2-4.实验教学方法与手段(实验技术、方法、手段,实验考核方法等)
实验教学中心的教学本着以改革与创新为动力,积极采纳和引进国内外先进的实验技术及教学方法,积极推行开放式实验教学改革;积极探索符合学生认知规律和实际水平的教学方法;努力探索符合创新性人才培养的实验考核方法。为此,构建了“实验教材、开放实验室、网络资源”三位一体的实验教学资源平台,建立了以学生为中心的“理实一体化”实验教学模式,实行了“实验报告+考试成绩+平时成绩”的综合考核方法。
2-4-1实验中心的实验教学技术
为营造以学生为主体的激励而宽松的数学实验教学环境,实现以人为本和全面开放,突出因材施教和自主学习,充分利用网络技术、多媒体技术、计算机技术、现代教育技术和数学技术,构建了“实验教材、网络资源、开放实验室”三位一体的实验教学资源平台。
1、中心不仅编著纸质教材和相关的教学辅导用书、参考书,而且为了弥补纸介质教材的不足,制作了多媒体课件等一系列的网络实验教材。另外,还充分利用信息技术丰富的表现力,从多角度去阐释知识,使教学内容更加形象、直观。
2、中心研制了与数学实验课程配套的内江师范学院“数值仿真与数学实验教学示范中心”网站和“数值仿真四川省高等学校重点实验室”网站,学生学年论文、毕业论文和科研管理系统,提供了一个网络教学平台。为学生预习、复习、扩展型学习实践、参加课外科技活动和教师教学提供了较大的方便。该平台已初具规模,拥有丰富的自行研制的教学资源,包括课程指导、教学辅导、课外科技活动等栏目。
3、建设了开放性实验室,中心坚持“以学生为主体、以教师为主导”的实验教学思想,结合实验室的基础条件、设备状况和开课情况,采用了二次排课与预约实验相结合的开放式实验教学和管理,为学生开展教学实验和科学研究创造了良好的条件。
2-4-2实验中心的实验教学方法
为了保证实验中心的教学能够充分体现现代科学技术的发展趋势,符合理工科数学教学改革的要求,必须不断改进实验教学方法。我们结合理工科数学实验的特点,在数学实验课程的教学中,强调学生的主体地位,加强学生应用能力、主动精神、团结协作和创新意识的培养。各实验采用有效的“理实一体化”的实验教学模式,即“面对实际问题—建立模型—模型求解—模型分析—模型改进—问题解决—模型推广—理论提炼”,体现了从具体到抽象再到具体,从特殊到一般再到特殊的辨证思想。
在实验过程中,以学生独立操作为主,教师指导为辅,教师对学生的点滴发现和思考给予热情鼓励。鼓励学生不局限于固定的模式或秩序,灵活调整思路,突破思维的呆板性,找到打破常规的解法。并在文献检索、动手和动脑等方面得到锻炼,树立创新意识。通过撰写实验报告和论文,促使学生提炼思想,按逻辑顺序进行整理,并以他人能领会的方式表达思想形成的过程和理由。提高写作、文字处理、排版等方面的能力。
2-4-3实验中心的实验教学手段
通过多年的探索,在数学实验课程的教学、现代教育技术的应用与实验教学改革遵循着由低到高、由点到面、点面渗透不断向高层次、系统化方向发展的原则,在实验教学手段上经历了如下三个发展阶段:(1)课堂辅助教学阶段是现代教育技术发展的初始阶段。主要是一些计算机辅助教学课件,并利用数学软件和计算机的三维动画等技术,进行生动直观的实验教学,突破教学难点。在此基础上,进一步发展为电子课件,在手段上完全依靠计算机实施教学,改变了教师一支粉笔、一份教案的课堂教学形式。这种教学形式在数学实验课程的教学中,对提高教学质量与效果产生了一定影响。(2)多媒体网络教学阶段。是以多媒体网络教室和校园网为主要特征的教学形式,在这个阶段,除校园网和多媒体教室的硬件设备外,关键因素是数学教学软件系统,它是多媒体网络教学的灵魂。我们主要考虑引进一些成熟的数学软件,如Matlab、Mathematica、Lingo、SPSS、SAS、Maple等,这时传统的“教师讲、学生听”的满堂教学模式发生了根本性的变革,学生真正成了学习过程中的主体,他们可以在教师的指导下,自己主动选择学习方式、学习内容、学习进度;利用校园网教师可以实施集体、分组、个体化的教学,学生间也可以相互访问,相互探讨、交流与合作。(3)远程教育与虚拟实验室阶段。目前,随着INTERNET网愈来愈普及化,跨学校、跨地区乃至跨国家的远程教育研究与开发在很多高校已开始启动。各个高校之间可以通过网络相互联通,实现教育资源共享;我们正在建立虚拟实验室,学生可以不进教室,通过上网进入虚拟实验室,有目的有计划的进行数学实验,自主学习。这也是我们的最终目标和数学实验课程教学的理想阶段。
2-4-4实验考核方法
实验教学考核是高校本科教学的一个重要环节,为规范我校实验教学考核,加强我校实验课管理,提高实验教学效果,建立了统筹考核实验过程与实验结果的实验考核制度。实验考核是一根指挥棒,恰当的运用将引导学生走向主动学习,将对改善实验教学效果,提高教学质量起到促进作用。
主要考核模式是:
总成绩 =实验报告成绩(40%)+考试成绩(40%)+平时成绩(20%)
1、实验报告
实验报告是一次实验的综合书面反映,对实验报告着重考察的是:实验报告的清晰程度;实验结果是否基本正确;实验内容是否有自己的独立见解;使用教学软件的编程及各种功能的熟练程度。
2、考试成绩(面试或笔试)
面试:是对学生全面掌握实验的基本操作、实验设计等知识的全面检验,要求学生任选一个设计实验方案,并自己动手完成,得出实验结果和正确的分析;
笔试:是对学生全面掌握实验知识的检验,笔试试卷题目注重基本原理和基本方法,难易程度恰当,知识覆盖面80%左右。通过笔试,促使了学生注重平时学习和期末复习,也促使了学生对实验知识的全面总结和系统归纳。
3、平时成绩
由实验教学老师根据学生完成实验课内容及平时表现给出,评价内容包括学生是否认真预习实验、实验操作、实验态度、实验习惯、实验纪律等