xì)胞遺傳室、組織病理室、細(xì)胞病理室、免疫組化室和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室以及質(zhì)量保障部和生物安全管理體系等多個(gè)學(xué)科。此外,中心還在北京等地建立了自己的檢驗(yàn)試劑研發(fā)與生產(chǎn)中心、健康檢查中心。開(kāi)展檢驗(yàn)項(xiàng)目達(dá)1000多項(xiàng),為廣東省700多家基層醫(yī)院和20多家三甲醫(yī)院提供高新檢驗(yàn)診斷技術(shù)服務(wù)。檢驗(yàn)項(xiàng)目和服務(wù)范圍日趨擴(kuò)大,在當(dāng)今國(guó)內(nèi)檢驗(yàn)技術(shù)服務(wù)行業(yè)中處于經(jīng)驗(yàn)豐富地位。
2 醫(yī)學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室科研管理體系
2.1 在提供檢驗(yàn)技術(shù)服務(wù)中確立科研方向 我中心是實(shí)驗(yàn)診斷技術(shù)服務(wù)的提供者,是一個(gè)高度專(zhuān)業(yè)性的獨(dú)立臨床實(shí)驗(yàn)室。為了滿(mǎn)足廣大地市級(jí)基層醫(yī)院和部分大型綜合性三甲醫(yī)院對(duì)一些特殊檢驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)試的需求,為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的道路,按照國(guó)際與國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量管理體系[3,4]和國(guó)家、省、市科技發(fā)展規(guī)劃以及地區(qū)基層醫(yī)院科研工作的需要,確立自身的科研方向。
2.1.1 建立實(shí)驗(yàn)室國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量管理體系 參照美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(NCCLS)及ISO/IEC 17025要求,制定實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量保障和管理制度。積極參與國(guó)際(CAP)、國(guó)內(nèi)(衛(wèi)生部臨床檢驗(yàn)中心)和省內(nèi)(廣東省臨床檢驗(yàn)中心)質(zhì)量管理和質(zhì)量控制體系,在ISO/IEC-17025檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的基礎(chǔ)上[4],創(chuàng)建美國(guó)CAP認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室,建立省級(jí)生物醫(yī)藥臨床檢測(cè)試驗(yàn)基地和技術(shù)平臺(tái)為目標(biāo)。
2.1.2 檢驗(yàn)診斷試劑研發(fā) 一是在北京金域重點(diǎn)研制和開(kāi)發(fā)干化學(xué)檢驗(yàn)診斷試劑,如骨代謝(骨鈣知A/B)、尿碘、BV(細(xì)菌性陰道病)等婦嬰保健與健康評(píng)價(jià)快速診斷檢測(cè)試劑盒等系列產(chǎn)品;二是對(duì)目前承擔(dān)的省市科委科研項(xiàng)目及其取得的科研成果,進(jìn)行研發(fā)新的診斷試劑盒(如改良嗜肺軍團(tuán)菌BCYEα-DGVP培養(yǎng)基和乙肝耐藥基因分型檢測(cè)試劑盒等)。
2.1.3 基礎(chǔ)應(yīng)用研究 檢驗(yàn)中心通過(guò)自行研發(fā)、引進(jìn)、合作等多種途徑,運(yùn)用分子生物學(xué)、分子免疫學(xué)、分子病理學(xué)等近期檢驗(yàn)技術(shù),整合先進(jìn)的診斷技術(shù)和方法,大力開(kāi)展特種檢驗(yàn)項(xiàng)目:包括分子生物學(xué)基因診斷新技術(shù)、遺傳性疾病易感基因診斷、感染性疾病病源微生物基因診斷等,為臨床提供高新檢驗(yàn)診斷技術(shù)服務(wù)。
2.2 確立重點(diǎn)科研項(xiàng)目 現(xiàn)階段重點(diǎn)科研項(xiàng)目包括實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量保障體系研究及在ISO-IEC-17025認(rèn)可基礎(chǔ)上,創(chuàng)建美國(guó)CAP認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室和生物醫(yī)藥臨床試驗(yàn)技術(shù)平臺(tái)。研發(fā)婦嬰健康評(píng)價(jià)系列診斷試劑盒、液基薄層細(xì)胞學(xué)(TCT)設(shè)備和試劑國(guó)產(chǎn)化、廣東地區(qū)宮頸癌和癌前病變流行病學(xué)、細(xì)胞學(xué)和HPV(人乳頭瘤病毒)病因?qū)W研究等。
2.3 承擔(dān)和完成國(guó)家、省、市科技發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目 中心科研管理部門(mén)引導(dǎo)中高級(jí)科技人員,每年向省、市、區(qū)各級(jí)科研機(jī)構(gòu)申報(bào)科研項(xiàng)目。近5年來(lái)曾先后申報(bào)、承擔(dān)和完成10多項(xiàng)省、市科技發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目,創(chuàng)建了檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)產(chǎn)、學(xué)、研一體化的檢驗(yàn)科技診斷技術(shù)平臺(tái),促進(jìn)了金域醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)科技事業(yè)的高速發(fā)展。
3 人才培養(yǎng)與科研梯隊(duì)建設(shè)
3.1 科研梯隊(duì)建設(shè) 發(fā)展科技事業(yè)必須建立一支科研隊(duì)伍,必須引進(jìn)與培養(yǎng)學(xué)科帶頭人。為此,我中心在國(guó)內(nèi)、外招聘了一批知名檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與病理學(xué)專(zhuān)家,組建了專(zhuān)家顧問(wèn)委員會(huì),指導(dǎo)科研工作。同時(shí)招聘與引進(jìn)一批中青年科技專(zhuān)家,包括醫(yī)學(xué)博士、碩士研究生等高中級(jí)科技人員,組成一支老中青三結(jié)合的科研隊(duì)伍,承擔(dān)各項(xiàng)科研項(xiàng)目。
3.2 人才培養(yǎng) 金域檢驗(yàn)以廣州醫(yī)學(xué)院為依托,同時(shí)與國(guó)內(nèi)部分具有檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的高等醫(yī)學(xué)院校,包括中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院、重慶醫(yī)科大學(xué)檢驗(yàn)系等密切合作,建立碩士研究生培養(yǎng)點(diǎn),共同招收碩士研究生,培養(yǎng)中高級(jí)檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)人才。我中心亦選拔各學(xué)組技術(shù)骨干和人才,外送委派培養(yǎng)博士研究生和碩士研究生,自身培養(yǎng)本專(zhuān)業(yè)學(xué)科帶頭人。
4 建立科技攻關(guān)與科研獎(jiǎng)勵(lì)制度
4.1 科技攻關(guān) 對(duì)于目前承擔(dān)的10多項(xiàng)省、市科委科研攻關(guān)項(xiàng)目,由老專(zhuān)家和學(xué)科帶頭人組織科研攻關(guān)小組,共同參與課題研究,撰寫(xiě)科研論文,組織科研成果鑒定。近2~3年來(lái),先后開(kāi)展和完成的省、市科委科研攻關(guān)項(xiàng)目有《嗜肺軍團(tuán)菌快速診斷試劑盒研發(fā)》、《乙肝病毒拉米夫定耐藥基因快速診斷試劑盒研發(fā)》、《尿碘、骨鈣知、BV婦幼健康評(píng)價(jià)快速診斷試劑盒研發(fā)》、《中國(guó)人PLGK1-3、K5及EDN 基因工程研究》、《醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)診斷試劑產(chǎn)學(xué)研一體化應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究》等項(xiàng)目,并且取得了階段性科研成果。先后在國(guó)際、國(guó)內(nèi)10多種醫(yī)學(xué)期刊發(fā)表了60多篇科研論文,現(xiàn)正準(zhǔn)備做系列科研成果鑒定。
4.2 學(xué)術(shù)活動(dòng) 檢驗(yàn)中心積極參與國(guó)際和國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議,每年要派出5~6批科研管理人員、中青年科技專(zhuān)家和科技員參加國(guó)際(IFCC、APCCB)、國(guó)內(nèi)(中華醫(yī)學(xué)會(huì)檢驗(yàn)學(xué)會(huì))各種學(xué)術(shù)會(huì)議,不斷提高學(xué)術(shù)水平。同時(shí)還申請(qǐng)承辦或協(xié)辦中華醫(yī)學(xué)會(huì)的一些學(xué)術(shù)會(huì)議,以及衛(wèi)生部和省衛(wèi)生廳主辦的檢驗(yàn)專(zhuān)業(yè)繼續(xù)教育學(xué)習(xí)班。近年來(lái),中心先后承辦了中華醫(yī)學(xué)會(huì)檢驗(yàn)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)《中國(guó)醫(yī)學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室研討會(huì)》、《醫(yī)學(xué)微生物學(xué)檢驗(yàn)新技術(shù)》、《分子生物學(xué)診斷新技術(shù)》等多個(gè)學(xué)習(xí)班,并邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)、外專(zhuān)家來(lái)講學(xué)班授課。
4.3 科研獎(jiǎng)勵(lì) 我中心對(duì)科技人員在國(guó)家或國(guó)際級(jí)雜志上發(fā)表科研論文者,不僅提供全部費(fèi),而且給者以實(shí)際獎(jiǎng)勵(lì)。鼓勵(lì)科技人員積極參與科研工作,撰寫(xiě)科研論文,提高學(xué)術(shù)水平。
5 建立檢驗(yàn)診斷試劑產(chǎn)學(xué)研一體化研究開(kāi)發(fā)基地
我中心參照國(guó)外大型現(xiàn)代化醫(yī)學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)學(xué)研一體化運(yùn)行模式,集科研、教學(xué)、檢驗(yàn)、診斷、試劑產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和高科技檢驗(yàn)診斷技術(shù)服務(wù)為一體,建立科研與科技開(kāi)發(fā)生產(chǎn)基地。
5.1 高科技檢驗(yàn)診斷技術(shù)服務(wù) 我中心引進(jìn)國(guó)內(nèi)外高新檢驗(yàn)診斷技術(shù),開(kāi)展檢驗(yàn)項(xiàng)目1000多項(xiàng),為廣東省700多家基層醫(yī)院和部分三甲醫(yī)院提供特種檢驗(yàn)診斷技術(shù)服務(wù)。其特點(diǎn):一是優(yōu)化醫(yī)療衛(wèi)生資源配置,實(shí)現(xiàn)資源共享;二是提供社區(qū)醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系;三是提高檢驗(yàn)診斷技術(shù)水平,方便患者,縮小基層醫(yī)院醫(yī)生與上級(jí)醫(yī)生間診斷和科研水平上的差距,減小城鄉(xiāng)之間醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量的差別,提高整體醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)水平。病人可以實(shí)現(xiàn)就近就醫(yī),避免因?yàn)獒t(yī)院不具備檢驗(yàn)技術(shù)而不得不轉(zhuǎn)院的麻煩。尤其是對(duì)于廣大農(nóng)村患者來(lái)說(shuō),他們不用再專(zhuān)門(mén)到中心城市,也可以享受到高水平的醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)服務(wù)。
5.2 建立科研與科技開(kāi)發(fā)生產(chǎn)基地 中心自身建有檢驗(yàn)產(chǎn)品研發(fā)基地(北京金域高科診斷技術(shù)有限公司),將科研成果直接轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品,進(jìn)行開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。目前已有婦幼保健和健康評(píng)價(jià)快速診斷系列產(chǎn)品(骨鈣知、尿碘、VB快速診斷試劑盒),取得專(zhuān)利技術(shù)和生產(chǎn)許可證,其中有些為國(guó)內(nèi)首創(chuàng),解決了過(guò)去對(duì)這類(lèi)產(chǎn)品依賴(lài)進(jìn)口的難題。
5.3 通過(guò)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)診斷試劑產(chǎn)學(xué)研一體化應(yīng)用開(kāi)發(fā)系列研究 對(duì)我國(guó)檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展、對(duì)提供高新檢驗(yàn)診斷技術(shù)服務(wù)與檢驗(yàn)診斷試劑產(chǎn)學(xué)研一體化,營(yíng)造一個(gè)高新技術(shù)平臺(tái)。
6 醫(yī)學(xué)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室科技開(kāi)發(fā)的有利因素
6.1 資源共享、設(shè)備優(yōu)良 我中心現(xiàn)有全自動(dòng)生化儀、放免儀、原子吸收光譜、熒光實(shí)時(shí)定量PCR、HC2、DNA雜交儀、化學(xué)發(fā)光儀、紫外分光儀、全自動(dòng)病理組織制片系統(tǒng)、TCT檢測(cè)儀、熒光顯微鏡、多頭顯微鏡、遠(yuǎn)程病理診斷會(huì)診系統(tǒng)、全排式生物安全柜等價(jià)值1000多萬(wàn)元現(xiàn)代檢驗(yàn)儀器設(shè)備,最近又引進(jìn)了氣相和液相色譜儀、串聯(lián)質(zhì)譜儀等先進(jìn)檢驗(yàn)儀器設(shè)備。
6.2 標(biāo)本來(lái)源廣、數(shù)量多 每天有幾千例臨床檢驗(yàn)和病理標(biāo)本,來(lái)自全省、乃至國(guó)內(nèi)其他地區(qū),病例數(shù)之多、范圍之廣,是醫(yī)院內(nèi)檢驗(yàn)科無(wú)法比擬的。2004年標(biāo)本總量達(dá)到656973例,年測(cè)試量超過(guò)200萬(wàn)次,年收入6000萬(wàn)元以上。其中,病理標(biāo)本量處于全國(guó)醫(yī)療機(jī)構(gòu)首位,PCR、分子雜交等基因診斷、細(xì)胞遺傳學(xué)診斷、優(yōu)生優(yōu)育系列診斷等項(xiàng)目的標(biāo)本量在廣東省位居前列。如果計(jì)算如此大的標(biāo)本量和服務(wù)項(xiàng)目,為醫(yī)院節(jié)約的設(shè)備等成本費(fèi)用和為病人節(jié)約因異地求診而導(dǎo)致的差旅支出,中心所創(chuàng)造的間接經(jīng)濟(jì)效益在數(shù)億元人民幣。
總之,隨著臨床醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室在國(guó)內(nèi)的興起和蓬勃發(fā)展,及其產(chǎn)學(xué)研一體化的運(yùn)行模式和科學(xué)管理,科研與科技開(kāi)發(fā)是推動(dòng)我中心檢驗(yàn)技術(shù)服務(wù)更加發(fā)展的源動(dòng)力。
科技實(shí)驗(yàn)論文:談科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生良好習(xí)慣的培養(yǎng)
科技實(shí)驗(yàn)是以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程。如何激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的情感,真正體驗(yàn)科學(xué)活動(dòng)的過(guò)程與方法,是擺在每一個(gè)科學(xué)教育工作者面前的重要課題。我認(rèn)為,培養(yǎng)學(xué)生在科技實(shí)驗(yàn)中的良好習(xí)慣對(duì)小學(xué)生至關(guān)重要。
一、培養(yǎng)良好的觀察習(xí)慣
觀察是科技實(shí)驗(yàn)探究的開(kāi)始,觀察能力不是與生俱來(lái)的,學(xué)生良好的觀察習(xí)慣需要有意識(shí)地進(jìn)行培養(yǎng)。“看見(jiàn)了”不等于“觀察到了”,科學(xué)史上的重大發(fā)明往往歸功于科學(xué)家細(xì)致的觀察結(jié)果。如:牛頓就是從大家熟視無(wú)睹的蘋(píng)果落地現(xiàn)象,得出了萬(wàn)有引力定律;傅科由簡(jiǎn)單的單擺現(xiàn)象得出了地球是自轉(zhuǎn)的。所以,良好的觀察習(xí)慣的養(yǎng)成對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展十分重要。科學(xué)的觀察作為一種思維活動(dòng),是將現(xiàn)在的觀察與過(guò)去觀察獲得的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行加工改造。觀察能力是發(fā)展學(xué)生認(rèn)知能力的基礎(chǔ),也是構(gòu)成學(xué)生創(chuàng)新能力的基本因素。創(chuàng)新能力的起點(diǎn)在于觀察能力,沒(méi)有敏銳的觀察能力,就不會(huì)有很強(qiáng)的創(chuàng)新能力。觀察是“源”,創(chuàng)新是“流”,只有使觀察與思維互相滲透,才能促進(jìn)學(xué)生的想象力,才有利于創(chuàng)造性思維的形成。因此,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力必須首先從培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力開(kāi)始。
教學(xué)中,教師要重視培養(yǎng)學(xué)生觀察的興趣、深入細(xì)致觀察的品質(zhì),學(xué)會(huì)在觀察中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。要根據(jù)科學(xué)學(xué)科自身的特點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。科學(xué)課以實(shí)驗(yàn)為主,而幾乎每個(gè)實(shí)驗(yàn)都要進(jìn)行觀察,所以,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我總是提醒學(xué)生動(dòng)用一切感覺(jué)器官去觀察。一是用眼看,眼是最重要的觀察器官,如果不用眼仔細(xì)看,實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象會(huì)“曇花一現(xiàn)”,要時(shí)刻提醒學(xué)生注意用眼觀察每一個(gè)微小的環(huán)節(jié)、每一步細(xì)小的變化。如《冰、水和水蒸氣》一課(教材四年級(jí)下冊(cè)),在進(jìn)行水的沸騰實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生在老師提醒下用眼觀察到了沸騰全過(guò)程的變化:底部聚集較小水泡水泡變多變大不斷上升水上下翻滾試管口出現(xiàn)水氣。二是用手摸、用耳聽(tīng)、用鼻聞、用舌嘗,手、耳、鼻、舌也是人體重要的感官,它能幫助學(xué)生更地感知事物。通過(guò)反復(fù)強(qiáng)化練習(xí),學(xué)生的觀察能力就會(huì)大大提高,從而促進(jìn)興趣的發(fā)展,形成良性循環(huán)。
二、養(yǎng)成動(dòng)手又動(dòng)腦的學(xué)習(xí)習(xí)慣
新課程中小學(xué)科技教育倡導(dǎo)“做中學(xué)”,其實(shí)質(zhì)是通過(guò)科學(xué)學(xué)習(xí),養(yǎng)成“動(dòng)手動(dòng)腦”的學(xué)習(xí)習(xí)慣,在“做”中發(fā)現(xiàn),在“做”中體驗(yàn),在“做”中感悟,“動(dòng)手”只是一種手段,會(huì)“動(dòng)腦”才是真正的目的。然而小學(xué)生往往是樂(lè)于動(dòng)手,但不善于動(dòng)腦,面對(duì)眼前的各種實(shí)驗(yàn)器材,往往盲目地急于操作,實(shí)驗(yàn)中也只顧“熱鬧”,看不到“門(mén)道”。所以科學(xué)教育要養(yǎng)成學(xué)生動(dòng)手與動(dòng)腦相結(jié)合的學(xué)習(xí)習(xí)慣,引領(lǐng)學(xué)生有目的、有意識(shí)地開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)。動(dòng)手之前要明確動(dòng)手操作的目的,弄清要解決的問(wèn)題,預(yù)測(cè)可能獲得的結(jié)果,制定實(shí)驗(yàn)方案,即動(dòng)手之前先動(dòng)腦。活動(dòng)中要提醒學(xué)生手、腦、眼、鼻、耳多種器官的并用,要及時(shí)捕捉事物的細(xì)微變化,善于分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,從直觀現(xiàn)象中抽象出事物的本質(zhì)。
如:在探究《電磁鐵》的性質(zhì)時(shí),首先教師可以引導(dǎo)學(xué)生提出他們對(duì)于電磁鐵感興趣的問(wèn)題:電磁鐵是由什么構(gòu)成的?怎樣制作電磁鐵?電磁鐵能吸哪些物品?電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與什么有關(guān)?電磁鐵有沒(méi)有南北極?若有極性,與什么有關(guān)?電磁鐵與磁鐵有什么區(qū)別?然后,讓每個(gè)研究小組對(duì)本組感興趣的問(wèn)題先提出預(yù)測(cè),再根據(jù)多種實(shí)驗(yàn)材料,提出實(shí)驗(yàn)方案,動(dòng)手實(shí)驗(yàn),尋求問(wèn)題的答案。同時(shí)在活動(dòng)中,要使學(xué)生養(yǎng)成勤于做科學(xué)筆記的習(xí)慣,要及時(shí)記錄下自己瞬間閃現(xiàn)的智慧火花,把觀察的現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、預(yù)測(cè)的結(jié)果、對(duì)現(xiàn)象的分析以及對(duì)活動(dòng)的感悟,都要及時(shí)記錄下來(lái),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度,養(yǎng)成動(dòng)手又動(dòng)腦的學(xué)習(xí)習(xí)慣。這樣才是真正意義的探究,才能切實(shí)有效地培養(yǎng)學(xué)生的科技素養(yǎng)。
三、養(yǎng)成主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣
小學(xué)科學(xué)教育的目的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),探究又是科學(xué)學(xué)習(xí)的核心,科學(xué)教育只有引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)科學(xué)探究來(lái)發(fā)展其科學(xué)素養(yǎng),才能實(shí)現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)與教育宗旨的內(nèi)在統(tǒng)一。然而,不少學(xué)生沒(méi)有養(yǎng)成主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣,盡管他們從學(xué)會(huì)說(shuō)話開(kāi)始,就可能提出這樣或那樣的問(wèn)題,但很少有父母會(huì)有意識(shí)地引導(dǎo)孩子自己尋找問(wèn)題的答案,他們會(huì)毫無(wú)保留地將答案告訴孩子,惟恐孩子聽(tīng)不明白。進(jìn)入學(xué)校后,不少教師在教學(xué)中也是“絞盡腦汁”地將知識(shí)通過(guò)語(yǔ)言、演示實(shí)驗(yàn)等方式傳授給學(xué)生,或者學(xué)生只是機(jī)械地照著教師指定的實(shí)驗(yàn)步驟按部就班地依樣畫(huà)葫蘆,沒(méi)有探究性思維活動(dòng)的參與。久而久之,孩子們習(xí)慣于從老師或家長(zhǎng)那里“省時(shí)省力”地獲取知識(shí),缺乏主動(dòng)探究的精神。所以,小學(xué)科學(xué)教育應(yīng)首先培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣,遇到問(wèn)題,不依賴(lài)?yán)蠋煟杂X(jué)主動(dòng)地去探究,自主地去尋找問(wèn)題的答案。如:植物的根是否在喝水?怎樣證明?物體的滾動(dòng)摩擦大于還是小于滑動(dòng)摩擦?怎樣證明?遇到這些問(wèn)題,學(xué)生首先想到的應(yīng)該是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去探究問(wèn)題的答案,而不是尋求老師的幫助和解答。當(dāng)然,老師并不是要游離于學(xué)生探究學(xué)習(xí)之外“袖手旁觀”,教師的引領(lǐng)和指導(dǎo)是必不可少的。
總之,在科技實(shí)驗(yàn)中,養(yǎng)成小學(xué)生良好的科學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣,比獲取知識(shí)的多少更為重要。良好習(xí)慣的形成將決定著學(xué)生后繼的學(xué)習(xí)與生活,甚至?xí)?duì)他們一生的發(fā)展起到?jīng)Q定性的作用。
科技實(shí)驗(yàn)論文:淺談現(xiàn)代科技在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用
淺談現(xiàn)代科技在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用
二十一世紀(jì)是一個(gè)信息化和數(shù)字化的時(shí)代,是一個(gè)以計(jì)算機(jī)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)為代表的新技術(shù)時(shí)代。
科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展也帶來(lái)了教育的變革,通過(guò)多媒體輔助教學(xué),無(wú)論是教育的質(zhì)量,還是教育的效率都得到了飛一般的提升。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于引進(jìn)了現(xiàn)代多媒體作為教學(xué)的輔助工具,由此帶來(lái)了化學(xué)教學(xué)的巨變。以信息化推動(dòng)教育現(xiàn)代化,以教育現(xiàn)代化提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)效率,為不斷探索有益于學(xué)生思維發(fā)展的教學(xué)方法奠定了牢固的基礎(chǔ),為黨建的每一位化學(xué)老師所喜愛(ài)。
