第一篇:軌道交通工程結(jié)構(gòu)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究
軌道交通工程結(jié)構(gòu)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究
[摘要]文章通過分析軌道交通工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容要與工程實(shí)際相結(jié)合,以結(jié)構(gòu)仿真拓展專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程內(nèi)容,豐富專業(yè)知識體系。既符合實(shí)際工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程,又體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn),有利于學(xué)生全面鞏固和掌握所學(xué)知識,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力與就業(yè)能力。
[關(guān)鍵詞]結(jié)構(gòu)仿真;軌道交通工程;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
[基金項(xiàng)目]上海市教育委員會重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目資助,項(xiàng)目編號:J 51401
[作者簡介]顏喜林,上海工程科技大學(xué)城市軌道交通學(xué)院講師,研究方向:軌道結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu),上海,201620
[中圖分類號]G424.1
[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A
[文章編號]1007-7723(2009)09-0112-0002
一、引
言
目前軌道交通工程的大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)往往受到場地和設(shè)備的限制,比如軌道交通工程中振動與噪聲課題,做模型試驗(yàn)有“失真”效應(yīng);若要研究某一環(huán)境參數(shù)對軌道結(jié)構(gòu)的影響,需要制作多個類似構(gòu)件,而反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)則往往需要耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力和時間成本。
隨著高性能計(jì)算機(jī)的逐步普及和數(shù)值仿真軟件的不斷完善,大量優(yōu)秀的數(shù)值仿真軟件如AN―SYS、ABAQUS、ALGOR和土木工程專用分析設(shè)計(jì)軟件SAP2000、ETABS、PKPM等廣泛普及,計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)研究、工程設(shè)計(jì)、施工模擬等在交通工程各領(lǐng)域運(yùn)用越來越廣泛。利用仿真試驗(yàn)可以完全模擬足尺結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn),研究參數(shù)影響只需調(diào)整幾個參數(shù)的輸入,還可以考慮各種因素綜合影響。對于研究各種災(zāi)害因素對軌道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞,長期荷載作用及其車輛高速運(yùn)行作用下結(jié)構(gòu)的破壞過程這些真實(shí)試驗(yàn)難以模擬的情況,仿真結(jié)構(gòu)試驗(yàn)更有其獨(dú)特的優(yōu)勢。
二、結(jié)構(gòu)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
隨著結(jié)構(gòu)仿真軟件飛速發(fā)展,多數(shù)設(shè)計(jì)院以及施工單位的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程是概念設(shè)計(jì)、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程軟件仿真分析、工程試驗(yàn)檢測;而在軌道交通工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,單獨(dú)為軌道工程、鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課開設(shè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀,既不符合目前工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程,更不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。
由此我們對實(shí)驗(yàn)課程教材、內(nèi)容進(jìn)行了一系列的改革,將混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、軌道工程的課程設(shè)計(jì)與試驗(yàn)各合為一門課程,將軟件結(jié)構(gòu)仿真分析作為各課程的內(nèi)容;由結(jié)構(gòu)仿真驗(yàn)證原有的課程設(shè)計(jì)計(jì)算,通過實(shí)體實(shí)驗(yàn)證明原有的設(shè)計(jì)方案,既加強(qiáng)對學(xué)科知識體系的了解,又符合目前工程設(shè)計(jì)的實(shí)際流程,有利于學(xué)生的創(chuàng)新能力與就業(yè)能力的培養(yǎng)。
(一)新編創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程教材
新編寫的三本創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程教材,包括混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)與試驗(yàn)檢測、鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)與試驗(yàn)檢測、軌道工程課程設(shè)計(jì)與試驗(yàn)檢測。每門課程是按照目前實(shí)際工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程,采用實(shí)際案例設(shè)計(jì)的流程,綜合運(yùn)用本課程知識,通過各種軟件的結(jié)構(gòu)仿真分析,對結(jié)構(gòu)的工作性能、承載力作出正確評價與估計(jì),再通過實(shí)驗(yàn)設(shè)備測試與結(jié)構(gòu)有關(guān)的各種參數(shù),從而理解和驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論。教材的特點(diǎn)涉及知識面廣,綜合性、實(shí)踐性強(qiáng)。
(二)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)
根據(jù)軌道交通工程的實(shí)際,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程,通過采用結(jié)構(gòu)仿真分析軟件,構(gòu)建設(shè)計(jì)、分析、演示、驗(yàn)證的多層次的綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)由單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向綜合的創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變。
1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)檢測
課程的基本要求是學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)的理論與設(shè)計(jì)方法,進(jìn)行鋼筋混凝土車站的設(shè)計(jì),對車站進(jìn)行受力設(shè)計(jì)計(jì)算,并按比例尺圖繪制。其次,通過SAP2000、PKPM結(jié)構(gòu)仿真分析計(jì)算,從而對原有的計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證,同時根據(jù)仿真分析計(jì)算的變形結(jié)果,設(shè)計(jì)該結(jié)構(gòu)的模型實(shí)驗(yàn)檢測方案,完成模型的工程檢測,并能根據(jù)檢測結(jié)果對結(jié)構(gòu)原有設(shè)計(jì)作出正確分析與判斷。