例如,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,有一些在課堂上難以演示的、有毒的、危險(xiǎn)性較大的實(shí)驗(yàn)等,若能使用圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻等清楚地展示出來(lái),再融合到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,形象直觀,還有利于增強(qiáng)學(xué)生記憶,增大課堂教學(xué)容量,有利于學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐精神的培養(yǎng),為提高學(xué)生素質(zhì)能力開(kāi)辟了廣闊的天地,同時(shí),也為教師因材施教提供了更好的條件。為此,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要敢于創(chuàng)新,與時(shí)俱進(jìn),要充分利用現(xiàn)有教學(xué)本文由論文聯(lián)盟//收集整理設(shè)備和資源,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
1、運(yùn)用攝像、錄像技術(shù),突破時(shí)空限制,保障實(shí)驗(yàn)的安全性
在教學(xué)中.傳統(tǒng)的手工操作實(shí)驗(yàn),必然會(huì)遇到一些化學(xué)反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)或者化學(xué)反應(yīng)不明顯的現(xiàn)象,這樣,由于學(xué)生處在正在發(fā)展的階段,好動(dòng)是他們的天性,很容易因?yàn)閯e的事情而分散注意力,中斷學(xué)習(xí),影響他們的學(xué)習(xí)效率。在多年的教學(xué)生涯中,我知道,讓學(xué)生在課上從頭到尾都保持高度集中是很難做到的,況且每堂課對(duì)于每一個(gè)化學(xué)老師來(lái)講,都比較短,要想讓學(xué)生在有限的時(shí)間能夠?qū)W到更多的知識(shí),掌握更多的技能,讓學(xué)生觀察到化學(xué)反應(yīng)的每一個(gè)現(xiàn)象并加以牢固,運(yùn)用攝像、錄像技術(shù)是不錢(qián)好的選擇,因?yàn)檫@不必聲道上述情況的限制,可以生動(dòng)形象的為學(xué)生提供整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,展現(xiàn)真實(shí)性,突出重要性。
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上,一些實(shí)驗(yàn)會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定的影響,有的反應(yīng)劇烈的化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的氣體,所以建議不適合在課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可以成分的借助錄像,這樣一方面可以對(duì)實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤操作引起的危害進(jìn)行真實(shí)再現(xiàn)。引起學(xué)生的重視,定義方面,圖文并茂的講解講解方式,讓學(xué)生提高興趣,又可避免產(chǎn)生事故。錄像技術(shù)具有功能效應(yīng)。充分利用這一效應(yīng).可以演示實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,例如,錄像可以隨時(shí)快進(jìn)與倒退,慢放與快放,這樣可以讓學(xué)生對(duì)一些極快的現(xiàn)象看得清楚,加深認(rèn)識(shí)。
2、使用投影技術(shù),增加實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性
化學(xué)作為一種建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué),必須利用實(shí)驗(yàn)手段來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐,利用實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供新穎的問(wèn)題,在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn),進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生思維分析能力的發(fā)展。化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn).是為了讓學(xué)生通過(guò)一些列的化學(xué)反應(yīng)來(lái)認(rèn)識(shí)事物,在實(shí)驗(yàn)中得到啟發(fā),促進(jìn)他們創(chuàng)造性思維的發(fā)展,進(jìn)而升華為理論思考。提出疑問(wèn).獲得結(jié)論,提高自己的認(rèn)識(shí)水平和各種能力這才是至關(guān)重要的。作為一名化學(xué)教師,既要做到試驗(yàn)項(xiàng)目符合高考標(biāo)準(zhǔn),又要利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)發(fā)展學(xué)生思維所起的重要作用,在教學(xué)活動(dòng)中除了重視用實(shí)驗(yàn)來(lái)展示化學(xué)現(xiàn)象、驗(yàn)證化學(xué)原理、探索客觀規(guī)律外讓學(xué)生自己動(dòng)手,這樣才有利于拓展學(xué)生的思維空間。
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法一般采用放大實(shí)驗(yàn)儀器,抬高實(shí)驗(yàn)裝置,增加實(shí)驗(yàn)藥品的用量等來(lái)反復(fù)展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由于實(shí)驗(yàn)儀器的放大是有限的。反復(fù)展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果又浪費(fèi)時(shí)間。所以有些現(xiàn)象是在實(shí)驗(yàn)中瞬問(wèn)產(chǎn)生的而無(wú)法觀察到。以至于影響教學(xué)效果。
在實(shí)驗(yàn)中采用投影技術(shù),可以提高演示效果。投影技術(shù)主要的功能是將實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和現(xiàn)象放大。克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度小的缺陷。能夠使所有學(xué)生清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。特別
是一些細(xì)微的,不易觀察到的現(xiàn)象。使實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性得到提高。增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與程度。
3、利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),讓學(xué)生愛(ài)上化學(xué)實(shí)驗(yàn)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作具有嚴(yán)格的規(guī)定。是不允許出任何差錯(cuò)的。而在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前。先讓學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)就可以在很大程度上防止失誤的產(chǎn)生。有的實(shí)驗(yàn)在常規(guī)教學(xué)中存在不少局限性,課堂演示也不例外:(1)許多化學(xué)反應(yīng)速率很快,瞬間即逝,例如氫、氧爆鳴氣的化合;(2)有些化學(xué)反應(yīng)則需較長(zhǎng)時(shí)間才能完成,在常規(guī)課堂中很難進(jìn)行演示,例如次氯酸的見(jiàn)光分解等;(3)有些化學(xué)反應(yīng)裝置規(guī)模小,多數(shù)學(xué)生難以觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,等等。也有的是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中難以發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,或者危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)多媒體技術(shù)為支撐。
針對(duì)上述化學(xué)實(shí)驗(yàn)在常規(guī)教學(xué)中普遍存在的矛盾,可以充分利用微機(jī)的輔助功能,采用化快為慢、轉(zhuǎn)慢為快、化小為大的方法,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的觀察。例如:爆鳴氣的化合反應(yīng)可設(shè)計(jì)動(dòng)畫(huà)過(guò)程,逐步顯示電火花點(diǎn)火、分子之間的化合、產(chǎn)生爆炸的全部過(guò)程,采用化快為慢的方法幫助學(xué)生了解其反應(yīng)歷程和現(xiàn)象;緩慢的反應(yīng)則加快節(jié)奏,次氯酸的見(jiàn)光分解可設(shè)計(jì)為在光照下不斷產(chǎn)生氣泡的動(dòng)畫(huà),使學(xué)生通過(guò)動(dòng)畫(huà)而加深對(duì)反應(yīng)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí);規(guī)模小的化學(xué)反應(yīng)裝置則可化小為大,像原電池、電解池等實(shí)驗(yàn),放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象過(guò)程示意圖,向全體學(xué)生展示明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生觀察思考它們?cè)诜磻?yīng)條件和反應(yīng)現(xiàn)象上的差別,使每個(gè)學(xué)生都能清楚地觀察現(xiàn)象并分析原理,這些模擬實(shí)驗(yàn)是物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的有益補(bǔ)充,通過(guò)這些輔助教學(xué)手段,可以解決一些傳統(tǒng)教學(xué)法中的局限,收到較好的效果。
對(duì)于一些危險(xiǎn)性比較大的實(shí)驗(yàn),例如,在稀釋濃硫酸的操作中,必須將濃硫酸沿?zé)诰従彽氐谷胨?而不能將水倒入濃硫酸中。如果實(shí)驗(yàn)演示錯(cuò)誤操作的后果具有一定的危險(xiǎn)性,那么使用計(jì)算機(jī)課件,用動(dòng)畫(huà)的方式模擬出水倒入濃硫酸時(shí)的沸騰和四濺現(xiàn)象,會(huì)加深學(xué)生對(duì)這一操作的認(rèn)識(shí),對(duì)學(xué)生的實(shí)際操作起了良好的指導(dǎo)作用,學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作時(shí)將有顯性認(rèn)識(shí),不致操作失誤。因此多媒體課件可以通過(guò)視頻信息為學(xué)生展示規(guī)范、嚴(yán)格的操作過(guò)程。同時(shí)也可以通過(guò)課件模擬出錯(cuò)誤操作后造成的不安全后果。
4、結(jié)語(yǔ)
化學(xué)教學(xué)成分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),學(xué)生在上課的時(shí)候通過(guò)通過(guò)聲音、畫(huà)面、文字展示微觀世界,一方面有利于開(kāi)拓眼界,吸引他們學(xué)習(xí)的興趣,另一方面可以打破學(xué)生認(rèn)識(shí)中的時(shí)空限制,用各種感官來(lái)感知信息激發(fā)學(xué)生主動(dòng)、積極的參與,在實(shí)踐中增強(qiáng)他們對(duì)知識(shí)的掌握;,通過(guò)模擬技術(shù),對(duì)學(xué)生的人身安卻也起到了有效的保護(hù),在一定程度上學(xué)生的探索和創(chuàng)造提供有利條件。
科技實(shí)驗(yàn)論文:低成本高科技物理實(shí)驗(yàn)淺析
一、低成本、高科技物理實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介
1.成本低廉(低耗費(fèi)),操作簡(jiǎn)單,運(yùn)用廣泛
低成本實(shí)驗(yàn)所需材料可以是各類(lèi)廢舊物品,對(duì)原物品的功能不產(chǎn)生損壞,易于獲得,操作方便,只需做簡(jiǎn)單改裝即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn);可以廣泛應(yīng)用于各種實(shí)驗(yàn)方式(如演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、研究課題、課外活動(dòng)等)和各種教學(xué)(如分析、綜合、示范學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)、做中學(xué)等);可應(yīng)用于不同的年級(jí)水平(不依賴(lài)于學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)和物理背景知識(shí));可還原學(xué)生日常經(jīng)驗(yàn)中的各種物理現(xiàn)象和一些物理基本原理。
2.作用強(qiáng)大
許多復(fù)雜的設(shè)備往往基于一些基本的物理學(xué)厚理,如安全氣囊傳感器基于慣性定律、隱形眼鏡基于粘滯力、遙控器基于紅外輻射的調(diào)制等等,通過(guò)采用這些技術(shù)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué),能消除學(xué)生對(duì)現(xiàn)代技術(shù)和新材料的困惑并加深理解,使學(xué)生清晰理解設(shè)備技術(shù)的工作原理’有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及實(shí)際運(yùn)用物理原理的動(dòng)機(jī);糊低成本、高科技實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅能更好地發(fā)展學(xué)生的認(rèn)知,而且能增強(qiáng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感(如討論手機(jī)電磁輻射、新材料對(duì)環(huán)境的污染等);不僅能增強(qiáng)學(xué)生的合作51能力、計(jì)劃組織能力和判斷能力以及基于對(duì)物理理解的批判態(tài)度(如通過(guò)比較侵入式加熱器與微波爐的效率),而且能促進(jìn)學(xué)生掌握收集和處理信息、素材的方法(如,通過(guò)儀器使用說(shuō)明書(shū)和搜索網(wǎng)絡(luò));通過(guò)布置實(shí)踐性作業(yè)(如研究課題、小制作、小實(shí)驗(yàn)、家庭作業(yè)),還能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題能力。鑒于此,物理教師應(yīng)重視低成本、髙科技簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)與制作。為此,物理教師應(yīng)注意關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和日常生活實(shí)際,努力拓寬實(shí)施物理教學(xué)的空間,保障實(shí)驗(yàn)基于簡(jiǎn)單組裝和低成本材料,并加強(qiáng)自身制作簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠?xùn)練,設(shè)法運(yùn)用新材料(如聚四氟乙烯、尼龍搭扣等)和日常生活中所使用的現(xiàn)代設(shè)備(如電動(dòng)牙刷、視聽(tīng)光盤(pán)、手機(jī)、安全帶傳感器等)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
二、低成本、高科技實(shí)驗(yàn)實(shí)例
1.新材料實(shí)驗(yàn)舉例——枯滯力確定
(1)材料:A型物理支架(高50cm)、定滑輪、曲柄輪、測(cè)力計(jì)、移液管(滴管)、物體(如橡膠球、動(dòng)物眼球、玻璃板以及各種光滑表面物體)、隱形眼鏡、隱形眼鏡分離器、釣魚(yú)線(長(zhǎng)50cm)、液體(淡水或鹽水)。(2)準(zhǔn)備:用一條短線將測(cè)力計(jì)與隱形眼鏡分離器連接,隱形眼鏡分離器的塑料帽與隱形眼鏡或玻璃板固定在一起,隱形眼鏡可以在物體上移動(dòng)。建議用死豬或死牛的眼球(可以從屠宰場(chǎng)獲得)作為物體,這樣學(xué)生可以在現(xiàn)有條件下做實(shí)驗(yàn)。由于球的直徑與隱形眼鏡的直徑相近,因此,隱形眼鏡將與球可以良好接觸。(3)實(shí)驗(yàn)步驟A.用移液管將液體滴在眼球上。B.將隱形眼鏡放在豬或牛眼球上(以便良好接觸),隱形眼鏡與眼球之間的粘滯力可以由測(cè)力計(jì)測(cè)出。C.轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄輪豎直向上拉測(cè)力計(jì)。若眼球與隱形眼鏡之間進(jìn)入空氣,粘滯力將會(huì)減小,隱形眼鏡不再能粘在球上。很明顯,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō),當(dāng)隱形眼鏡的內(nèi)半徑與眼球的外半徑相等時(shí),粘滯力較大。用其它材料的物體時(shí)要求相同。實(shí)際的粘滯力受多方面因素的影響,如球與隱形眼鏡之間的液體、液體膜的厚度、球的材料、球的半徑等。實(shí)驗(yàn)測(cè)得豬眼球的粘滯力為0.08#,半徑相同的塑料球的粘滯力為0.06V;兩塊玻璃板之間的粘滯力為0.03iV。(4)解釋?zhuān)呵蚺c隱形眼鏡之間液體膜的厚度對(duì)粘滯力的影響很大。因此,在所有實(shí)驗(yàn)中,球上滴液量應(yīng)該相同。這也是我們?yōu)槭裁唇ㄗh用移液管將水滴在球上的原因。
2.新技術(shù)實(shí)驗(yàn)舉例一模擬安全氣囊傳感器
(1)材料:壓電晶體、玩具車(chē)、木板(長(zhǎng)1/?,寬0.2m)、燈泡(4廠)、直流放大器、細(xì)繩(長(zhǎng)1/w、0.2m各一條)、潤(rùn)滑油、導(dǎo)線(長(zhǎng)2m和0.5w米的各兩根)、米尺、帶泡沫的擋板、物體(100g)、鋼球(質(zhì)量100g,半徑10/wm)、帶有支架的定滑輪。(2)準(zhǔn)備:玩具車(chē)上有一懸球裝置,壓電晶體m固定在玩具車(chē)上距離鋼球5w;w,以便當(dāng)鋼球擺動(dòng)時(shí)能與壓電晶體撞擊。因壓電晶體受擠壓時(shí)產(chǎn)生的電壓較低,必須通過(guò)直流放大器放大才能點(diǎn)亮燈泡。直流放大器與壓電晶體之間用兩根2m長(zhǎng)的導(dǎo)線連接,燈泡與放大器之間用痛o.2wW導(dǎo)線連接。整快木板被分成O.l/w的間隔,擋板固定在木板末端,以便泡沫吸住玩具車(chē)。玩具車(chē)與質(zhì)量為100g的物體通過(guò)1/?長(zhǎng)的細(xì)線相連,細(xì)線跨過(guò)定滑輪。物體豎直懸掛在桌邊。玩具車(chē)在物體的牽引下就會(huì)加速運(yùn)動(dòng)。(3)實(shí)驗(yàn):給車(chē)的輪軸上加潤(rùn)滑油,2w長(zhǎng)的導(dǎo)線位置固定或拿在手上以防影響玩具車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度。當(dāng)玩具車(chē)向擋板運(yùn)動(dòng)時(shí),懸掛的鋼球撞擊壓電晶體,產(chǎn)生電壓,點(diǎn)亮燈泡(燈泡的亮度取決于玩具車(chē)撞擊擋板時(shí)的速度,撞擊速度愈大,燈泡的亮度愈亮)。(4)解釋?zhuān)簤弘娋w受到力旳作用時(shí),電荷累積在壓電晶體表面。電荷累積量與壓電晶體的形變成正比。在安全氣囊傳感器里,燈泡的亮度正比于鋼球所施加的作用力,進(jìn)而正比于玩具車(chē)撞擊時(shí)的加速度。在實(shí)際中,汽車(chē)在水平方向運(yùn)動(dòng)的加速度由以變形的壓電晶體記錄。在新一代安全氣囊傳感器上,所產(chǎn)生的電壓通過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)化器反饋給計(jì)算機(jī)。汽車(chē)與障礙物撞擊時(shí)的加速度超過(guò)一定值時(shí),由壓電晶體產(chǎn)生的電壓可使安全氣囊在10ms時(shí)間內(nèi)打開(kāi),從而防止駕駛員與方向盤(pán)之間的劇烈撞擊。
3.綜合實(shí)驗(yàn)舉例一”模擬分光計(jì)
(1)材料:一張CZ)盤(pán)、白熾燈泡、熒光燈、氣體發(fā)光燈。(2)實(shí)驗(yàn)方法:將三種光源置于桌面上,相互間隔約0.1/w,合上幵關(guān)點(diǎn)亮燈泡。桌子應(yīng)背對(duì)房間窗戶(hù)放置,以便人身體遮擋太陽(yáng)光,減少自然光對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。將CD盤(pán)水平置于觀察者面前(貼標(biāo)簽一面向下),慢慢傾斜并向光源移動(dòng),直至在CZ)盤(pán)上呈現(xiàn)出光譜(即七彩光)。用遮光罩遮住其它兩個(gè)光源,依次觀察與單個(gè)光源對(duì)應(yīng)的光譜。(3)實(shí)驗(yàn)原理:一張O)光盤(pán)作為反射式光柵,當(dāng)光照射到光盤(pán)上時(shí),就會(huì)產(chǎn)生出反射光譜。比較不同光源所發(fā)光的光譜,可以看出白熾燈所發(fā)光的光譜是連續(xù)光譜,熒光的光譜在各種顏色之間有小小的間隔,而氣體發(fā)光燈所發(fā)光的光譜是不連續(xù)線性光譜。
三、可用于簡(jiǎn)易物理買(mǎi)驗(yàn)的新材料新技術(shù)
新材料、新技術(shù)在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中隨處可見(jiàn),只要物理教師善于發(fā)現(xiàn),善于組織、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行開(kāi)發(fā),同時(shí)能很好地將物理學(xué)科內(nèi)容與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合起來(lái),低成本、高科技物理實(shí)驗(yàn)就能發(fā)揮更大的作用。為了方便教師開(kāi)發(fā)此類(lèi)實(shí)驗(yàn),下面就羅列出一些常見(jiàn)的新技術(shù)、新材料,以供讀者參考。
1.新技術(shù)
BS(防抱死系統(tǒng))、安全氣囊、條形碼讀卡機(jī)、照相機(jī)(膠片式、數(shù)碼式)(手動(dòng)、自動(dòng))、照相機(jī)閃光燈、視聽(tīng)光盤(pán)(CZ)盤(pán))、硬幣分揀機(jī)、計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)、圣誕節(jié)電子蠟燭、電動(dòng)牙刷、鞭炮、防偽標(biāo)志、垃圾分揀機(jī)(機(jī)械式、電磁式)、廚房技術(shù)(天然氣灶、電磁灶、微波爐、消毒柜、洗碗機(jī)等)、紅外運(yùn)動(dòng)探測(cè)器、電視機(jī)(等離子、液晶)、紅外遙控器、液晶顯示器(LCD)、發(fā)光二極管aLED)、高音喇叭(靜電的、壓電的)、金屬探_器、移動(dòng)電話、打印機(jī)和復(fù)印機(jī)、袖珍計(jì)算器、原子鐘、簽名識(shí)別器、煙霧報(bào)警器、溫度計(jì)(電子式、紅外輻射式)、觸摸式開(kāi)關(guān)、聲光控開(kāi)關(guān)、觸摸屏等等。
2.新材料
錫或錫箱、防反光涂料、新型建筑和裝飾材料、萬(wàn)能膠、陶瓷材料、隱形眼鏡、玻璃纖維、眼鏡(變色鏡、太陽(yáng)鏡)、髙溫超導(dǎo)材料、隔熱玻璃、紅外傳感芯片、激光筆、液晶(電敏式、熱敏式)、魔板、縻方、金屬涂層、外包裝材料、偏振片、剃須刀刀片、亞光油漆、鏡片渡膜、超導(dǎo)材料等等。
四、總結(jié)
總之,利用低成本、新材料、新技術(shù)資源不僅可以彌補(bǔ)由于實(shí)驗(yàn)器材不足所造成的弊端,還可以消除學(xué)生對(duì)高科技、新材料的神秘感,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和物理學(xué)習(xí)興趣有重要的作用。物理教師應(yīng)充分挖掘身邊資源,積極引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)真正體驗(yàn)、感受物理學(xué)的無(wú)窮魅力,從而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
作者:袁麗 單位:江蘇技術(shù)師范學(xué)院數(shù)理學(xué)院
科技實(shí)驗(yàn)論文:館校結(jié)合中科技館的實(shí)驗(yàn)教育
一、采用科學(xué)實(shí)踐教育的原因
1.館校結(jié)合的教育政策要求
近幾年,由我國(guó)中央的文明辦、教育部門(mén)同我國(guó)科技協(xié)會(huì)聯(lián)合開(kāi)展的有關(guān)于將科技館的活動(dòng)帶入到校園內(nèi)的工作中明確的指出,要實(shí)現(xiàn)科技館內(nèi)的科學(xué)資源同當(dāng)前學(xué)校教育,特別是科學(xué)類(lèi)和綜合實(shí)踐類(lèi)的課程活動(dòng)相結(jié)合,有效地促進(jìn)我國(guó)的校外科學(xué)技術(shù)活動(dòng)同學(xué)校內(nèi)的科學(xué)教育課程活動(dòng)相連接。與此同時(shí),相關(guān)部門(mén)還要求,要加強(qiáng)對(duì)學(xué)校的科學(xué)類(lèi)教育前置性的研究與多樣性的設(shè)計(jì),為學(xué)校當(dāng)前進(jìn)行的素質(zhì)教育與探究式學(xué)習(xí)模式構(gòu)建一個(gè)良好的平臺(tái)。另外,上世紀(jì)九十年代中期,美國(guó)政府出臺(tái)的有關(guān)其國(guó)內(nèi)科學(xué)教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),也提出了“科技博物館教育項(xiàng)目要向標(biāo)準(zhǔn)化靠攏”的教育政策,要求科技館的各項(xiàng)服務(wù)活動(dòng)都要積極主動(dòng)的配合同時(shí)期學(xué)校進(jìn)行的各項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教育改革措施。由此我們不難看出,館校結(jié)合的教育模式已經(jīng)成為了當(dāng)前世界發(fā)展的主流趨勢(shì),將科技館的資源同學(xué)校的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教育相融合,已經(jīng)是我國(guó)科技館未來(lái)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。
2.培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)思維模式的要求
如何更好的開(kāi)展館校結(jié)合,科技館除了利用展廳的展品外,另一個(gè)主要形式就是實(shí)驗(yàn)教育,以筆者所在的中國(guó)科技館為例,主要包括展廳的實(shí)驗(yàn)表演臺(tái),科普實(shí)驗(yàn)室、活動(dòng)室,科學(xué)表演秀等活動(dòng),都是通過(guò)動(dòng)手互動(dòng)讓公眾來(lái)探索其中的科學(xué)奧秘,從而對(duì)學(xué)生的校內(nèi)知識(shí)進(jìn)行生動(dòng)的闡述和解釋。在展廳的實(shí)驗(yàn)教育較單純的對(duì)照展品教學(xué)比,其形式更輕松、活潑、有趣,將學(xué)校內(nèi)書(shū)本上枯燥乏味的知識(shí)通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式展現(xiàn)給學(xué)生,可以極大地激發(fā)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的興趣,更容易被學(xué)生所接受,在日后的學(xué)習(xí)生活中形成科學(xué)思維模式,從而幫助教師更好的完成教學(xué)任務(wù),提高教師的教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)的效率,進(jìn)而培養(yǎng)出符合社會(huì)需要的高素質(zhì)人才。
二、如何開(kāi)展館校結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教育
1.選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
首先,作為館校結(jié)合的新型實(shí)驗(yàn)教育模式,其最主要的目標(biāo)是要提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探究的意識(shí)。所以,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇時(shí),不僅要考慮科技館實(shí)際能夠被利用的資源和條件,還需要根據(jù)當(dāng)前本校的教學(xué)任務(wù)和教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容來(lái)進(jìn)行。因此,實(shí)踐項(xiàng)目的開(kāi)展應(yīng)為各大學(xué)校通過(guò)對(duì)當(dāng)前科技館開(kāi)展的各項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行調(diào)查后,結(jié)合本校各科目當(dāng)前的教學(xué)進(jìn)度選擇能夠同科技館實(shí)驗(yàn)教育活動(dòng)相吻合的內(nèi)容。例如,可以根據(jù)中國(guó)科技館當(dāng)前開(kāi)展的“探索微觀世界”的活動(dòng)來(lái)進(jìn)行生物方面的教學(xué)等。
2.實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的實(shí)施
中國(guó)科技館現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)包括了物理、化學(xué)、生物等多個(gè)方面,通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)課本的分析,對(duì)于館校結(jié)合實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開(kāi)展,筆者有以下幾個(gè)舉例,可供參考:(1)生物課本中有關(guān)于遺傳、染色體以及細(xì)胞分類(lèi)、植物的光合作用等單元的教學(xué)內(nèi)容,都可以拿到科技館中進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)與中國(guó)科技館科普實(shí)驗(yàn)室正開(kāi)展的面向小學(xué)高年級(jí)及初中生推出“探索微觀世界”系列活動(dòng)相結(jié)合,依據(jù)活動(dòng)中開(kāi)展的包括認(rèn)識(shí)顯微鏡、質(zhì)壁分離及葉片氣孔觀察、觀察自己的口腔粘膜上皮細(xì)胞、DNA提取等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和娛樂(lè)中找到相應(yīng)的生物知識(shí),從而完成本次教學(xué)。(2)結(jié)合當(dāng)前初中人教版的化學(xué)課本中有關(guān)液氮的特點(diǎn)和作用一課,同科技館的液氮表演秀相結(jié)合,然后由教師進(jìn)行相關(guān)理論的闡述,讓學(xué)生通過(guò)液氮表演秀中利用液氮冷凍薯片、鮮花、以及產(chǎn)生液氮蘑菇云等科學(xué)實(shí)驗(yàn),來(lái)充分的懂得液氮的特性和重要作用,幫助學(xué)生更好的理解這一較為復(fù)雜的化學(xué)元素。(3)從科學(xué)課本中選擇一個(gè)靜電方面的知識(shí)點(diǎn),可與科技館的展廳表演臺(tái)的電磁表演相結(jié)合,讓學(xué)生在體驗(yàn)“怒發(fā)沖冠”的同時(shí)了解電磁的特性。(4)根據(jù)學(xué)校的物理課本中水的特點(diǎn)與性質(zhì)的單元內(nèi)容,同展廳的海洋表演臺(tái)相結(jié)合,海洋表演臺(tái)通過(guò)氣球的浮力來(lái)對(duì)海水、自來(lái)水、蒸餾水的密度進(jìn)行對(duì)比,從而對(duì)海水的奧秘進(jìn)行揭示,讓學(xué)生能地了解到同水有關(guān)的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容。
三、結(jié)論
總而言之,將科技館的實(shí)驗(yàn)教育同學(xué)校教育相結(jié)合的科學(xué)性教育模式,無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,都具有較大的教學(xué)需求與良好的發(fā)展前景。由于外國(guó)開(kāi)展館校結(jié)合的教育方式要遠(yuǎn)遠(yuǎn)提前于我國(guó),所以,我國(guó)相關(guān)教育部門(mén)在利用此方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教育時(shí),可以充分的吸收和借鑒外國(guó)的先進(jìn)教育經(jīng)驗(yàn)和成功案例,加強(qiáng)和協(xié)調(diào)各教育部門(mén)同科技館之間的交流與合作,提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教育同校內(nèi)與科學(xué)相關(guān)課程的親密度和連接度。與此同時(shí),科技館也應(yīng)該要加大同科學(xué)實(shí)驗(yàn)教育相關(guān)的設(shè)施的建設(shè),推出更多實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的精品,為館校結(jié)合科技實(shí)驗(yàn)教育奠定良好的基礎(chǔ)。
作者:袁輝 單位:中國(guó)科學(xué)技術(shù)館展教中心
科技實(shí)驗(yàn)論文:高校實(shí)驗(yàn)科技平臺(tái)構(gòu)建與核算研究
一、高校構(gòu)建實(shí)驗(yàn)技術(shù)公共平臺(tái)的必要性
高校的實(shí)驗(yàn)技術(shù)公共平臺(tái)是指在高校,以學(xué)科研究工作中方法學(xué)的共性為基礎(chǔ),把各學(xué)科實(shí)驗(yàn)研究中可共同使用,價(jià)值較高、大型精密儀器設(shè)備集中管理、使用、開(kāi)展有償服務(wù)的一種充分利用儀器設(shè)備,提高使用效率,節(jié)約科研成本的使用方式儀器。
目前,高校儀器設(shè)備的擁有量是比較大的,少的幾千萬(wàn),多則十幾個(gè)億。如何充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用、使用率,避免重復(fù)購(gòu)買(mǎi)和閑置,達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效益,是很值得探討的一個(gè)問(wèn)題。從高校儀器設(shè)備的管理上看,目前存在著一些問(wèn)題。
1.重復(fù)購(gòu)買(mǎi)。由于各個(gè)學(xué)科單位只考慮自己使用的方便,而在一些高校存在著對(duì)某項(xiàng)儀器重復(fù)購(gòu)買(mǎi)的現(xiàn)象。特別是10萬(wàn)元以下的儀器設(shè)備,由于經(jīng)費(fèi)來(lái)源使用的是學(xué)科的經(jīng)費(fèi)或個(gè)人課題專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi),而在經(jīng)費(fèi)的使用方面缺乏制度上的硬性規(guī)定,學(xué)校的主管部門(mén)審批也就十分容易,所以常出現(xiàn)重復(fù)購(gòu)買(mǎi)的現(xiàn)象。例如,幾萬(wàn)元低溫冰箱、二氧化碳培養(yǎng)箱,在各個(gè)學(xué)科更是常見(jiàn)。至于十幾到二十萬(wàn)的酶標(biāo)儀儀器,汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院就有13臺(tái)之多。
2.使用率并不高。儀器設(shè)備由各學(xué)科自行購(gòu)買(mǎi),使用權(quán)歸小單位,因而缺乏全局觀念,則常限于本學(xué)科的研究與個(gè)人課題的使用。而其他學(xué)科或課題組需要使用要憑借個(gè)人的關(guān)系,也缺乏適當(dāng)、合理的安排。使用率究竟如何,也極少有人去考核。近年由于高校引進(jìn)人才的需要,不惜為一些引進(jìn)的人才購(gòu)進(jìn)專(zhuān)用貴重的儀器設(shè)備,有價(jià)值幾百萬(wàn)元,但由于某些原因,人才流出,購(gòu)進(jìn)的儀器長(zhǎng)時(shí)間閑置,十分可惜。如汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院十幾萬(wàn)元以上的超低溫冰箱就有5臺(tái),是否有此需要,有無(wú)閑置,卻無(wú)人常去過(guò)問(wèn)和檢查其使用的情況。
3.沒(méi)有詳細(xì)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上的核算。各個(gè)學(xué)科和課題組科研人員著重考慮科研工作,出數(shù)據(jù),出文章,而較少仔細(xì)進(jìn)行核算。科研的主管部門(mén)只重視出科研成果,而輕經(jīng)濟(jì)核算。目前的高校看重科研成果,以學(xué)術(shù)水平和科研論文的發(fā)表作為業(yè)績(jī)考核指標(biāo)。各學(xué)科同樣是側(cè)重業(yè)績(jī),并經(jīng)常呼吁學(xué)校應(yīng)對(duì)科研給予大力支持,課題給予配套經(jīng)費(fèi)。至于水電費(fèi)的核算、維護(hù)費(fèi)用、管理人員的費(fèi)用,等等,無(wú)從查核,或只是象征性的扣點(diǎn)水電費(fèi)。貴重儀器設(shè)備只有簡(jiǎn)單的使用時(shí)數(shù)登記表。
以上可見(jiàn),如何充分發(fā)揮學(xué)校的儀器設(shè)備的作用,提高使用率,防止資源的浪費(fèi),取得資源的共享與更好的效益,是科研經(jīng)費(fèi)管理中亟待解決的問(wèn)題。因此,構(gòu)建高校的實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái),是擺在高校面前的一個(gè)重要任務(wù)。
二、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)技術(shù)公共平臺(tái)的幾種模式
從目前高校的情況看,實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái)的構(gòu)建主要有幾種形式:
1.以學(xué)科(或?qū)W科群)為依托的組建模式。筆者認(rèn)為,這種形式必須依據(jù)學(xué)科特點(diǎn)及需要,平臺(tái)大中型設(shè)備分別依托相關(guān)學(xué)科投入(或?qū)W科群),制定統(tǒng)一嚴(yán)格的管理、運(yùn)作和考核制度,多方位為學(xué)科、全院、全校各學(xué)科提供實(shí)驗(yàn)技術(shù)服務(wù)。適當(dāng)?shù)亻_(kāi)展對(duì)外服務(wù)。從汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院的情況看,屬于規(guī)模比較小的院校,所處的區(qū)域高校較少,地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和工業(yè)、科研并不十分發(fā)達(dá),所以采取的就是這種以學(xué)科群投入的模式。并于2008年7月出臺(tái)了文件,設(shè)立分子實(shí)驗(yàn)室、分析細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室等三個(gè)公共技術(shù)平臺(tái)。在2008年9月又出臺(tái)了《汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院貴重儀器設(shè)備開(kāi)放管理?xiàng)l理》,從而優(yōu)化資源配置,實(shí)現(xiàn)資源共享,提高了儀器設(shè)備的使用率,促進(jìn)汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院教學(xué)科研水平的提高。
2.以學(xué)校投入為主的組建模式。儀器設(shè)備、場(chǎng)地,全部由學(xué)院或?qū)W校投入,人員直屬學(xué)院或?qū)W校,主要購(gòu)買(mǎi)較大型的又比較普遍實(shí)用的貴重儀器設(shè)備。同樣制定統(tǒng)一嚴(yán)格的管理、運(yùn)作和考核制度,為全校服務(wù)并積極開(kāi)展對(duì)外服務(wù)。
3.聯(lián)合社會(huì)力量共建的組建模式。有的高校處于省會(huì)等較大的城市,與中央各有關(guān)部門(mén)或省相關(guān)部門(mén)或大型企業(yè)有著較好的聯(lián)系,雙方協(xié)作,互利互惠,建設(shè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)平臺(tái),依托學(xué)校的科研力量,與企業(yè)合作,開(kāi)展社會(huì)服務(wù)。例如,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)與蒙牛集團(tuán)共建的乳品生物技術(shù)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江大學(xué)科技園光電實(shí)驗(yàn)室與入園的企業(yè)共建等,都為我們提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
三、實(shí)驗(yàn)技術(shù)公共平臺(tái)的經(jīng)費(fèi)收支核算方式
高校的實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái)的核算,以上述的幾種構(gòu)建方式分開(kāi)進(jìn)行。除聯(lián)合社會(huì)力量的形式比較復(fù)雜外,目前高校實(shí)驗(yàn)技術(shù)公共平臺(tái)主要是學(xué)科群投入或?qū)W校投入的模式構(gòu)建,因而這兩種核算方式最為普遍。由此,本文主要是探討學(xué)科群或?qū)W校投入的核算方法。
從總體上看,核算中最主要的是成本核算,如何進(jìn)行各個(gè)項(xiàng)目各種儀器明細(xì)的分開(kāi)核算,應(yīng)由財(cái)務(wù)和主管部門(mén)進(jìn)行協(xié)商,取得共識(shí),原則是維護(hù)學(xué)校的利益,即在有較多收入的情況下,學(xué)校得大頭,部門(mén)得小頭。按勞取酬,多勞多得,勤儉節(jié)約,合理收費(fèi)。
1.收入的核算。所有的收入按部門(mén)或各個(gè)小組進(jìn)行核算,納入財(cái)務(wù)部門(mén)統(tǒng)一管理。主要核算各項(xiàng)儀器設(shè)備開(kāi)展對(duì)內(nèi)、對(duì)外檢測(cè)、觀察等的收入。平臺(tái)的構(gòu)建主要是以為學(xué)校的科研服務(wù)為主,在此基礎(chǔ)上,為充分發(fā)揮儀器設(shè)備的作用,提高使用效率,可以逐步考慮對(duì)外服務(wù)。高校的實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái),開(kāi)展對(duì)外服務(wù)有利于該地區(qū)的科研工作的發(fā)展,加強(qiáng)交流,提高學(xué)校的科研能力和高校的知名度。但畢竟內(nèi)外有別,收費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于成本,我們認(rèn)為,對(duì)外的收費(fèi)可較校內(nèi)的收費(fèi)提高~30%。每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),由實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的負(fù)責(zé)人根據(jù)成本核算提出方案,然后各有關(guān)部門(mén)進(jìn)行研究確定,報(bào)有關(guān)部門(mén)審批,并在實(shí)踐中給予逐步完善。
2.成本的核算。實(shí)驗(yàn)技術(shù)公共平臺(tái)的成本,主要是包括儀器設(shè)備管理人員的薪金、水電費(fèi)、儀器設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)、耗材的支出、維修費(fèi)的支出等。從成本核算上看,還有一個(gè)儀器設(shè)備折舊的問(wèn)題,但是一些貴重儀器的價(jià)值昂貴,其分?jǐn)偤蟮馁M(fèi)用如加入成本進(jìn)行核算,那么,成本將是很高,例如,汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院進(jìn)口的透射電子顯微鏡需約240萬(wàn)元。假如電子設(shè)備的使用年限為5年(新制度規(guī)定才3年),按平均折舊法計(jì)算,每年約為48萬(wàn)元左右。由學(xué)科投入經(jīng)費(fèi)購(gòu)買(mǎi)的,學(xué)科來(lái)分擔(dān)折舊的費(fèi)用,負(fù)擔(dān)將過(guò)重。如是由學(xué)院投入的,一般使用的是專(zhuān)項(xiàng)資金,例如“211工程”公共服務(wù)體系項(xiàng)目的資金,從核算上無(wú)需提折舊。因?yàn)楦鶕?jù)《高等學(xué)校會(huì)計(jì)制度》的規(guī)定,目前高校的固定資產(chǎn)不提折舊,所以我們認(rèn)為在目前的情況下,特別是對(duì)剛剛起步構(gòu)建實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái)或業(yè)務(wù)量不是太大的高校,可以暫時(shí)不提折舊。
(1)管理人員薪金的核算
公共平臺(tái)的建設(shè)主要是學(xué)科群投入的,則以學(xué)科群或?qū)W科作為一種管理模式,其主要的管理者、技術(shù)骨干的基本薪金,應(yīng)該由學(xué)校負(fù)擔(dān),其獎(jiǎng)金應(yīng)視管理者的業(yè)績(jī)而定。其他的輔助技術(shù)人員,其薪金、獎(jiǎng)金應(yīng)由學(xué)科負(fù)擔(dān)。由學(xué)校負(fù)擔(dān)主要的管理人員的薪金,是從考慮扶持學(xué)科的實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái)考慮,特別是剛剛起步或收入不多的院校,目前還是應(yīng)以這種方式較好。如是由學(xué)院投入建設(shè)為主的,管理者、技術(shù)骨干、輔助人員的基本薪金,應(yīng)該由學(xué)校負(fù)擔(dān)。其獎(jiǎng)金應(yīng)視業(yè)績(jī)而定。從另一個(gè)角度上說(shuō),在以學(xué)校投入為主的運(yùn)行模式中,管理負(fù)責(zé)人在應(yīng)聘此崗位時(shí),也應(yīng)自己提出一些方案與建議,對(duì)此問(wèn)題供領(lǐng)導(dǎo)決策。我們可以采用兩種方法:及時(shí)種以每年的純收入(扣除應(yīng)有的成本)或工作量作為一個(gè)基數(shù),超過(guò)部分的純收入40%作為管理人員的獎(jiǎng)金。例如,電子顯微鏡的觀察費(fèi),假設(shè)以每年的純收入基數(shù)為10萬(wàn)元,實(shí)際純收入為13萬(wàn)元,超過(guò)的3萬(wàn)元,按六四分成的方法計(jì)算獎(jiǎng)金;第二種以總收入為核算的,則扣除成本后,純收入同樣按六四分成的方法計(jì)算獎(jiǎng)金。(2)儀器設(shè)備消耗性物資、維修和水電費(fèi)等的核算。作為公共的平臺(tái),其開(kāi)展的項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)所需的試劑及耗材由誰(shuí)申請(qǐng)的實(shí)驗(yàn),誰(shuí)負(fù)責(zé)的原則。其耗材可以自購(gòu),也可以由實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買(mǎi),并按實(shí)際給予核算。日常的儀器維修,以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的基數(shù)為原則,例如,單件材料為5000元,由實(shí)驗(yàn)平臺(tái)負(fù)責(zé),并攤?cè)氘?dāng)年的成本核算,5000元以上至1萬(wàn)元以?xún)?nèi)的在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的發(fā)展基金負(fù)責(zé),超過(guò)1萬(wàn)元的由實(shí)驗(yàn)平臺(tái)負(fù)責(zé)人寫(xiě)出書(shū)面報(bào)告,經(jīng)主管部門(mén)的負(fù)責(zé)人提出意見(jiàn),由學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)根據(jù)具體情況,決定學(xué)科負(fù)責(zé)或由學(xué)校或?qū)W院負(fù)責(zé)支付。水電費(fèi)的核算,我們采用安裝電表,按實(shí)際支出數(shù)核算,計(jì)入當(dāng)月成本,并返納給學(xué)校。稅金的核算也應(yīng)同步進(jìn)行,當(dāng)高校開(kāi)展服務(wù)有收入之時(shí),應(yīng)注意按照國(guó)家的統(tǒng)一規(guī)定,向有關(guān)部門(mén)申請(qǐng)領(lǐng)取統(tǒng)一的發(fā)票,辦理稅務(wù)登記,按規(guī)定進(jìn)行納稅。
3.結(jié)余的核算。收支相抵后,結(jié)余資金的處理應(yīng)從以下兩個(gè)方面考慮。
(1)利潤(rùn)的分配。利潤(rùn)的分配,應(yīng)考慮學(xué)校、學(xué)科群、管理人員及技術(shù)人員之間的利益,如在執(zhí)行上述六四分成即學(xué)校得三成,學(xué)科得三成,管理人員得四成。利潤(rùn)分配的比例也不是一成不變的,最主要的是應(yīng)視業(yè)務(wù)發(fā)展的情況,在剛起步時(shí),管理人員的獎(jiǎng)勵(lì)可適當(dāng)提高,當(dāng)規(guī)模越來(lái)越大,收入越多,應(yīng)注意適當(dāng)調(diào)整分配的比例。
(2)建立基金的核算。在上述的利潤(rùn)分配后,歸屬學(xué)科或?qū)W校的利潤(rùn),應(yīng)建立專(zhuān)項(xiàng)基金,作為購(gòu)買(mǎi)大型儀器設(shè)備或大維修之用,用于實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái)的再發(fā)展。
四、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)技術(shù)公共平臺(tái)存在的幾點(diǎn)問(wèn)題
1.人才的問(wèn)題。構(gòu)建實(shí)驗(yàn)技術(shù)公共平臺(tái),目前較大的困難仍是管理負(fù)責(zé)人的人選問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題在規(guī)模不大的院校,尤為突出。從總體上看,負(fù)責(zé)人必須技術(shù)比較,大公無(wú)私,協(xié)調(diào)能力較強(qiáng),總體素質(zhì)較高,能全心全意為學(xué)校的各個(gè)學(xué)科服務(wù),而不是為自己的課題服務(wù)。因此,應(yīng)公開(kāi)招聘,選出比較的人才來(lái)承擔(dān)平臺(tái)的負(fù)責(zé)人的工作。但作為學(xué)校,其本人如何進(jìn)行年度考核,應(yīng)另制定相關(guān)的規(guī)定。
2.平臺(tái)是否能維持自收自支的問(wèn)題。高校的實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái),要維持自收自支,從內(nèi)部看,必須提供品質(zhì)服務(wù)和具備一定的業(yè)務(wù)水平,其收費(fèi)合理,并且高校的規(guī)模較大,能提供的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)和觀察項(xiàng)目。從外部看,必須有一定的特色,在區(qū)域上位于較大的城市,有較多的科研單位和企業(yè)作為依托,開(kāi)展對(duì)外服務(wù)的業(yè)務(wù)比較多,收入資金達(dá)到一定的規(guī)模,否則,較難辦到自收自支。但是,由于學(xué)校規(guī)模、特色、科研能力及所處的區(qū)域的條件的限制等因素,技術(shù)平臺(tái)的發(fā)展與創(chuàng)收會(huì)受到一定的制約。所以,依靠學(xué)校的投入主要的設(shè)備與大項(xiàng)的維修,還是比較重要的,使學(xué)科的科研工作得到扶持與發(fā)展。筆者認(rèn)為,作為高校的實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái),主要是為學(xué)校的科研服務(wù),資源合理配置、達(dá)到共享,爭(zhēng)取更大的經(jīng)濟(jì)效益。其次,提高科研的層次與擴(kuò)大學(xué)校的知名度。所以應(yīng)綜合考慮社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。
3.關(guān)于與企業(yè)共建的科研成果如何歸屬與分配的問(wèn)題。與企業(yè)進(jìn)行共建實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái),在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,應(yīng)對(duì)將來(lái)可能出現(xiàn)的科研成果歸屬、及時(shí)作者的署名、專(zhuān)利權(quán)等問(wèn)題進(jìn)行協(xié)商,達(dá)成共識(shí),簽署有關(guān)的合同,以免日后產(chǎn)生不必要的糾紛。
4.注意進(jìn)行對(duì)技術(shù)平臺(tái)的宣傳。實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái)投入使用后,應(yīng)注意把有關(guān)的儀器設(shè)備名稱(chēng)、開(kāi)展服務(wù)的項(xiàng)目、技術(shù)力量的水平等編印成冊(cè),分發(fā)給附屬單位及社會(huì)上有關(guān)單位,并利用網(wǎng)絡(luò)、甚至新聞媒體開(kāi)展宣傳、報(bào)道。開(kāi)拓更多的合作項(xiàng)目與交流渠道。
科技實(shí)驗(yàn)論文:淺談應(yīng)用科技大學(xué)軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)管理
摘要:應(yīng)用科技大學(xué)軟件工程專(zhuān)業(yè)的同學(xué)應(yīng)具備應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)能力,創(chuàng)新能力等技能。軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是這些能力培養(yǎng)的重要場(chǎng)所,該文闡述了軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的作用,并針對(duì)軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、管理和發(fā)展模式等問(wèn)題進(jìn)行了初步的探討。
關(guān)鍵詞:軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室;實(shí)驗(yàn)室建設(shè);實(shí)驗(yàn)室管理
對(duì)于應(yīng)用科技大學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō),就業(yè)是最主要的學(xué)習(xí)目的。因此,應(yīng)用科技大學(xué)對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力的培養(yǎng),是日常教學(xué)工作的重中之重。對(duì)于軟件工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)能力,是重要的動(dòng)手能力和職業(yè)技能。軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生軟件設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的重要場(chǎng)所,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,創(chuàng)新能力,自學(xué)能力,團(tuán)隊(duì)精神,就業(yè)和創(chuàng)業(yè)能力有著非常積極的作用,是創(chuàng)新教育模式的重要教育手段。創(chuàng)新教育模式是指建立在素質(zhì)教育和學(xué)生個(gè)性發(fā)展基礎(chǔ)上,高等學(xué)校采取各種教育手段,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì),提高學(xué)生創(chuàng)新能力和水平,最終以培養(yǎng)能適應(yīng)二十一世紀(jì)需求的創(chuàng)新型人才為目標(biāo)的高等教育模式[1]。為了更好的利用軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的資源,充分發(fā)揮其在學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)的作用,我把幾年來(lái)對(duì)黑龍江東方學(xué)院軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的管理和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)一下,形成此文,就如何進(jìn)一步搞好軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理以培養(yǎng)更多富有創(chuàng)新精神的軟件設(shè)計(jì)人才這一問(wèn)題做了初步探索。
一、以興趣為基礎(chǔ),做好人員建設(shè)。
軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室對(duì)計(jì)算機(jī)硬件沒(méi)有特殊要求,配置較高的個(gè)人計(jì)算機(jī)就能夠滿(mǎn)足大多數(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)需求。因此,軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的人員建設(shè)便成了建設(shè)的重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室人員建設(shè)的原則:優(yōu)勝劣汰,梯度培養(yǎng)。人員在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前應(yīng)該組織考核,納新的對(duì)象可以是掌握了一定的專(zhuān)業(yè)課基礎(chǔ)的大二學(xué)生。對(duì)于一年級(jí)的同學(xué),重點(diǎn)在于學(xué)習(xí)興趣的激發(fā),待二年級(jí)再參加實(shí)驗(yàn)室。指導(dǎo)教師在選拔時(shí),重點(diǎn)選拔對(duì)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)興趣濃,學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真的同學(xué)。在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室以前,要進(jìn)行一定的考核,以確保同學(xué)有一定的基礎(chǔ),同時(shí)讓學(xué)生珍惜參加軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的機(jī)會(huì)。對(duì)于通過(guò)考核的學(xué)生,可以采用"師徒制",以高年級(jí)的同學(xué)為老師,學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)技術(shù),形成以老帶新的梯度人才培養(yǎng)模式。教師在整個(gè)人員培養(yǎng)過(guò)程中,只起到對(duì)學(xué)生工作督促和指導(dǎo)作用。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該允許適當(dāng)?shù)娜藛T流動(dòng),對(duì)于學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)工作表現(xiàn)不好的同學(xué),勸退離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室,同時(shí)定期吸納新的同學(xué)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,從而實(shí)現(xiàn)人員的有序調(diào)整和流動(dòng)。最終形成規(guī)模適中,技能過(guò)硬的團(tuán)隊(duì)。
二、以應(yīng)用為目標(biāo),組織活動(dòng)內(nèi)容
作為鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力的場(chǎng)所,軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目,一定要貼近生產(chǎn)生活實(shí)際。創(chuàng)新內(nèi)容,可以出自學(xué)生的日常生活,也可出自教師的科研項(xiàng)目或橫向項(xiàng)目。在項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,要時(shí)刻保持項(xiàng)目的實(shí)用性,以商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求每個(gè)項(xiàng)目。這樣能夠更好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神。如果教師能夠拿來(lái)部分規(guī)模適中工期允許的商業(yè)項(xiàng)目作為軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目,讓學(xué)生接觸到真正的商業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā),對(duì)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成工程經(jīng)驗(yàn)的積累,都將起到事半功倍的效果。
在日常的學(xué)習(xí)工作中,指導(dǎo)教師要定期組織同學(xué)進(jìn)行集體學(xué)習(xí)科技要聞,拓展學(xué)生視野。同時(shí),指導(dǎo)教師要積極激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)同學(xué)們大膽設(shè)想并提出自己的想法,組織同學(xué)甚至是專(zhuān)家對(duì)這些想法進(jìn)行論證,去掉哪些過(guò)于天馬行空的想法。一旦想法通過(guò)論證,便可組織同學(xué)進(jìn)行研發(fā)。對(duì)于成熟的產(chǎn)品,甚至可以推向市場(chǎng)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
三、以學(xué)生為根本,進(jìn)行日常管理
為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生"浸泡"在軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo),軟件創(chuàng)新必須全天開(kāi)放。而全天開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室管理是一個(gè)難題。最成功的管理方式是把實(shí)驗(yàn)室管理權(quán)交給學(xué)生,由學(xué)生自主管理,但是,學(xué)生自主管理不等于學(xué)生自由管理。必須建立一套切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)室管理制度,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的管理不依賴(lài)于某些學(xué)生,而是依賴(lài)于一套完整的制度。以往的實(shí)驗(yàn)室管理,通常依賴(lài)于某些教師或同學(xué),一旦人員發(fā)生變動(dòng),實(shí)驗(yàn)室的管理又要重頭開(kāi)始,這樣很難實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高水平管理。建立一套科學(xué)可行的管理制度就可以的解決這個(gè)問(wèn)題。在制度的建立過(guò)程中,要體現(xiàn)以人為本,為同學(xué)和教師著想。制度制定之初,需要進(jìn)行廣泛的聽(tīng)取意見(jiàn),同時(shí),參考成功的實(shí)驗(yàn)室管理經(jīng)驗(yàn)。在制度的條款中,避免出現(xiàn)空洞的內(nèi)容,保障制度的可行性。良好的激勵(lì)機(jī)制是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室良好發(fā)展的保障[2]。制度的內(nèi)容一定要包含激勵(lì)機(jī)制。這樣可以保障已經(jīng)參加實(shí)驗(yàn)室同學(xué)的工作積極性。一旦制度形成,全體同學(xué)必須認(rèn)真遵守。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)年,對(duì)制度進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚U掀淠軌蜻m應(yīng)新的學(xué)生情況。
四、以就業(yè)為導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)持久發(fā)展
創(chuàng)辦創(chuàng)新軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的一定要以就業(yè)為導(dǎo)向。軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室采用的技術(shù),一定是軟件人才市場(chǎng)上熱門(mén)的技術(shù)。實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生畢業(yè)后才能夠無(wú)縫接軌人才市場(chǎng),找到高薪的工作。只有往屆創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)實(shí)現(xiàn)了高薪就業(yè),才能吸引更多的低年級(jí)同學(xué)加入軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室才能有強(qiáng)大的生命力和學(xué)生基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)持久發(fā)展。從而,在同學(xué)們中間形成良好的口碑,開(kāi)創(chuàng)人人都想通過(guò)努力進(jìn)入軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的良好局面。
要充分相信學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力,對(duì)于學(xué)生的作品,可以找風(fēng)險(xiǎn)投資幫助有能力的同學(xué)實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)業(yè)。在沒(méi)有作品誕生的時(shí)候,可以通過(guò)商業(yè)項(xiàng)目賺取傭金的方式,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的盈利,從而改善實(shí)驗(yàn)室的工作條件,調(diào)動(dòng)指導(dǎo)教師的工作熱情。讓軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入良性發(fā)展的軌道,成為學(xué)生創(chuàng)業(yè)的沃土,教師圓夢(mèng)的樂(lè)園。
結(jié)束語(yǔ)
軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,作為軟件工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新的陣地,對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí),創(chuàng)新意識(shí),就業(yè)意識(shí)的培養(yǎng)起著積極的影響。我們會(huì)繼續(xù)深入研究和探索軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的建設(shè)和管理辦法,使軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為社會(huì)培養(yǎng)出更多的具有創(chuàng)新意識(shí)的軟件人才。
科技實(shí)驗(yàn)論文:大學(xué)生科技創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)室管理模式的探討
摘 要 面向大學(xué)生開(kāi)展科技創(chuàng)新項(xiàng)目是高校貫徹黨的教育方針、培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才目的的重要途徑。本文是在我校為了實(shí)現(xiàn)這一目的,開(kāi)展管理創(chuàng)新課題研究的前提下,總結(jié)了當(dāng)前開(kāi)放實(shí)驗(yàn)中存在的一些問(wèn)題,分析了當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能滿(mǎn)足科技創(chuàng)新項(xiàng)目現(xiàn)狀的原因,對(duì)我校大學(xué)生科技創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)室管理模式進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞 科技創(chuàng)新 創(chuàng)新型人才 實(shí)驗(yàn)室管理模式 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室
0 引言
培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才是我國(guó)高等教育(特別是地方性高校)的主要任務(wù)之一,開(kāi)展大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目是培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的重要途徑,因此開(kāi)展這一項(xiàng)目已經(jīng)成為高校教育教學(xué)過(guò)程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
1 大學(xué)生科技創(chuàng)新對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理模式的要求
1.1 完善的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)機(jī)制是基礎(chǔ)
面向大學(xué)生開(kāi)展的科技創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué),需要專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐操作的平臺(tái),包括實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地和設(shè)備、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與方法、師資隊(duì)伍以及督導(dǎo)機(jī)制。健全的機(jī)制和比較完善的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),可以為大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目創(chuàng)造有利的條件,保障創(chuàng)新項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)能方便、高效地運(yùn)行。
1.2 “雙師型”教師隊(duì)伍是實(shí)驗(yàn)的保障
教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用,決定不僅能夠在思維上對(duì)學(xué)生開(kāi)啟靈感,激發(fā)他們對(duì)科技創(chuàng)新的濃厚興趣,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí),更能夠在實(shí)踐技能上進(jìn)行熟練指導(dǎo)和提升,幫助他們將所學(xué)知識(shí)從廣度和深度上提高一個(gè)層次,減少他們對(duì)開(kāi)展創(chuàng)新項(xiàng)目的盲目性和項(xiàng)目過(guò)程的隨意性,提高他們的創(chuàng)新能力。因此,具有一支創(chuàng)新意識(shí)較強(qiáng)的高素質(zhì)的“雙師型”教師隊(duì)伍是開(kāi)展科技創(chuàng)新項(xiàng)目的基本保障。
1.3 科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是關(guān)鍵
從實(shí)現(xiàn)大學(xué)生科技創(chuàng)新的思路出發(fā),結(jié)合他們的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和掌握的實(shí)驗(yàn)技能設(shè)計(jì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要體現(xiàn)內(nèi)容的自選性、設(shè)計(jì)性、專(zhuān)業(yè)性、應(yīng)用性及研究性,這樣才有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,開(kāi)發(fā)創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新思維,鍛煉自主學(xué)習(xí)能力,達(dá)到提高綜合應(yīng)用能力。
2 科技創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)室管理模式的探討
2.1 目前開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問(wèn)題
(1)應(yīng)有的重視程度不夠。不少些人認(rèn)為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是正常教學(xué)任務(wù)之外的內(nèi)容,由于需要額外的人力、物力等投入,卻難以在短期內(nèi)取得明顯的效果。所以,一般對(duì)于開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)總是有計(jì)劃無(wú)落實(shí)、有安排無(wú)檢查、有實(shí)驗(yàn)無(wú)效果(至少效果不明顯),沒(méi)有體現(xiàn)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的意義。
(2)參與學(xué)生數(shù)量不多。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是配合高等教育培養(yǎng)目的,而針對(duì)大學(xué)生開(kāi)展的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)提高他們的綜合應(yīng)用能力。但由于種種原因,大學(xué)生們普遍對(duì)學(xué)校有開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)知道不多,對(duì)真正開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的意義認(rèn)識(shí)不夠。加之不少學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)本身就不感興趣,重理論輕實(shí)踐,致使參與實(shí)驗(yàn)的人數(shù)并不多,嚴(yán)重影響培養(yǎng)目標(biāo)的貫徹執(zhí)行。
(3)實(shí)驗(yàn)條件和設(shè)施較差。由于學(xué)校辦學(xué)經(jīng)費(fèi)缺少,實(shí)驗(yàn)條件和設(shè)施較差,教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的實(shí)驗(yàn)勉強(qiáng)開(kāi)設(shè),而另外開(kāi)出的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目從哪一方面也無(wú)法滿(mǎn)足教學(xué)要求。
(4)學(xué)生做的實(shí)驗(yàn)重復(fù)驗(yàn)證的多,創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)很少。學(xué)生做的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)應(yīng)是創(chuàng)新性的項(xiàng)目,開(kāi)設(shè)的目的在于激發(fā)學(xué)生的思維,提高學(xué)生的素質(zhì),提高他們的創(chuàng)新能力,但不少學(xué)校將開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)變成了彌補(bǔ)指導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)的不足的補(bǔ)充。
(5)指導(dǎo)教師短缺,以及對(duì)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)存在誤解。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)教師應(yīng)該是“雙師型”教師,但“雙師型”教師嚴(yán)重短缺,指導(dǎo)力量不足,另一方面一些人對(duì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)也存在誤解,甚至有抵觸思想。其實(shí)大家應(yīng)該知道,如果沒(méi)有專(zhuān)職教師的指導(dǎo),大學(xué)生做的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)將具有很大的盲目性和隨機(jī)性,因而也很難有所成效。
(6)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)制度和管理都不到位。對(duì)于開(kāi)設(shè)了開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的一些學(xué)校,但實(shí)驗(yàn)室管理制度不健全,既沒(méi)有科學(xué)合理的教學(xué)計(jì)劃,也沒(méi)有完備的考核辦法,所以對(duì)大學(xué)生做開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)就沒(méi)有具體的要求,學(xué)生想怎么干就(下轉(zhuǎn)第221頁(yè))(上接第210頁(yè))干什么,基本處于自由的“開(kāi)放”狀態(tài),導(dǎo)致管理無(wú)序、器材和實(shí)驗(yàn)耗材浪費(fèi)嚴(yán)重,最終開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的目的和效果也無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
2.2 開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的改革和管理模式的探索
(1)提高對(duì)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)的重要性。積極宣傳開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的重要意義,營(yíng)造重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)、重視開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的濃厚氛圍,從根本上轉(zhuǎn)變學(xué)生只重理論、輕視實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,使學(xué)生真正從思想上轉(zhuǎn)變認(rèn)識(shí),積極從行動(dòng)上投入到開(kāi)放實(shí)驗(yàn)中去,從而確立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊地位。
(2)健全管理制度,保障開(kāi)放實(shí)驗(yàn)有序進(jìn)行。修改不適合開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的有關(guān)制度,制定符合實(shí)際的管理制度,組織專(zhuān)人制定開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理方案,并在實(shí)驗(yàn)時(shí)間和場(chǎng)地等方面予以充分的保障,嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)章制度執(zhí)行,使開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程有章可循、有規(guī)可依,保障開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果。
(3)培養(yǎng)足夠數(shù)量的“雙師型”教師。“雙師型”教師是實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中的關(guān)鍵,教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)、操作技能和責(zé)任心決定大學(xué)生做開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)水平高低和成效的大小,每學(xué)期之初,結(jié)合專(zhuān)業(yè)特色和學(xué)生的要求,指導(dǎo)教師根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)、社會(huì)需求和學(xué)生狀況,列出一些創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,然后交由學(xué)生討論,讓學(xué)生自己選擇項(xiàng)目,老師負(fù)責(zé)審查學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是否合理、可行,幫助他們最終制定創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的疑難問(wèn)題進(jìn)行討論解決。學(xué)生每做完實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況撰寫(xiě)詳實(shí)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目報(bào)告,由指導(dǎo)教師組織有關(guān)人員和實(shí)驗(yàn)學(xué)生在綜合分析的情況下評(píng)議該項(xiàng)目,及時(shí)提出改進(jìn)建議,以便提高實(shí)驗(yàn)效果、保障實(shí)驗(yàn)質(zhì)量,達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?
(4)加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理。由于創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是在學(xué)生一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)的,所以在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)與訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成注重觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、善于發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題、勇于解決問(wèn)題的良好習(xí)慣,為學(xué)生進(jìn)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)奠定良好的基礎(chǔ)。教師在積極探索教學(xué)方式的同時(shí),要徹底轉(zhuǎn)變觀念,要堅(jiān)持以學(xué)生為本,積極發(fā)揮他們的主體作用,調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性,使開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目真正成為學(xué)生自己的學(xué)習(xí)、研究陣地,為實(shí)現(xiàn)自己美好的明天打好基礎(chǔ)。
(5)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新性項(xiàng)目的基本平臺(tái),是當(dāng)前高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的主要內(nèi)容,也是有效的實(shí)驗(yàn)室管理模式。我校目前開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革(包括開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室),應(yīng)該在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室管理形式、實(shí)驗(yàn)時(shí)間與空間的開(kāi)放以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開(kāi)放等方面的工作,真正體現(xiàn)以學(xué)生為本的教學(xué)理念,在發(fā)揮學(xué)生的主觀作用的同時(shí),鍛煉學(xué)生的組織能力、思維能力、動(dòng)手能力、科研能力和自我管理能力,進(jìn)而為大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目的開(kāi)展開(kāi)辟出一條行之有效的道路,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新能力的目的。
3 結(jié)束語(yǔ)
建工系成立以來(lái),為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),曾經(jīng)在系內(nèi)進(jìn)行了有關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,包括部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)放,這次在學(xué)校開(kāi)展管理創(chuàng)新項(xiàng)目研究的形勢(shì)下,結(jié)合本科合格評(píng)估整改任務(wù),進(jìn)行該項(xiàng)目的研究,取得了較好的成績(jī)。
本文是陜西省榆林學(xué)院管理創(chuàng)新研究課題
科技實(shí)驗(yàn)論文:科技小實(shí)驗(yàn)在化學(xué)素質(zhì)教育中的作用
摘 要:化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。科技小實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行岣邔W(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦和發(fā)明創(chuàng)造能力,鞏固化學(xué)知識(shí)與技能,提高觀察、分析問(wèn)題能力,提高學(xué)生的非智力因素,是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)施素質(zhì)教育的重要手段。
關(guān)鍵詞:科技小實(shí)驗(yàn);化學(xué)素質(zhì)教育;作用
新課程改革要求教育教學(xué)以學(xué)生為本,發(fā)展學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng),提高學(xué)生素質(zhì)。化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究活動(dòng),有助于提高學(xué)生的科學(xué)探究能力與科學(xué)素養(yǎng)。鑒于此,本文著重談?wù)効萍夹?shí)驗(yàn)在化學(xué)素質(zhì)教育中的作用。
一、科技小實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行岣邔W(xué)生的能力
1.提高學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦和發(fā)明創(chuàng)造能力
一個(gè)學(xué)生不但要學(xué)好書(shū)本知識(shí),還要有較強(qiáng)的動(dòng)手動(dòng)腦能力,這樣才能把所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中,成為一個(gè)心靈手巧、具有創(chuàng)造才能的人。如,在講“水的凈化”一節(jié)時(shí),我布置了一個(gè)課外作業(yè)――“自制簡(jiǎn)易凈水器”。到了第二天就有20來(lái)個(gè)作品產(chǎn)生了,有的是獨(dú)做,有的是合做。有的學(xué)生還相互用紅墨水試驗(yàn)凈化效果,并根據(jù)其美觀程度和實(shí)用價(jià)值評(píng)出了作品。又如,在講“鐵與硫酸銅反應(yīng)”時(shí),有學(xué)生竟然想到把鐵片剪成樹(shù)型――“鐵樹(shù)”,倒入硫酸銅,使其變成“銅樹(shù)”,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性。這些小實(shí)驗(yàn)不但激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí),大大提高了學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦能力,而且學(xué)生創(chuàng)作出來(lái)的作品也一件比一件美麗,一件比一件精巧。
2.鞏固化學(xué)知識(shí)與技能,提高觀察、分析問(wèn)題能力
如,當(dāng)我及時(shí)次布置家庭小實(shí)驗(yàn)“觀察蠟燭色態(tài)、構(gòu)造及燃燒現(xiàn)象”時(shí),學(xué)生感到很新奇,后來(lái)漸漸產(chǎn)生了濃厚的興趣。到后來(lái)布置小實(shí)驗(yàn)“用玻璃杯、飯碗和小蠟燭測(cè)定空氣中氧氣的含量”時(shí),有的成功,有的沒(méi)成功,第二天到學(xué)校相互討論,有的請(qǐng)教教師,回家后又做了這個(gè)實(shí)驗(yàn),一旦成功了,就會(huì)特別興奮,學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣隨之激發(fā)出來(lái)。后來(lái),每逢做演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生往往會(huì)問(wèn):“我們?cè)谧约旱募依锬懿荒茏觯俊迸浜险n堂教學(xué)內(nèi)容,我們除了布置學(xué)生完成新教材設(shè)計(jì)的小實(shí)驗(yàn)外,還會(huì)補(bǔ)充一些既有濃厚生活氣息又與化學(xué)知識(shí)密切相關(guān),同時(shí)學(xué)生在家中能找到材料獨(dú)立完成的小實(shí)驗(yàn)作為作業(yè)。這些小實(shí)驗(yàn)不但豐富了學(xué)生的課余生活,開(kāi)闊了視野,培養(yǎng)了動(dòng)手能力和觀察分析能力,而且與課堂教學(xué)內(nèi)容同步,也對(duì)知識(shí)的理解和鞏固起到了促進(jìn)作用。
二、科技小實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行岣邔W(xué)生的非智力因素
1.有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)技術(shù)的興趣
這種興趣包括感知興趣、操作興趣、探索興趣等。如,在講“研究物質(zhì)燃燒條件”前,我先給學(xué)生做了一個(gè)魔術(shù)實(shí)驗(yàn):把適量溶有白磷的二硫化碳溶液倒到準(zhǔn)備好的一張廢紙中,然后我裝著有氣功的樣子進(jìn)行揉搓。這時(shí)學(xué)生注視我的手中的紙,露出疑惑不解的神色。突然有學(xué)生叫起來(lái):“冒煙了!冒煙了!”有學(xué)生說(shuō):“好神奇!”驚喜之余,我感到時(shí)機(jī)成熟,就說(shuō):“大家想知道這張紙是怎么燃燒起來(lái)的嗎?”學(xué)生帶著好奇心開(kāi)始對(duì)物質(zhì)燃燒條件進(jìn)行探討。通過(guò)這些類(lèi)似的小實(shí)驗(yàn),大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,增強(qiáng)了學(xué)生探索的欲望。
2.有助于學(xué)生正確科學(xué)觀的形成
科技小實(shí)驗(yàn)貫穿了科學(xué)思想的教育,目的是使學(xué)生逐步形成正確的科學(xué)觀。通過(guò)一些小實(shí)驗(yàn),如,“燒不壞的手帕”“是誰(shuí)傷了我的手”“鬼火是怎么回事”等小實(shí)驗(yàn),教育學(xué)生樹(shù)立尊重客觀事實(shí)、尊重客觀規(guī)律的觀點(diǎn);樹(shù)立為科學(xué)不斷探索、不斷奮斗的觀點(diǎn);確立運(yùn)用科學(xué)為人民謀利益的觀點(diǎn);用科學(xué)去抨擊“水變油”等的謬論。
3.有助于學(xué)生獨(dú)立完整人格的形成
素質(zhì)教育就是育人的教育,注重獨(dú)立完整人格的形成。人格與素質(zhì)有著極為密切的聯(lián)系。素質(zhì)教育有助于良好的心理素質(zhì)、高尚的道德品質(zhì)的形成。而科技小實(shí)驗(yàn)注重實(shí)踐性、參與性、協(xié)作性,通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察、思考、研究、認(rèn)證、創(chuàng)造等進(jìn)行教學(xué),學(xué)生不但能從中學(xué)到科學(xué)知識(shí)的實(shí)踐本領(lǐng),而且還能感悟到追求真理的艱辛和樂(lè)趣,有利于他們形成堅(jiān)忍頑強(qiáng)的意志,提高學(xué)生的生存能力。
總之,實(shí)踐證明,科學(xué)小實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力的主要措施,是培養(yǎng)學(xué)生良好的非智力因素的重要手段,是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)施素質(zhì)教育的重要手段。
科技實(shí)驗(yàn)論文:基于信息科技實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)功能研究
摘 要 高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是現(xiàn)代教育設(shè)施的重要構(gòu)成,完善實(shí)驗(yàn)室日常管理工作是發(fā)揮教育功能的根本保障。早期高校僅關(guān)注于專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)改革工作,對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部管理缺乏先進(jìn)的調(diào)控體系,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資源利用率偏低,影響了專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量水平。當(dāng)前,高校正積極推廣信息化建設(shè)模式,信息科技融入實(shí)驗(yàn)室管理工作是一大創(chuàng)新措施。本文分析了高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)存在的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的軟硬件構(gòu)架,從智能應(yīng)用角度對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理模式提出科學(xué)的改革對(duì)策。
關(guān)鍵詞 信息科技;實(shí)驗(yàn)室;智能管理;功能
新時(shí)期高等教育取得了優(yōu)異的改革成就,高校不僅要編制一套完整的專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系,還要注重校內(nèi)配套設(shè)施的調(diào)控應(yīng)用,建立完善的專(zhuān)業(yè)教學(xué)輔助系統(tǒng),才能更好地開(kāi)展專(zhuān)業(yè)教學(xué)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)室是高校現(xiàn)代化教學(xué)不可缺少的一部分,借助實(shí)驗(yàn)室可完成理論與實(shí)踐教學(xué)的相互集合。為了更好地利用實(shí)驗(yàn)室資源,需將信息技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng),擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室工作的教育服務(wù)職能。
1 高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)存在問(wèn)題
高等教育為國(guó)家培養(yǎng)了多類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才,每年根據(jù)教育部門(mén)政策要求開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),擴(kuò)大了社會(huì)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)范圍。從目前來(lái)看,高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)依舊存在著諸多問(wèn)題,這類(lèi)問(wèn)題將限制實(shí)驗(yàn)室教育功能的發(fā)揮。高校實(shí)驗(yàn)室正處于深化市場(chǎng)機(jī)制的過(guò)程中,還未采用各種現(xiàn)代化管理手段,作為實(shí)驗(yàn)室主管,無(wú)法快速、、地掌控合同狀況、試驗(yàn)進(jìn)度、人員管理等實(shí)驗(yàn)室信息;人員和任務(wù)分配過(guò)程較復(fù)雜;檢驗(yàn)任務(wù)書(shū)、試驗(yàn)報(bào)告、原始記錄等信息需要重復(fù)錄入,而且查詢(xún)、生成不方便;實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的查詢(xún)、維修、校準(zhǔn)、各種標(biāo)準(zhǔn)文本的發(fā)放、查詢(xún)等管理手續(xù)繁瑣;從檢驗(yàn)任務(wù)書(shū)的傳遞、檢驗(yàn),以及檢驗(yàn)報(bào)告等都由人工處理;雖然各部門(mén)都配備了電腦,但是大多數(shù)部門(mén)的計(jì)算機(jī)都是獨(dú)立使用,沒(méi)有很好地實(shí)現(xiàn)資源共享。
2 智能管理軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)室是服務(wù)于高校專(zhuān)業(yè)教學(xué)的配套設(shè)施,也是教育科研人員工資的主要場(chǎng)所。由于高校教育體制改革存在的缺陷,造成實(shí)驗(yàn)室管理工作未受到足夠的重視。結(jié)合高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)存在的種種問(wèn)題,面對(duì)信息時(shí)代改革發(fā)展趨勢(shì),高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)必須要朝著信息化方向轉(zhuǎn)變,借助信息科技搭建智能化實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái),滿(mǎn)足高等教育事業(yè)的快速發(fā)展需求。
2.1硬件系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建數(shù)字化操控模式,需先配備專(zhuān)用硬件設(shè)施,才能進(jìn)一步提升高校調(diào)度中心辦事處理水平,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制模式的狀態(tài)。硬件系統(tǒng)構(gòu)建中,主要是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室工作要求設(shè)置計(jì)算機(jī)設(shè)備,從數(shù)量、配置、性能等方面選擇,為管理操作提供良好的硬件平臺(tái)。比如,選用高配置計(jì)算機(jī)為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理提供硬件功能。
1)服務(wù)器。實(shí)驗(yàn)室是用于高校科研教育的場(chǎng)所,每天產(chǎn)生了大量的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù),硬件系統(tǒng)必須配備大內(nèi)存服務(wù)器,以及時(shí)收集相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。實(shí)驗(yàn)室服務(wù)器應(yīng)分為實(shí)時(shí)服務(wù)器、歷史服務(wù)器等兩類(lèi),前者用于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的收錄與處理,后者用于存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)室早期產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
2)子站點(diǎn)。我國(guó)高校已經(jīng)發(fā)展成為綜合式的教育體系,各所高校分為多個(gè)不同的校區(qū),每個(gè)校區(qū)實(shí)驗(yàn)室之間存在著密切的關(guān)聯(lián)性。基于互聯(lián)網(wǎng)科技應(yīng)用下,實(shí)驗(yàn)室智能管理需設(shè)計(jì)總站點(diǎn)、子站點(diǎn)等分布式模式,由中心校區(qū)實(shí)驗(yàn)室對(duì)分校區(qū)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)控管理。因此,子站點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)室硬件系統(tǒng)的服務(wù)終端,也是硬件規(guī)劃不可缺少的一部分。
2.2軟件系統(tǒng)
軟件是決定信息管理系統(tǒng)運(yùn)行速率的關(guān)鍵因素,數(shù)字化系統(tǒng)要考慮軟件設(shè)施的升級(jí)改造,配備專(zhuān)用軟件輔助實(shí)驗(yàn)室管理辦公操作。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域智能化改造,軟件系統(tǒng)逐漸配備了多種實(shí)用型軟件產(chǎn)品,并且根據(jù)用戶(hù)操作要求執(zhí)行動(dòng)作指令。現(xiàn)有軟件系統(tǒng)科采用超大容量數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐,及時(shí)處理高校實(shí)驗(yàn)室內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息。
1)接收端。實(shí)時(shí)收錄實(shí)驗(yàn)室操作相關(guān)的數(shù)據(jù),對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)具有價(jià)值意義,也是現(xiàn)代教育科研工作取得的有效成果。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)接收層,重點(diǎn)對(duì)端口數(shù)據(jù)完成收集、處理等工作,強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的總體性。軟件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)接收層,主要是實(shí)驗(yàn)室管理員、教師、師生之間的三方聯(lián)用,如圖1,擴(kuò)大了智能數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鞣秶?
2)處理端。無(wú)論是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù),在軟件系統(tǒng)里都要經(jīng)過(guò)詳細(xì)地處理,按照程序編碼完成指令操作,為智能實(shí)驗(yàn)室建設(shè)創(chuàng)造技術(shù)性條件。數(shù)據(jù)處理層采用人工智能識(shí)別技術(shù),對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)相關(guān)數(shù)據(jù)及時(shí)收取,讓實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行流程更加規(guī)范化。比如,實(shí)驗(yàn)室遠(yuǎn)程控制安裝人機(jī)工程系統(tǒng),代替管理員執(zhí)行人工指令操作。
3實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)的主要功能
實(shí)驗(yàn)室智能管理是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子傳感技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等共同組建的信息管理模式,在主要科學(xué)技術(shù)推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)了數(shù)字改造進(jìn)程,為現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室升級(jí)改造搭建了高科技平臺(tái)。基于軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì),智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)主要功能如圖2。
3.1處理功能
包括數(shù)據(jù)收集和輸入、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)加工和輸出。高校建立數(shù)字化調(diào)度中心,對(duì)信息化管理所得數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)自動(dòng)化處理,維持了實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控區(qū)域內(nèi)作業(yè)流程的規(guī)范化。調(diào)度中心主要結(jié)合計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行調(diào)控方案,重點(diǎn)解決實(shí)驗(yàn)室作業(yè)區(qū)的監(jiān)控難點(diǎn),創(chuàng)建更加宏觀的工程信息化平臺(tái)。比如,機(jī)算計(jì)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)科對(duì)教學(xué)期間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部實(shí)施全程觀測(cè),24h監(jiān)控可及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的異常情況,向調(diào)度管理人員輸送的數(shù)據(jù)信號(hào)。
3.2計(jì)劃功能
根據(jù)高校提供的約束條件,合理地安排各職能部門(mén)的計(jì)劃,按照不同的管理層,提供不同的管理層,提供相應(yīng)的計(jì)劃報(bào)告。“安全化”是在高校實(shí)驗(yàn)室信號(hào)傳播條件下,利用數(shù)字式控制系統(tǒng)對(duì)智能管理進(jìn)行改造,進(jìn)一步提升實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行流程的安全作業(yè)水平。軟硬件系統(tǒng)是智能實(shí)驗(yàn)室尤為關(guān)鍵的組成部分,設(shè)計(jì)人員要根據(jù)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體情況,編制切實(shí)的軟硬件結(jié)構(gòu)模式,提升高校實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行的工作效率。
3.3控制功能
根據(jù)各職能部門(mén)提供的數(shù)據(jù),對(duì)計(jì)劃的執(zhí)行情況進(jìn)行檢測(cè)、檢測(cè)、比較執(zhí)行與計(jì)劃的差異,對(duì)差異情況分析其原因。長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)驗(yàn)室在推動(dòng)高校發(fā)展方面的作用顯著,作為高校教育事業(yè)的基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施,實(shí)驗(yàn)室功能得到了化升級(jí)。根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室作業(yè)模式,實(shí)驗(yàn)器材與配套設(shè)施是實(shí)驗(yàn)室信息化改造的核心構(gòu)成,這是監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)的主要對(duì)象。可采用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全程監(jiān)測(cè),由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)載入視頻監(jiān)控信號(hào),為調(diào)度中心作業(yè)提出的指導(dǎo)。
3.4輔助功能
采用各種數(shù)學(xué)模型和所存儲(chǔ)的大量數(shù)據(jù),及時(shí)推倒出有關(guān)問(wèn)題的解或滿(mǎn)意解,輔助各級(jí)管理人員進(jìn)行決策,以期合理利用人財(cái)物和信息資源,取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。此外,運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法、統(tǒng)計(jì)方法和模擬方法,根據(jù)過(guò)去的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)外來(lái)的情況。
4 高校實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)的具體應(yīng)用
在科學(xué)技術(shù)改革條件的推動(dòng)下,我國(guó)高等教育事業(yè)朝著數(shù)字化方向轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室工作模式的科技化改造,幫助管理人員解決了諸多信號(hào)處理方面的難題。高校實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè),不僅設(shè)置了高端的軟硬件系統(tǒng)構(gòu)架,同時(shí)結(jié)合信息管理系統(tǒng)設(shè)定處理、計(jì)劃、控制、輔助等功能模塊,進(jìn)一步完善了高校實(shí)驗(yàn)室管理體系,如圖3。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室日常使用情況,智能管理系統(tǒng)主要應(yīng)用包括:
4.1人機(jī)管理
高校管理科技改革區(qū)域智能化,這種管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)代替人工操控,減小了實(shí)驗(yàn)室管理員日常工作的難度。智能系統(tǒng)科根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部工作要求,設(shè)定不同的人機(jī)工程操作模塊,主要包括:公告管理、用戶(hù)管理、數(shù)據(jù)字典等系統(tǒng)。人機(jī)管理是人與計(jì)算機(jī)的協(xié)調(diào)運(yùn)行,借助智能平臺(tái)提升了實(shí)驗(yàn)室相關(guān)事務(wù)的處理效率,方便了實(shí)驗(yàn)室管理人員的多項(xiàng)工作。
4.2教學(xué)管理
專(zhuān)業(yè)教學(xué)、科技研究等是實(shí)驗(yàn)室的主要應(yīng)用功能,高校建設(shè)實(shí)驗(yàn)室多數(shù)是為了滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)教學(xué)要求,智能系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)教學(xué)管理業(yè)有很大的幫助。智能教學(xué)管理是指對(duì)老師教學(xué)過(guò)程的整體管理,包括對(duì)教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)資源、上傳文檔、學(xué)生數(shù)據(jù)報(bào)表、成績(jī)的管理等,都可以利用實(shí)驗(yàn)室智能系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別、存儲(chǔ)。實(shí)驗(yàn)室教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的關(guān)鍵,由智能實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)專(zhuān)項(xiàng)教學(xué)方案,提高了高校專(zhuān)業(yè)教育的工作水平。
4.3設(shè)備管理
實(shí)驗(yàn)器材是高校投資的采購(gòu)對(duì)象,實(shí)驗(yàn)設(shè)備損壞則會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。智能實(shí)驗(yàn)室采用了數(shù)字化設(shè)備管理體系,對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的加入、存儲(chǔ)、使用、維修、損耗的管理。比如,實(shí)驗(yàn)設(shè)備器材采購(gòu)管理中,智能系統(tǒng)可對(duì)建設(shè)規(guī)劃步驟、設(shè)備采購(gòu)流程等優(yōu)化管理;設(shè)備分為三種:辦公設(shè)備、科研設(shè)備、教學(xué)設(shè)備。如需申購(gòu),填寫(xiě)申購(gòu)表格,然后根據(jù)審批流程進(jìn)行審批,由采購(gòu)部門(mén)統(tǒng)計(jì)生成采購(gòu)清單。
4.4數(shù)據(jù)管理
對(duì)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有價(jià)值數(shù)據(jù),智能管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)收錄、存儲(chǔ),在系統(tǒng)內(nèi)配備專(zhuān)用數(shù)據(jù)庫(kù)可提升資源的有效利用率。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)管理應(yīng)用表現(xiàn):一是實(shí)驗(yàn)室評(píng)估與評(píng)教,系統(tǒng)使用者對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理及教學(xué)的評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì);二是數(shù)據(jù)與報(bào)表,系統(tǒng)根據(jù)錄入的設(shè)備,低值品與耗材等的數(shù)據(jù)情況形成可查詢(xún)的明細(xì)和統(tǒng)計(jì),可形成報(bào)表。
5結(jié)論
實(shí)驗(yàn)室是用于高校專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)或科學(xué)研究的重點(diǎn)場(chǎng)所,搞好實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)關(guān)系著高等教育事業(yè)發(fā)展水平。信息科技是實(shí)驗(yàn)室智能管理系統(tǒng)的核心支撐,借助軟硬件系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái),實(shí)驗(yàn)室可設(shè)定處理功能、計(jì)劃功能、控制功能、輔助功能等,為人機(jī)管理、教學(xué)管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)管理等創(chuàng)造廣闊的平臺(tái),從多個(gè)方面保障了實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)水平。
科技實(shí)驗(yàn)論文:高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透科技意識(shí)的嘗試
【摘要】新一輪的高中課程改革,就是要培養(yǎng)學(xué)生的科技意識(shí),促進(jìn)人的個(gè)性發(fā)展,從而提升勞動(dòng)者的科技素質(zhì)。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科技教育的重要陣地這一,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,挖掘、尋找科技知識(shí)的滲透點(diǎn)和連接點(diǎn),激發(fā)學(xué)生搞科研的興趣;高中物理的第二課堂是科技教育的廣闊天地。在課外的科技活動(dòng)中,可拓寬教育活動(dòng)的內(nèi)容,通過(guò)小制作、小論文及一些實(shí)驗(yàn)的研討提高學(xué)生搞科研的能力。使高中生具有深厚的科技意識(shí)及文化素質(zhì)是具有戰(zhàn)略意義的大事。
【關(guān)鍵詞】高中物理; 實(shí)驗(yàn)教學(xué); 科技意識(shí)
科學(xué)技術(shù)已成為及時(shí)生產(chǎn)力,誰(shuí)能掌握高新科技知識(shí),誰(shuí)就能成為時(shí)代的強(qiáng)者。要想經(jīng)濟(jì)騰飛社會(huì)發(fā)達(dá)、進(jìn)步,主要靠科技進(jìn)步和勞動(dòng)者素質(zhì)的提高。我國(guó)要在21世紀(jì)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和人才需求的挑戰(zhàn)中立足,以至超過(guò)世界強(qiáng)國(guó),當(dāng)務(wù)之急是認(rèn)真落實(shí)新的課程標(biāo)準(zhǔn),改變以往重知識(shí),輕能力;重理論,輕實(shí)踐的傳統(tǒng)教學(xué)模式,提高全民族科技素質(zhì),強(qiáng)化公民的科技意識(shí)應(yīng)從學(xué)生開(kāi)始抓起。在高中物理必修課中,結(jié)合教材內(nèi)容,注意實(shí)驗(yàn)教學(xué),挖掘、尋找科技知識(shí)的滲透點(diǎn)、連接點(diǎn)。在第二課堂的活動(dòng)中,普及科普知識(shí),提高學(xué)生的科學(xué)思維方法,輔導(dǎo)科技活動(dòng)的基本功,使高中生具有濃厚的科技意識(shí)及文化素質(zhì)是具有戰(zhàn)略意義的大事。我在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透科技意識(shí)方面進(jìn)行了一些探討與嘗試。
1 課堂教學(xué)是科技教育的重要渠道
物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)也是科技教育的重要內(nèi)容,是培養(yǎng)學(xué)生科技意識(shí),提高技能技巧的有效途徑。
(1)教材基礎(chǔ)知識(shí)與科技知識(shí)、實(shí)驗(yàn)有機(jī)聯(lián)系:例如講游標(biāo)卡尺螺旋測(cè)微器的使用時(shí)聯(lián)系我國(guó)神舟飛船進(jìn)入太空的定位等高科技的應(yīng)用;學(xué)習(xí)伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)時(shí),注重培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)創(chuàng)新的科技意識(shí);學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律時(shí),讓學(xué)生體會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律。高中教材內(nèi)容與科技實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容有機(jī)地聯(lián)系有很多,它們既鞏固了基礎(chǔ)的理論知識(shí),又拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。
(2)多做一些探索性實(shí)驗(yàn),以激發(fā)學(xué)生搞科研的興趣。興趣能引起求知欲,可提高學(xué)習(xí)的效率。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)因有已知目的,步驟和結(jié)論,學(xué)生往往“照方取藥”,不動(dòng)腦筋,而探索性實(shí)驗(yàn)就不同,例如,高中學(xué)生在磁場(chǎng)章節(jié)磁性材料中學(xué)習(xí)了磁性物質(zhì)的居里點(diǎn),任何物質(zhì)在磁場(chǎng)的作用下都能或多或少地被磁化,只是被磁化程度不同。這一實(shí)驗(yàn)可以放手讓學(xué)生自己去探索。它可以使學(xué)生在探索的實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力。創(chuàng)造性思維能力是探求未知的能力,是一種開(kāi)發(fā)力,是終身受益的能力。
(3)改一些演示實(shí)驗(yàn)為邊觀察邊思考實(shí)驗(yàn),以增加學(xué)生觀察思考的機(jī)會(huì)。例如,我在講“分子的熱運(yùn)動(dòng)”時(shí),分別給相臨座位的兩個(gè)學(xué)生每人一杯熱水和一杯冷水,讓他倆同時(shí)往杯子里的水中注入一滴紅色墨水,過(guò)一會(huì)兒,就觀察到熱水中的紅色墨水很快地而且均勻地?cái)U(kuò)散開(kāi)來(lái),而冷水杯中的紅色墨水卻擴(kuò)散緩慢。實(shí)驗(yàn)表明,溫度越高,分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度就越大,所以大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度跟溫度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)自己動(dòng)手做做,自己再進(jìn)行分析、總結(jié),學(xué)生能透過(guò)具體的物理現(xiàn)象,理解并總結(jié)出抽象的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,從而提高了邏輯思維能力。
(4)結(jié)合課本內(nèi)容,穿插講一些歷史上科學(xué)家廢寢忘食地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),克服困難,頑強(qiáng)拼搏搞創(chuàng)造發(fā)明,造福人類(lèi)的故事。
(5)多讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。例如筷子的神力,思考:把一根筷子插入裝著米的杯子中,然后將筷子上提,筷子會(huì)把米和杯子提起嗎?材料:塑料杯一個(gè)、米一杯、竹筷子一根;操作:①將米倒?jié)M塑料杯。②用手將杯子里的米按一按。③用手按住米,從手指縫間插入筷子。④用手輕輕提起筷子,杯子和米一起被提起來(lái)了。在指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本中的有關(guān)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)驗(yàn)提示確定實(shí)驗(yàn)的目的要求,發(fā)動(dòng)學(xué)生積極思維,培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合問(wèn)題的創(chuàng)造能力和獨(dú)立操作的實(shí)踐能力。
2 第二課堂的活動(dòng)是科技教育的廣闊的天地
積極利用和創(chuàng)造條件,組織師生開(kāi)展豐富的科技教育實(shí)踐活動(dòng)。在課外科技活動(dòng)中能不斷地拓寬教育活動(dòng)的內(nèi)容。科技教育的主要任務(wù)是提高青少年的科技素質(zhì),以適應(yīng)未來(lái)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的需要,課外科技活動(dòng)的內(nèi)容必須突破原來(lái)的模式。強(qiáng)調(diào)一個(gè)“新”字,以彌補(bǔ)教材的不足,滿(mǎn)足學(xué)生的求知欲。按高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)要求:“加強(qiáng)與學(xué)生生活、現(xiàn)代社會(huì)及科技發(fā)展的聯(lián)系,反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果和新的科學(xué)思想,關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用所帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)參與意識(shí)和對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)任的態(tài)度。”使學(xué)生具備自制簡(jiǎn)易教具本領(lǐng)。在第二課堂中師生可以開(kāi)展了一些小制作的實(shí)踐活動(dòng)。比如“沉在水底的兵乓球”
2.1 實(shí)驗(yàn)原理: 兵乓很輕,正常情況下他都是漂浮在水面上的,這是因?yàn)楸仪虻拿芏缺人。荒茏约撼寥胨隆?
本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)流動(dòng)的水流來(lái)將很輕的兵乓球固定在水底。因?yàn)榱鲃?dòng)的水流對(duì)兵乓球的壓力作用,使兵乓球沉在水底。一旦我們阻止水的流動(dòng)兵乓球又將浮在水面上。
2.2 試驗(yàn)操作方法及注意事項(xiàng)
①實(shí)驗(yàn)所用的漏斗大小應(yīng)該適中,不應(yīng)太大也不宜太小,要恰好能把兵乓球放進(jìn)去。
②漏斗口不應(yīng)太大,防止水流出過(guò)快,實(shí)驗(yàn)效果不明顯。
③下邊用來(lái)接水的容器應(yīng)該足夠大,防止水流出。
2.3 本實(shí)驗(yàn)儀器的制作過(guò)程及感想: 做實(shí)驗(yàn)不應(yīng)該想當(dāng)然,而要切切實(shí)實(shí)的動(dòng)手做一做才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,進(jìn)而解決問(wèn)題。如本實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),想著肯定能成功,結(jié)果沒(méi)有考慮到漏斗口太大,導(dǎo)致開(kāi)始的幾次實(shí)驗(yàn)都失敗了,我給漏斗加了個(gè)蓋,再在蓋上開(kāi)一個(gè)較小的口。這樣效果就明顯多了。
通過(guò)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),使學(xué)生明白科學(xué)并不神秘,制作、創(chuàng)造、發(fā)明都是可行的事。學(xué)生看到自己辛勤實(shí)驗(yàn)結(jié)果將會(huì)信心大百增,更激發(fā)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生深厚的興趣。興趣是一種特殊的意識(shí)傾向,是動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的主觀原因。興趣會(huì)發(fā)展為志趣,志趣會(huì)演化為追求和理想,使高中生走進(jìn)大學(xué),對(duì)物理實(shí)驗(yàn)有更高一層的認(rèn)識(shí),并立志為祖國(guó)科技事業(yè)努力奮斗。
3 教師進(jìn)行科研時(shí),吸收一些學(xué)生參加,學(xué)生可以從教師的實(shí)驗(yàn)中開(kāi)闊思路,學(xué)習(xí)科研的方法,了解科研的程序、步驟,提高實(shí)驗(yàn)的技能、技巧
例如指導(dǎo)探究《研究彈簧的伸長(zhǎng)與拉力的關(guān)系》、《研究杠桿平衡條件》等實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生邊動(dòng)手實(shí)驗(yàn)邊進(jìn)行探索。
4 開(kāi)展撰寫(xiě)小論文活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生不斷探索的精神
舉行小論文征文比賽,激發(fā)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題不斷探索的愿望,培養(yǎng)嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度。例如:找找汽車(chē)中的光學(xué)知識(shí)就可指導(dǎo)學(xué)生從以下幾點(diǎn)進(jìn)生小論文撰寫(xiě):
(1)汽車(chē)駕駛室外面的觀后鏡是一個(gè)凸鏡。利用凸鏡對(duì)光線的發(fā)散作用和成正立、縮小、虛像的特點(diǎn),使看到的實(shí)物小,觀察范圍更大,而保障行車(chē)安全。
(2)汽車(chē)頭燈里的反射鏡是一個(gè)凹鏡。它是利用凹鏡能把放在其焦點(diǎn)上的光源發(fā)出的光反射成為平行光射出的性質(zhì)做成的。
(3)汽車(chē)頭燈總要裝有橫豎條紋的玻璃燈罩。汽車(chē)頭燈由燈泡、反射鏡和燈前玻璃罩組成。根據(jù)透鏡和棱鏡的知識(shí),汽車(chē)頭燈玻璃罩相當(dāng)于一個(gè)透鏡和棱鏡的組合體。在夜晚行車(chē)時(shí),司機(jī)不僅要看清前方路面的情況,還要還要看清路邊持人、路標(biāo)、岔路口等。透鏡和棱鏡對(duì)光線有折射作用,所以燈罩通過(guò)折射,根據(jù)實(shí)際需要將光分散到需要的方向上,使光均勻柔和地照亮汽車(chē)前進(jìn)的道路和路邊的景物,同時(shí)這種散光燈罩還能使一部分光微向上折射,以便照明路標(biāo)和里程碑,從而確保行車(chē)安全。
(4)轎車(chē)上裝有茶色玻璃后,行人很難看清車(chē)中人的面孔,茶色玻璃能反射一部分光,還會(huì)吸收一部分光,這樣透進(jìn)車(chē)內(nèi)的光線較弱。要看清乘客的面孔,必須要從面孔反射足夠強(qiáng)的光透射到玻璃外面。由于車(chē)內(nèi)光線較弱,沒(méi)有足夠的光透射出來(lái),所以很難看清乘客的面孔。
總之,要想培養(yǎng)學(xué)生的科技意識(shí),物理教師就必須合理組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)、積極開(kāi)展課外活動(dòng),讓學(xué)生在課堂、課外都感受到科學(xué)技術(shù)的重要性,從而增強(qiáng)他們的科技意識(shí)。科學(xué)實(shí)踐是人類(lèi)社會(huì)的三大實(shí)踐活動(dòng)之一隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展,科學(xué)實(shí)踐對(duì)人類(lèi)的影響也越來(lái)越大。
科技實(shí)驗(yàn)論文:防災(zāi)科技學(xué)院實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)在實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題及解決對(duì)策探討?yīng)?
摘 要:
本文分析了防災(zāi)科技學(xué)院自2006年升本以來(lái)在實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)管理方面存在的問(wèn)題,說(shuō)明了這些問(wèn)題存在的嚴(yán)重性,并針對(duì)這些問(wèn)題提出了解決方案。旨在通過(guò)分析問(wèn)題,解決問(wèn)題,來(lái)達(dá)到輔助實(shí)踐教學(xué),增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)管理。
關(guān)鍵詞:固定資產(chǎn);實(shí)踐教學(xué);儀器設(shè)備
1.學(xué)院簡(jiǎn)介
二十世紀(jì)七十年代以來(lái),我國(guó)大陸地震頻發(fā),災(zāi)害損失嚴(yán)重,為減輕地震災(zāi)害,培養(yǎng)防震減災(zāi)的專(zhuān)業(yè)人才,國(guó)家于1975年組建了國(guó)家地震局天水地震學(xué)校。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)事業(yè)的快速發(fā)展,同時(shí)也促進(jìn)了教育事業(yè)的發(fā)展,對(duì)于教育事業(yè)的資金投入正在逐年增長(zhǎng)。隨著生源的增加,學(xué)校各項(xiàng)設(shè)施的優(yōu)化,教學(xué)質(zhì)量的提高,天水地震學(xué)校于2006年正式更名為防災(zāi)科技學(xué)院,并開(kāi)始舉辦本科教育,面向全國(guó)招生。
至今,學(xué)院已經(jīng)形成理學(xué)、工學(xué)為主的五大學(xué)科門(mén)類(lèi)。在一級(jí)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)群中,形成各類(lèi)學(xué)科專(zhuān)有實(shí)驗(yàn)室118個(gè),由于教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的增多,實(shí)驗(yàn)器材的購(gòu)置頻繁,教學(xué)科研儀器設(shè)備總值達(dá)1.54億元,其中超過(guò)10萬(wàn)元的大型儀器設(shè)備共有222個(gè)。實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的完善與優(yōu)化,為教學(xué)工作帶來(lái)了很多優(yōu)勢(shì),學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性提高,知識(shí)掌握水平提高,但同時(shí),也帶來(lái)一些負(fù)面的影響。由于實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的過(guò)快增長(zhǎng),使得資產(chǎn)管理人員在管理方面并沒(méi)有足夠的配套管理辦法與管理手段,進(jìn)而暴露出一些實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備在管理上存在的問(wèn)題。
2.實(shí)踐教學(xué)中實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)管理存在的問(wèn)題
2.1開(kāi)放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一。
在學(xué)院所擁有的一級(jí)學(xué)科中,共有實(shí)驗(yàn)室118個(gè),在日常的實(shí)踐教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)課多以操作實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為準(zhǔn),這是由于老師上課大多按照課程設(shè)置依附于課堂教學(xué),以至于所布置的實(shí)驗(yàn)任務(wù)也大多是課堂的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。此外,一些老師惰性嚴(yán)重,科研水平差,更傾向于按本宣科的進(jìn)行教學(xué)講解。這在一定程度上限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力的提高與研究水平。
2.2忽略對(duì)校史文物的保護(hù)。
學(xué)院成立的前身是天水地震學(xué)校,校址在甘肅天水,于1983遷至北京東燕郊,搬遷過(guò)后,很多建校伊始的文物都沒(méi)有得到應(yīng)有的保護(hù),很多巖石標(biāo)本在途中丟失,還有很多巖石標(biāo)本以及地震監(jiān)測(cè)資料只是簡(jiǎn)單的堆放在系部的實(shí)驗(yàn)室,并沒(méi)有作為校史館的一部分,供學(xué)生參觀。在地震科學(xué)系學(xué)生考研以及畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,這些本來(lái)可以起到輔助性作用的資料卻沒(méi)能發(fā)揮應(yīng)有的作用,很多學(xué)生只得自己掏錢(qián)去地震科學(xué)館參觀。
2.3儀器維護(hù)低效率。
實(shí)驗(yàn)室的管理缺乏制度化,實(shí)驗(yàn)室人手有限;同時(shí),學(xué)生數(shù)量逐年增多,實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)困難,以至于實(shí)驗(yàn)室的儀器、設(shè)備、材料往往得不到及時(shí)的維護(hù),加速損耗。很多系部反映,在室外實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,只有一名任課教師作為實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo),并沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)管理員輔助管理,很多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上拿到有問(wèn)題的儀器設(shè)備,需自行回儀器管理室更換,浪費(fèi)了很多課堂時(shí)間。
2.4實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)管理體系不夠完善。
自建校以來(lái),實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理一直處于發(fā)展階段。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的使用一直沒(méi)有相關(guān)的管理規(guī)章制度,任課老師只能口頭約束學(xué)生合理使用教學(xué)儀器。
3.實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)管理的存在問(wèn)題的解決對(duì)策
3.1在課余時(shí)間開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。
合理規(guī)劃實(shí)驗(yàn)室的房間安排。在達(dá)到實(shí)驗(yàn)室配合教學(xué)的同時(shí),也要實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室滿(mǎn)足學(xué)生課余時(shí)間研究的需要。建立健全實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)管理的規(guī)范化,信息化。對(duì)于長(zhǎng)期閑置和較少使用的固定資產(chǎn),可進(jìn)行學(xué)院內(nèi)部系部之間的整合與調(diào)撥,實(shí)現(xiàn)物盡其用。
3.2修補(bǔ)歷史標(biāo)本,并移送到開(kāi)放校史館,隨時(shí)供學(xué)生參觀與使用。
校史文物是學(xué)院發(fā)展過(guò)程中留下的珍貴的資料,承載著學(xué)院幾十年來(lái)的發(fā)展歷程以及發(fā)展各階段的重大事件記錄。并且,其中包括地質(zhì)考察隊(duì)地質(zhì)工程隊(duì)在考察過(guò)程中留下的各種實(shí)物標(biāo)本及文字資料。這些寶貴的資料對(duì)于地質(zhì)學(xué)科的老師和學(xué)生來(lái)說(shuō)非常重要,可以作為實(shí)驗(yàn)課的重要課堂輔助材料。應(yīng)該召集相關(guān)系部的專(zhuān)業(yè)教師,并投入相當(dāng)?shù)呢?cái)力,將天水地震學(xué)校留下的文物分類(lèi)整理,陸續(xù)陳列在校史館中,供學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)、參觀。
3.3配備實(shí)驗(yàn)室設(shè)備維護(hù)人員。
每次上課之前要做設(shè)備維護(hù)。有必要的實(shí)驗(yàn)室,要隨堂進(jìn)行設(shè)備維護(hù),機(jī)器調(diào)試。對(duì)于學(xué)科內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)室要設(shè)定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室分類(lèi),并且配備相應(yīng)的管理人員,建立實(shí)驗(yàn)人員的培養(yǎng)計(jì)劃,不僅要求實(shí)驗(yàn)員熟悉實(shí)驗(yàn)室安全和各方面的管理工作,并且要求實(shí)驗(yàn)員掌握基本實(shí)驗(yàn)技能,能夠隨時(shí)進(jìn)行課前與課后的設(shè)備調(diào)試工作。大型的儀器設(shè)備配備專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)員,并且將各種維護(hù)管理工作進(jìn)行量化,設(shè)定相應(yīng)的崗位津貼,通過(guò)學(xué)生與任課教師的民意打分,對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)督式的薪酬制度,激發(fā)其工作的積極性,做好管理后勤保障工作。
3.4建立健全實(shí)驗(yàn)室固定資產(chǎn)管理的規(guī)章制度。
學(xué)院的資產(chǎn)部門(mén)成立較早,但由于學(xué)校較小,各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施并不健全,以至于相應(yīng)的固定資產(chǎn)管理制度并不完善。隨著學(xué)院的發(fā)展與壯大,固定資產(chǎn)的管理制度急需完善,尤其要加強(qiáng)對(duì)固定資產(chǎn)購(gòu)置、驗(yàn)收、管理等方面的制度完善。要加強(qiáng)對(duì)固定資產(chǎn)管理內(nèi)部監(jiān)督管理力度,實(shí)現(xiàn)賬面、固定資產(chǎn)專(zhuān)用卡片、實(shí)有物資一一對(duì)應(yīng)。與此同時(shí),建立完善的固定資產(chǎn)報(bào)廢制度,加強(qiáng)固定資產(chǎn)報(bào)廢回收、轉(zhuǎn)讓、變賣(mài)、抵押、有償調(diào)撥等程序的設(shè)定。在建立健全制度的同時(shí),加大執(zhí)行力度,讓各個(gè)固定資產(chǎn)的使用部門(mén)能夠更加高效、合理、節(jié)約的使用。
科技實(shí)驗(yàn)論文:生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與科技活動(dòng)幾例初中生物實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
摘要 針對(duì)初中生物課程中的“探究饅頭在口腔中的變化”、“制作植物細(xì)胞臨時(shí)裝片”和“人體口腔上皮細(xì)胞的臨時(shí)裝片”三個(gè)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)所做的改進(jìn),改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)更具有實(shí)際操作性。
關(guān)鍵詞 生物實(shí)驗(yàn) 探究實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B
初一年級(jí)的課程設(shè)置中以探究實(shí)驗(yàn)為主,不少探究實(shí)驗(yàn)課本上都給出了參考實(shí)驗(yàn)方案,這些方案在操作過(guò)程中往往會(huì)遇到一些細(xì)節(jié)性的問(wèn)題,在不影響探究目的的基礎(chǔ)上筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一些簡(jiǎn)單易行的改進(jìn),這些改進(jìn)使實(shí)驗(yàn)更具有實(shí)際操作性,提高了實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的時(shí)效性。以下是幾例在教學(xué)過(guò)程中摸索的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的改進(jìn)方法,在這里與同行分享。
1 “探究饅頭在口腔中的變化”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
關(guān)于這一實(shí)驗(yàn),在以下三個(gè)方面做了改進(jìn):
首先,教師對(duì)學(xué)生自取唾液這一步驟進(jìn)行了改進(jìn)。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)讓學(xué)生自取唾液既浪費(fèi)寶貴的課堂時(shí)間又不衛(wèi)生,而每個(gè)學(xué)校高中生物都做淀粉酶的實(shí)驗(yàn),一瓶淀粉酶500g,高中實(shí)驗(yàn)一次也用不了多少,這樣一瓶淀粉酶用幾年都用不完,時(shí)間長(zhǎng)了還會(huì)過(guò)期失效。所以筆者所任教的初一年級(jí)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)也用配制的淀粉酶溶液做。但是教師要注意給學(xué)生講清道理,現(xiàn)在的學(xué)生接受能力強(qiáng),很容易理解。
其次,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中有一組實(shí)驗(yàn)室要求在試管中放入饅頭塊的,以往放人的是新鮮的饅頭塊,但是過(guò)一會(huì)饅頭塊就碎了,這就無(wú)法和放饅頭碎屑的試管形成對(duì)照了,為了解決這一問(wèn)題,采取的方法是把放到唾液淀粉酶的小饅頭塊事先晾干,這樣放進(jìn)唾液淀粉酶溶液中不容易碎,饅頭塊不碎加碘有部分變藍(lán),對(duì)照效果明顯。
第三,對(duì)37℃水浴恒溫也做了改進(jìn),用燒杯放熱水做水浴加熱,其溫度不易控制,如果水溫下降再用酒精燈加熱,溫度又很快升高,難于穩(wěn)定在37℃,且初一學(xué)生在來(lái)回移動(dòng)酒精燈過(guò)程中又存在著安全隱患。改進(jìn)方法是讓學(xué)生用手握住試管5-10 rain,并將試管輕輕搖動(dòng)(饅頭碎屑放唾液淀粉酶中的試管和饅頭碎屑放清水中的試管要搖動(dòng),而饅頭塊放唾液淀粉酶中的試管只握住不要?jiǎng)印u動(dòng)就模擬了舌頭的攪拌),等待的這段時(shí)間教師可以講解實(shí)驗(yàn)中需要注意的內(nèi)容或者播放視頻,不僅不影響課堂進(jìn)度,而且不用學(xué)生花時(shí)間看溫度計(jì)的溫度變化。再者人體體溫是恒定的,這樣做的效果既簡(jiǎn)便易行,又安全,還能節(jié)約能源,符合現(xiàn)代社會(huì)上提倡的低碳生活原則,而且實(shí)驗(yàn)效果相當(dāng)好。
2 “制作植物細(xì)胞臨時(shí)裝片”和“人體口腔上皮細(xì)胞的臨時(shí)裝片”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
制作植物細(xì)胞臨時(shí)裝片的實(shí)驗(yàn)用的材料是洋蔥鱗片葉,洋蔥含揮發(fā)油,不親水,制作裝片時(shí)很容易產(chǎn)生氣泡,染色時(shí)也不易著色,教材讓學(xué)生染色時(shí)從一側(cè)滴碘液,從另一側(cè)用吸水紙把水吸過(guò)去,有些教師把整個(gè)制裝片的過(guò)程概括成:滴――撕――蓋――染――吸等幾個(gè)字。但是這個(gè)“吸”字是需要大做文章的,如果讓學(xué)生把蓋片下的水全部吸干,做出的裝片里會(huì)看到很多的大氣泡,氣泡掩蓋了細(xì)胞,有的學(xué)生把氣泡誤認(rèn)為是細(xì)胞,達(dá)不到觀察植物細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的效果。
改進(jìn)的做法是在制裝片時(shí)讓學(xué)生至少滴兩滴清水,這樣加蓋片時(shí),蓋玻片下的空間中水較充盈,氣泡就少,細(xì)胞的活性也比較好,學(xué)生就容易觀察到細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。另外,在染色時(shí)教師不用吸水紙吸水,而是把裝片傾斜10°左右,這個(gè)角度一定不能太大,太大水就流出了蓋玻片下的小空間了,然后從較高的一側(cè)蓋片與載片接縫處往里滴碘液,讓碘液自己流進(jìn)蓋片下,如果有液體流到蓋片外,用紙巾擦一下,但一定要強(qiáng)調(diào)不能從蓋片邊緣部位吸水,蓋片周?chē)欢ㄒ谐溆囊后w,這樣做出的臨時(shí)裝片才不會(huì)產(chǎn)生大氣泡。
在制作人體口腔上皮細(xì)胞臨時(shí)裝片時(shí),同樣也不能把蓋玻片下的水吸干,如果吸干不僅僅產(chǎn)生氣泡多,而且動(dòng)物細(xì)胞液沒(méi)有細(xì)胞壁,失水后細(xì)胞會(huì)變形,就根本看不到正常的細(xì)胞形態(tài)了,所以做人體口腔上皮細(xì)胞的臨時(shí)裝片時(shí),更要強(qiáng)調(diào)蓋玻片下的水分要充盈。
科技實(shí)驗(yàn)論文:科技成果經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化視野下國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究
摘要:本文簡(jiǎn)要回顧了我國(guó)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的歷史背景,通過(guò)對(duì)2005―2010年國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)資料的研究,從國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的分布、研究隊(duì)伍、資產(chǎn)設(shè)備和科學(xué)研究等各方面分析了國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀,提出了重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化,指出了國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
一、引言
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展日新月異的今天,國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)作為貫徹科教興國(guó)戰(zhàn)略的一項(xiàng)重要舉措,對(duì)中國(guó)科技創(chuàng)新體系和經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用具有重要的意義①。自1984年該計(jì)劃實(shí)施以來(lái)至2010年止,我國(guó)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)27年的建設(shè),已經(jīng)形成一支高素質(zhì)的科研團(tuán)隊(duì),培養(yǎng)了大批人才,承擔(dān)并完成了大量國(guó)家重大科研任務(wù),取得了大批高水平的科研成果,為我國(guó)科技事業(yè)和國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
二、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀和成就
(一)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)科分布情況
截至2010年12月,我國(guó)正在運(yùn)行的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室共220個(gè),分布在7個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,生命科學(xué)領(lǐng)域擁有的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室數(shù)量最多,達(dá)到58個(gè),占總數(shù)27.4%;其次是地球科學(xué)領(lǐng)域37個(gè),占實(shí)驗(yàn)室總數(shù)的17.5%;第三位是工程科學(xué)領(lǐng)域35個(gè),占總數(shù)16.5%。
2005―2010年6年間,除材料科學(xué)外,其他領(lǐng)域的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室數(shù)量均有不同程度的增長(zhǎng)。尤其是涵蓋非常廣泛的地球科學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2010年的數(shù)量達(dá)到了37個(gè),2005―2010年間年增長(zhǎng)率為9.0%,大大超過(guò)其他領(lǐng)域重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的增長(zhǎng)。該領(lǐng)域的研究將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。結(jié)合我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的實(shí)際,我們更能清楚的體會(huì)到國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室所肩負(fù)科研任務(wù)的重要性與迫切性(見(jiàn)表1)。目前,國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室整體布局重點(diǎn)明確、體系日臻完善,緊緊圍繞著國(guó)家重大需求和與人民群眾息息相關(guān)的領(lǐng)域。這些都充分體現(xiàn)了“三高一優(yōu)兩重點(diǎn)”的建設(shè)原則②。
(二)科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)現(xiàn)狀
經(jīng)過(guò)27年的不懈努力,截至2010年底,國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室共擁有兩院院士401人,國(guó)家杰出青年基金獲得者953人,獲得創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金資助132個(gè)。每個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有高級(jí)職稱(chēng)的固定人員占固定人員總數(shù)的73.9%,中級(jí)職稱(chēng)占19.9%。在實(shí)驗(yàn)室固定人員中擁有碩、博士學(xué)位人員的比例達(dá)到87.1%。年齡分布上,30―44歲中青年科研人員的比例為53.5%;團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)上,研究人員所占比重從2004年79.8%上升到2010年的84.8%,上升5個(gè)百分點(diǎn),而管理人員所占比重同期下降約4個(gè)百分點(diǎn)。2005―2010年6年間,國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室固定人員由2005年的8532人增加到2010年的15168人。特別要指出的是,在實(shí)驗(yàn)室固定人員規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí),擁有博士學(xué)位人員的比例也由2005年的60.8%逐年遞增到2010年的74.3%;同一時(shí)期,擁有碩士人員的比例基本持平,而擁有學(xué)士學(xué)位及以下的人員所占比例則呈現(xiàn)出逐年下降的變化趨勢(shì)。
(三)科研成果轉(zhuǎn)化經(jīng)濟(jì)情況
以國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的新興技術(shù)和國(guó)家重大需求為向?qū)В瑖?guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)家建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中做出了重要貢獻(xiàn),促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康、協(xié)調(diào)的發(fā)展。我國(guó)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在“開(kāi)放、流動(dòng)、聯(lián)合、競(jìng)爭(zhēng)”的新型運(yùn)行機(jī)制下承擔(dān)了大量國(guó)家重大科研項(xiàng)目③。
以2010年為例,當(dāng)年國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在研課題中部級(jí)課題達(dá)到了45.4%,省部級(jí)課題占比21.5%。例如,油氣集輸?shù)墓?jié)能減排和安全高效關(guān)鍵工藝、化工園區(qū)工業(yè)廢水處理新技術(shù)及工程應(yīng)用等大批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)科研成果的取得,推動(dòng)了我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為解決資源短缺、生態(tài)脆弱、糧食安全等制約我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題奠定了重要的科學(xué)基礎(chǔ)。
三、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)與思考
(一)穩(wěn)定支持力度為國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供了堅(jiān)強(qiáng)的物質(zhì)保障
發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)表明,基礎(chǔ)研究往往與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密不可分,但是原創(chuàng)性科研成果的取得不可能一蹴而就。這就要求為科研人員提供一切必要的條件,保障其能專(zhuān)心研究,不受干擾。2008年以前,研究經(jīng)費(fèi)不足是阻礙國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的健康發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。2008年,國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的設(shè)立,是國(guó)家加大對(duì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定支持力度的重要舉措,標(biāo)志著國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展自此進(jìn)入了全新的歷史發(fā)展階段④。
(二)新型管理體制為國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室健康發(fā)展提供了制度保障
高水平的管理和良好的運(yùn)行機(jī)制是國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室健康發(fā)展走向良性循環(huán)、促進(jìn)科研工作順利進(jìn)行的重要保障⑤。世界著名實(shí)驗(yàn)室都非常重視開(kāi)放、交流。當(dāng)今,國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈、學(xué)科間相互交叉、滲透已成大勢(shì)所趨。這就要求我們打破原有的舊體制,借鑒國(guó)外先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行制度創(chuàng)新,探索適合國(guó)情的新型運(yùn)行機(jī)制。2000年,科技部開(kāi)始籌建國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,以實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,形成強(qiáng)大的研發(fā)能力。2008年,科技部聯(lián)合財(cái)政部修訂了《國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與運(yùn)行管理辦法》,進(jìn)一步規(guī)范了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與運(yùn)行。
四、科研成果轉(zhuǎn)化率特別是對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)有待提高
自主創(chuàng)新科研成果創(chuàng)造了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。如青藏鐵路工程、多年凍土青藏公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)、急性早幼粒細(xì)胞白血病發(fā)病機(jī)制及藥物研究等大批科研成果為解決制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)我們還應(yīng)注意到,目前,我國(guó)雖然是科研成果大國(guó),但是科研成果轉(zhuǎn)化率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距,許多耗費(fèi)了大量人力、物力,凝聚了無(wú)數(shù)科研人員心血取得的先進(jìn)成果不能及時(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,不能為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展服務(wù)。為此,還需要進(jìn)一步完善科研成果轉(zhuǎn)化機(jī)制和體系,提高科研成果的轉(zhuǎn)化率并帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展⑥。
國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)27年的建設(shè)與發(fā)展,取得了舉世矚目的成績(jī)。事實(shí)證明,國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是符合我國(guó)國(guó)情的正確發(fā)展方式。隨著我國(guó)啟動(dòng)實(shí)施“十二五”科技發(fā)展計(jì)劃,國(guó)家科技創(chuàng)新體系的建設(shè)也進(jìn)入了一個(gè)新階段。在新形勢(shì)下,我國(guó)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)家有關(guān)部門(mén)正確的領(lǐng)導(dǎo)下,必將為提高我國(guó)科技水平,使我國(guó)真正成為創(chuàng)新型國(guó)家和科技強(qiáng)國(guó)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
科技實(shí)驗(yàn)論文:科技型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式初探
當(dāng)今時(shí)代新的教學(xué)理念迫使我們站在及時(shí)線的教師不得不重新思索教育的實(shí)質(zhì)、教育的模式、教育的方法等等。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),已引起廣大數(shù)學(xué)教師的高度重視,如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,怎樣才能找到培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑呢?在數(shù)學(xué)教學(xué)中愈來(lái)愈顯得重要。
眾所周知,數(shù)學(xué)課堂陳詞濫調(diào),不是一二三四五,就是六七八九十,那些定理、性質(zhì)都是千古流傳,教師講得再也找不到講的了,學(xué)生也學(xué)得枯燥無(wú)味。一個(gè)字“煩”;其它學(xué)科變革都好辦,都可以制作PPT等把自己的課堂弄得更加豐富多彩、形式多樣。而數(shù)學(xué)就不同了,隨便你怎么變,都逃不出如來(lái)佛的手掌心。偶爾一兩節(jié)教師精心準(zhǔn)備的創(chuàng)新數(shù)學(xué)課,那也只是課堂上的花樣點(diǎn)綴,也只能在學(xué)生心目中激起那么一點(diǎn)兒漣漪,而絕大多數(shù)數(shù)學(xué)課堂“還原性反應(yīng)”。絕大數(shù)學(xué)教師都有這種心理:只要我能完成當(dāng)堂課的教學(xué)任務(wù),你管我用那種方法。甚至我發(fā)現(xiàn)我相當(dāng)一部分成績(jī)不錯(cuò)學(xué)生并不等你老師講完,也并不去把那一個(gè)定理、性質(zhì)弄究竟,而是稍加自我理解一下,看看例子套得來(lái)就開(kāi)始答題了。毫無(wú)疑問(wèn)在學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)方面是失敗的。怎么辦呢?
我也是源自一次科學(xué)課的聽(tīng)課,讓我有了一絲靈感。為什么學(xué)生那么喜歡科學(xué)課呢?難道只是認(rèn)為這種課簡(jiǎn)單嗎?可科學(xué)教師也并沒(méi)有要求學(xué)生去死記硬背,而學(xué)生為什么會(huì)牢牢地記住那些科學(xué)知識(shí)呢?我的數(shù)學(xué)課堂能不能改成“科技型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)J健保客ㄟ^(guò)近幾年的探索、研究,現(xiàn)在我回答你:能。不但能,而且還很有成效。下面就我自己的幾點(diǎn)做法和體會(huì)表述如下:
首先教師要敢于在傳統(tǒng)模式的數(shù)學(xué)教育有所創(chuàng)新,不能被一堂課的教學(xué)任務(wù)所約束,有很多一線的教師都在日常教學(xué)嘗試過(guò)改革,嘗試過(guò)創(chuàng)新,但由于受教學(xué)約束和教務(wù)常規(guī)的限制不得不放棄,就干起“穿新鞋走老路”。在教學(xué)研究中不可能沒(méi)有失敗,尤其是我們這些身在及時(shí)陣地的“一線教育家們”搞教育理論研究門(mén)路少、才學(xué)疏淺、時(shí)間有限、撰文水平不高。做起教研來(lái)那種難易程度是其他人難以想象和理解的。教師要搞教研必須做到四心,要有堅(jiān)持到底的“決心”,要有持之以恒的“恒心”,要有久經(jīng)百煉的“耐心”,要有體貼入微的“細(xì)心”。失敗乃成功之母,只要你用四心去堅(jiān)持你的教研之路,我相信教研的大門(mén)會(huì)為你打開(kāi)。我們寫(xiě)不出理論專(zhuān)著,但我們能寫(xiě)出我們的經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)滴,哪怕只有那么一丁點(diǎn)兒,那也是我們的成功。我在開(kāi)始做這個(gè)課題時(shí),令我深深感到的是當(dāng)堂課的教學(xué)任務(wù)壓制著我,我開(kāi)始著建立數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)游戲和規(guī)律性的趣味數(shù)學(xué),由于總是從當(dāng)堂課的教學(xué)任務(wù)出發(fā),就地取材有時(shí)做得并不像樣,還時(shí)不時(shí)讓我的學(xué)生笑話我,有時(shí)設(shè)計(jì)出來(lái)的科技型模型,連我自己都覺(jué)得它應(yīng)該是早產(chǎn)的畸形兒。我是多么想在我的每一堂都用發(fā)現(xiàn)法教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,啟發(fā)學(xué)生思維。但結(jié)果是啟而不發(fā),課堂教學(xué)一團(tuán)糟,當(dāng)堂課的教學(xué)任務(wù)沒(méi)法完成。我一次又一次的失敗了,及時(shí)學(xué)期我多次灰心過(guò),甚至想“算了”。但我后來(lái)反復(fù)推敲,我被課堂限制了,一堂課的教學(xué)任務(wù)是不容易設(shè)計(jì)出科技型數(shù)學(xué)模型的。只要在不違背一單元的教學(xué)內(nèi)容,甚至一學(xué)期的教學(xué)任務(wù)大的框架下,可以設(shè)計(jì)出科技型數(shù)學(xué)模型。
其次教師要建立數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。科技型數(shù)學(xué)模型不是數(shù)學(xué)教師拿兩個(gè)幾何模型在黑板上展示給學(xué)生看就行了。而是要讓全班學(xué)生動(dòng)起來(lái)。古語(yǔ)云“百聞不如一見(jiàn)”,同樣的道理“百見(jiàn)不如自做”。我們可以像科學(xué)實(shí)驗(yàn)課那樣來(lái)上數(shù)學(xué)課,這就需要教師花大量的時(shí)間建立數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,單靠教育站、學(xué)校所配的數(shù)學(xué)教具、幾何模型是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,好是群策群力,教育局組織領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)籌安排,每一位教師分工協(xié)作,細(xì)化到課本上的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)、每一個(gè)例題都設(shè)計(jì)出相關(guān)的科技型數(shù)學(xué)模型。并且把相關(guān)的知識(shí)體系拿到一起來(lái),讓學(xué)生逐類(lèi)旁通、舉一反三、聯(lián)想開(kāi)來(lái)、拓展創(chuàng)新。其實(shí)很多小學(xué)生手中就有數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)用具,只要在課堂上使用過(guò)這種學(xué)習(xí)用具的都會(huì)有這種感受,比如三角形的面積公式推導(dǎo),使用了學(xué)習(xí)用具的學(xué)生比沒(méi)使用的學(xué)生更容易理解和掌握,而且也更不容易忘記和更能具體運(yùn)用。這可謂是簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)吧,但它也充分體現(xiàn)出數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的形象直觀、興趣體驗(yàn)。但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還需要做大量的工作。我們剛開(kāi)始干這項(xiàng)工作時(shí),是有點(diǎn)不如人意的感覺(jué),是有點(diǎn)過(guò)于簡(jiǎn)單和粗枝爛葉,只要我們這種模型放到日常的教學(xué)中去檢驗(yàn),我們就會(huì)不斷的改進(jìn)和完善。現(xiàn)在回過(guò)頭來(lái)看我剛設(shè)計(jì)出來(lái)的雛形,我自己都為我當(dāng)時(shí)的幼稚感覺(jué)可笑,把現(xiàn)有模型和雛形對(duì)比,有時(shí)甚至找不到他們之間相似的地方。
第三要把全班學(xué)生分成實(shí)驗(yàn)小組,分工明確。我是這樣把全班分成實(shí)驗(yàn)小組的,首先我把全班學(xué)生按數(shù)學(xué)成績(jī)和動(dòng)手能力以及思維敏捷度把學(xué)生大致排序,每組五六個(gè)學(xué)生,每組盡可能都有動(dòng)手能力強(qiáng)的和和思維敏捷的,盡量均衡。這樣有利于教師開(kāi)展科技型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的成功。我最開(kāi)始時(shí)簡(jiǎn)單地按座位順序把前后兩座的同學(xué)歸為一組,結(jié)果我的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課是開(kāi)展不起來(lái),有些組半天沒(méi)有反應(yīng)。為什么科學(xué)實(shí)驗(yàn)課行而我的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課不行呢?我這才發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)盡管在模式上有他們相似的地方,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)比科學(xué)實(shí)驗(yàn)理論性更強(qiáng)、更嚴(yán)密,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)P筒⒉幌窨茖W(xué)模型那樣形象直觀,它還是具有它自己本質(zhì)的抽象性和邏輯性。后來(lái)我才改進(jìn)分組,讓每組學(xué)生盡可能均衡。通過(guò)幾個(gè)月的實(shí)踐,我發(fā)現(xiàn)效果有了明顯的改觀。分組只是前奏,怎樣才能把數(shù)學(xué)小科研合理分給每組工作才是至關(guān)重要的。每組的任務(wù)不一定相同,讓學(xué)生一定明確自己組的分工,讓他們團(tuán)結(jié)協(xié)作、共同探究,他們只有具有小組合作的意識(shí),才能創(chuàng)造出更好的課堂價(jià)值。
在課堂上開(kāi)展科技型數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新時(shí),沒(méi)有科學(xué)課的實(shí)驗(yàn)課那么好上,因?yàn)槲覀儧](méi)有國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)器材(既是有那也是少量有限),我們也不可能有特別正規(guī)的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,就算課前我們作了充分的準(zhǔn)備,甚至我們八方面都考慮過(guò)。但在課堂上都有可能冒出始料未及的問(wèn)題和困難,這就需要我們教師的靈活應(yīng)變的能力和駕奴課堂的藝術(shù)魅力,我們不能把模式設(shè)計(jì)得過(guò)死,讓學(xué)生轉(zhuǎn)進(jìn)籠子里,與其這樣還不如不玩這種花樣。
說(shuō)明科技型數(shù)學(xué)模型并不是數(shù)學(xué)課本上的所有課都能適用,它只有利于探究數(shù)學(xué)規(guī)律(公式、定理、性質(zhì))和數(shù)學(xué)應(yīng)用(運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題)。我們吃菜都喜歡多樣化,學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)也是一樣。變著花樣教學(xué)的教師更加有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。教學(xué)有法,教無(wú)定法,這只是我個(gè)人別出心裁的一點(diǎn)兒思索,讓同仁們見(jiàn)笑了,歡迎同仁們就共同關(guān)心的問(wèn)題作進(jìn)一步的探討,真理是在一步一步的辯論和實(shí)踐中才顯露出來(lái)的。
科技實(shí)驗(yàn)論文:在物理實(shí)驗(yàn)中提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力的探索
【摘要】新課程改革背景下,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)他們探索的興趣和動(dòng)力,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)方法、創(chuàng)造性思維以及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘R虼耍瑒?chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)以提升學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力具有十分重要的意義和價(jià)值。本研究探索了在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力的主要方法和策略:增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)的新、奇、特,讓學(xué)生在震撼中感受到物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)意;創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,突出實(shí)驗(yàn)的生活化、社會(huì)化;重視實(shí)驗(yàn)方法的教育和實(shí)驗(yàn)思想的挖掘;引進(jìn)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)物理;利用廢舊材料和玩具做實(shí)驗(yàn),開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源;改變實(shí)驗(yàn)的形式,培養(yǎng)思維的靈活性。
【關(guān)鍵詞】物理實(shí)驗(yàn) 科技創(chuàng)新 問(wèn)題情境
傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)一般分為兩類(lèi):一是以“老師做,學(xué)生看”為主的演示實(shí)驗(yàn);二是在教師指導(dǎo)下,以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。可以說(shuō),傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是以“接受式教學(xué)”為主,有一定的局限性,演示實(shí)驗(yàn)是老師動(dòng)手做的,學(xué)生只能被動(dòng)接受演示過(guò)程和得出的結(jié)論,這影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;傳統(tǒng)的分組實(shí)驗(yàn)?zāi)J酵ǔJ怯衫蠋熤v授實(shí)驗(yàn)原理,準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材,給出固定的實(shí)驗(yàn)方案,學(xué)生所做的往往只是照方抓藥,而很少進(jìn)行選擇、創(chuàng)造甚至思考更好的測(cè)量和實(shí)驗(yàn)探究方法的機(jī)會(huì)。
新課程對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求不僅僅是進(jìn)行一些操作的訓(xùn)練,更重要的是通過(guò)學(xué)生獨(dú)立自主地完成實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程,使其科學(xué)方法、創(chuàng)造性思維和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Χ嫉玫缴A。為此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們力求喚醒學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),激發(fā)他們探索的興趣和動(dòng)力。
一、增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)的新、奇、特,讓學(xué)生在震撼中感受到物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)意
物理實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,但做了物理實(shí)驗(yàn),就一定能夠激發(fā)和保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣嗎?這是一個(gè)很值得思考的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外的各種調(diào)查顯示,很多中學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣正在明顯降低,導(dǎo)致這一狀況的原因比較復(fù)雜,物理實(shí)驗(yàn)的枯燥性是一個(gè)方面的原因。為此,我們創(chuàng)設(shè)了許多“趣味實(shí)驗(yàn)”,并注意積累、總結(jié),使趣味實(shí)驗(yàn)系列化、多樣化。
例如,演示“內(nèi)能對(duì)外做功” 實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有這方面的實(shí)驗(yàn)裝置,所以我們用膠卷盒和打火機(jī)開(kāi)關(guān)做了如上圖所示的裝置,演示時(shí)候,用棉花球涂一些酒精在膠卷盒的內(nèi)壁擦一擦。然后蓋上蓋子,等酒精蒸發(fā)完了,一打火,“砰”的一聲,塞子被崩出去很遠(yuǎn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生很有震撼力(見(jiàn)圖1)。
再如,演示“電動(dòng)機(jī)”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室的裝置很復(fù)雜,連接起來(lái)很不方便,我們一個(gè)干電池、一個(gè)線圈、一塊磁鐵就制成了簡(jiǎn)易的電動(dòng)機(jī)模型(見(jiàn)圖2)。
通過(guò)這個(gè)小發(fā)明,學(xué)生不但感覺(jué)到了實(shí)驗(yàn)的驚奇,也對(duì)這個(gè)教具的創(chuàng)意感到新奇!在玩的過(guò)程中學(xué)習(xí)了物理知識(shí),增強(qiáng)了探索的興趣。
二、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,突出實(shí)驗(yàn)的生活化、社會(huì)化
物理情境是蘊(yùn)涵物理知識(shí)和物理思想方法的情境,是物理知識(shí)產(chǎn)生的背景,是發(fā)現(xiàn)和提出物理問(wèn)題的重要前提。只有當(dāng)創(chuàng)設(shè)的物理情景進(jìn)入學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,并且在內(nèi)容上具有“挑戰(zhàn)性和探索性”,才能激發(fā)學(xué)生在已有認(rèn)知的基礎(chǔ)上產(chǎn)生創(chuàng)新欲,促進(jìn)其與同學(xué)、與教師互動(dòng)合作,從而提出問(wèn)題,探究問(wèn)題,解決問(wèn)題,進(jìn)而不斷發(fā)展和完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新能力。因此,我們創(chuàng)設(shè)了許多生活化情境,設(shè)計(jì)出與此相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究,這不僅使我們的教學(xué)內(nèi)容更真實(shí)、親切,更能體現(xiàn)“從生活走向物理”的理念,更重要的是,貼近生活、社會(huì)的問(wèn)題情景對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還具有指導(dǎo)作用。
例如,在八年級(jí)下冊(cè)“大氣的壓強(qiáng)”的探究中,我們使用提瓷磚的工具(見(jiàn)圖3),創(chuàng)設(shè)探究情境,引導(dǎo)學(xué)生提出為什么能夠提瓷磚。通過(guò)解決情境中的問(wèn)題,學(xué)生認(rèn)識(shí)到大氣壓強(qiáng)的存在,并且啟發(fā)學(xué)生提出:“大氣壓強(qiáng)有多大”的問(wèn)題供學(xué)生思考。為了測(cè)量大氣壓強(qiáng)的大小,學(xué)生利用針筒,通過(guò)二力平衡測(cè)量大氣壓強(qiáng)的大小。
聯(lián)系學(xué)生的生活情境、社會(huì)情境,是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。它可以使學(xué)生感到物理就在自己的身邊,無(wú)處不體現(xiàn)物理,進(jìn)而使學(xué)生認(rèn)識(shí)并理解物理學(xué)對(duì)個(gè)人和社會(huì)的作用與價(jià)值。同時(shí),還可使學(xué)生形成運(yùn)用物理知識(shí)解決“生活”問(wèn)題的思維方式,培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
三、重視實(shí)驗(yàn)方法的教育和實(shí)驗(yàn)思想的挖掘
李遠(yuǎn)哲說(shuō)過(guò),動(dòng)手能力實(shí)際上是動(dòng)腦能力,做實(shí)驗(yàn)時(shí)你先要深刻地動(dòng)腦思考,動(dòng)手只是動(dòng)手,真正起作用的還是動(dòng)腦。所以,實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是“做中學(xué)”,還要“做中思”,只有重視實(shí)驗(yàn)方法的教育,才能有效把握實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)。
例如,關(guān)于“平面鏡成像”的實(shí)驗(yàn)探究中,用玻璃板做平面鏡,是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙之處。如何讓學(xué)生想到這些方法,是教師指導(dǎo)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,探究中要讓學(xué)生用鏡子進(jìn)行實(shí)驗(yàn),經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)失敗的過(guò)程,然后再換玻璃板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同樣,通過(guò)視覺(jué)和觸覺(jué)讓學(xué)生感知像的“虛”,也是我們對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)改革的探索。
物理學(xué)發(fā)展史上有許多著名的實(shí)驗(yàn),其中巧妙的物理思想,獨(dú)到的處理問(wèn)題的方法,精心設(shè)計(jì)的儀器裝置,完善合理的實(shí)驗(yàn)安排,高超的測(cè)量技術(shù),無(wú)懈可擊的分析推理,對(duì)后續(xù)的科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生了不可磨滅的影響,是一筆寶貴的思想財(cái)富。所以,在教材編寫(xiě)中我們高度重視對(duì)這些實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行深入挖掘。
四、引進(jìn)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)物理
數(shù)字化實(shí)驗(yàn),是以計(jì)算機(jī)為核心搭載各種傳感器構(gòu)成的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。它以強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)促成良好的教學(xué)效果,讓學(xué)生更快捷、地獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),更簡(jiǎn)便、直觀地處理數(shù)據(jù),從而節(jié)省了寶貴的教學(xué)時(shí)間,把更多的時(shí)間用于討論、探究。可以說(shuō),在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)中,數(shù)字技術(shù)是圍繞知識(shí)的發(fā)現(xiàn),而非知識(shí)的傳授而展開(kāi)的,數(shù)字技術(shù)在其中扮演著“研發(fā)工具”的角色,直接優(yōu)化了師生的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程。
例如,通過(guò)兩個(gè)電流傳感器的“伏安法”測(cè)電阻實(shí)驗(yàn),學(xué)生能動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)電流和電壓的關(guān)系(見(jiàn)圖4)。
虛擬實(shí)驗(yàn)是利用計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的應(yīng)用軟件來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)環(huán)境,以人機(jī)對(duì)話的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。它具有內(nèi)容豐富,操作簡(jiǎn)單,能無(wú)限復(fù)制,易于推廣,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)等特點(diǎn)。在教科版初中物理教材中,虛擬實(shí)驗(yàn)有兩種類(lèi)型:
其一,是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)多媒體課件,可用來(lái)講解儀器結(jié)構(gòu),形象地演示其中某些難以理解的內(nèi)容,或用圖表、動(dòng)畫(huà)等展示動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程,它更多地起到“演示工具”的作用。
例如,對(duì)真空中不能傳聲的認(rèn)識(shí),八年級(jí)上冊(cè)安排了“真空鈴”實(shí)驗(yàn),但是學(xué)校的抽氣機(jī)不好使,通過(guò)錄像展示實(shí)驗(yàn)的真實(shí)過(guò)程,也引導(dǎo)了學(xué)生對(duì)其進(jìn)行思維的過(guò)程,學(xué)生由此可得出真空中不能傳聲的結(jié)論。
五、利用廢舊材料和玩具做實(shí)驗(yàn),開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源
在老師的指導(dǎo)下,學(xué)生可以在家中和學(xué)校收集一些實(shí)驗(yàn)材料,如小石子、鐵釘、螺母、飲料瓶等物品,再配備(自制、購(gòu)買(mǎi)或借用)一些最基本的測(cè)量?jī)x表和裝置,學(xué)生不僅能在家做實(shí)驗(yàn),更重要的是能在課堂教學(xué)中進(jìn)行隨堂實(shí)驗(yàn)。這樣,不僅在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室,而且在課堂、家中,學(xué)生也能像科學(xué)家那樣去探究、去發(fā)現(xiàn)。利用自配的材料來(lái)充實(shí)我們的實(shí)驗(yàn)室,可以突破時(shí)間、空間上的限制,讓學(xué)生以豐富多彩的形式體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。
利用手邊材料、廢舊材料和玩具呈現(xiàn)物理現(xiàn)象,更容易引起學(xué)生注意力的集中,引發(fā)認(rèn)知的興趣和欲望。比如用帶吸盤(pán)的掛衣鉤來(lái)做馬德堡半球?qū)嶒?yàn),學(xué)生們會(huì)從熟悉的材料產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中感知大氣壓的存在,這使學(xué)生興奮不已,他們感受到物理就在身邊,感受到生活中充滿(mǎn)了物理現(xiàn)象,因此就會(huì)對(duì)物理學(xué)產(chǎn)生親近感和愉悅感。
六、改變實(shí)驗(yàn)的形式,培養(yǎng)思維的靈活性
對(duì)于課本上有的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),供給學(xué)生操作的材料有的費(fèi)時(shí),有的不好取,有的嚴(yán)重脫離學(xué)生實(shí)際。因此,我們考慮用全新的實(shí)驗(yàn)來(lái)代替課本上的實(shí)驗(yàn),從而探究相同的道理,這正是等效替代法的應(yīng)用。
例如,“焦耳定律”的改進(jìn),我用如下圖的方法來(lái)探究“電流熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系”,學(xué)生每個(gè)人都能參與其中,反響很好。
例如“海波的熔化與凝固實(shí)驗(yàn)”,實(shí)驗(yàn)材料不好找,我們對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn),并用如下圖的方法就比用燃燒皿熔化焊錫直觀的多了(見(jiàn)圖5)。
實(shí)驗(yàn),是探索物理奧秘的工具,是物理學(xué)研究的基礎(chǔ),是物理學(xué)發(fā)展的動(dòng)力,也是物理教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段;實(shí)驗(yàn)中追求“科技創(chuàng)新”的主題,也是“物理生活化,生活物理化”永恒的目標(biāo)。