2、鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)檢測
課程的基本要求是學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)的理論與設(shè)計(jì)方法,進(jìn)行空間鋼桁架的設(shè)計(jì),對該桁架進(jìn)行受力計(jì)算,該桁架結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)性強(qiáng),可拼裝成多種不同形式的空間桿系結(jié)構(gòu)。其次,通過SAF2000、PKPM結(jié)構(gòu)仿真分析,對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行桿件受力計(jì)算,從而對原有的計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證。同時根據(jù)仿真分析計(jì)算的結(jié)果,設(shè)計(jì)該桁架的模型實(shí)驗(yàn)方案,完成模型的工程檢測,通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與評定,優(yōu)化原來的桁架結(jié)構(gòu),從而培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力。
3、軌道工程設(shè)計(jì)與試驗(yàn)檢測
課程的基本要求是學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)的理論與設(shè)計(jì)方法,進(jìn)行整體道床的軌道結(jié)構(gòu)包括道岔等附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。其次,通過ABAQUS、AN-SYS結(jié)構(gòu)仿真分析計(jì)算,判斷軌道結(jié)構(gòu)的疲勞與振動特性,發(fā)現(xiàn)軌道的薄弱部位和破壞特征,設(shè)計(jì)軌道鋼軌無損探傷檢測的方法和程序,通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與評定,對鋼軌傷損作出正確分析與判斷,提出鋼軌的修復(fù)和加固的措施,為學(xué)生今后的實(shí)際工作打下基礎(chǔ)。
三、結(jié)構(gòu)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢
交通工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室開設(shè)結(jié)構(gòu)仿真實(shí)驗(yàn)室,把結(jié)構(gòu)仿真軟件的使用引入專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,改革傳統(tǒng)的教學(xué)手段,既加深對專業(yè)理論知識的理解,提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的興趣和主動獲取知識的積極性,又可作為大學(xué)生創(chuàng)新的平臺,也可以作為教師的科研創(chuàng)新平臺。
(一)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深對理論概念的理解
一般的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)加載過程漫長,試驗(yàn)所獲得的結(jié)果往往是數(shù)據(jù)形式,因此試驗(yàn)過程比較枯燥。而結(jié)構(gòu)仿真可以實(shí)時反映試驗(yàn)的圖形結(jié)果,通過發(fā)揮計(jì)算機(jī)的友好界面,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的興趣和主動獲取知識的積極性。而結(jié)構(gòu)仿真則可以發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性和參與性,通過計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)整個過程,實(shí)現(xiàn)互動啟發(fā)式教學(xué)。
(二)開設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),開闊學(xué)生的視野
通過結(jié)構(gòu)仿真,學(xué)生可以開展創(chuàng)新試驗(yàn)項(xiàng)目。比如對于試驗(yàn)設(shè)備不完備、使用設(shè)備精密、試驗(yàn)損耗大的試驗(yàn),在結(jié)構(gòu)仿真中,由于可以反復(fù)試驗(yàn),參數(shù)可以自行調(diào)整,學(xué)生可以根據(jù)同一試驗(yàn)構(gòu)件設(shè)計(jì)不同的試驗(yàn)方案以及同一試驗(yàn)方案不同構(gòu)件材料特性,了解各參數(shù)對試驗(yàn)結(jié)果的影響,加深對結(jié)構(gòu)新的認(rèn)識。
(三)熟悉軟件使用,提高就業(yè)能力
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及仿真軟件飛速發(fā)展,在工程設(shè)計(jì)單位,PKPM、ETABS、SAP2000等優(yōu)秀設(shè)計(jì)軟件被廣泛使用,多數(shù)大型設(shè)計(jì)院以及大型施工單位,對復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及施工均要求利用數(shù)值模擬仿真軟件分析受力性能,所以作為軌道交通工程師的一種必備技能,結(jié)構(gòu)仿真分析軟件已成為當(dāng)代大學(xué)生必須掌握的一種工具。
(四)開展科研項(xiàng)目,提高教師科研能力與教學(xué)水平
結(jié)構(gòu)仿真實(shí)驗(yàn)室作為新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺為教師提供良好的教學(xué)科研條件,教師通過開展科研項(xiàng)目,不斷提高科研能力與學(xué)術(shù)水平,才能將新成果和新技術(shù)及時、準(zhǔn)確、生動地融合在自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。只有不斷提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量,才能應(yīng)對高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新人才的要求。
四、結(jié)語
交通工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要基地,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容要與工程實(shí)際相結(jié)合,通過結(jié)構(gòu)仿真可拓展專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)空間,既豐富課程體系與知識體系,又符合實(shí)際工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程。
在專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入結(jié)構(gòu)仿真軟件的使用,體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn),遵循了實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)律,有利于學(xué)生全面鞏固和掌握所學(xué)知識,調(diào)動了主動研究的探索精神,有利于學(xué)生的創(chuàng)新能力與就業(yè)能力的提高。
[參考文獻(xiàn)]
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第二篇:數(shù)控車加工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究
數(shù)控車加工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究
摘 要:采用“虛實(shí)結(jié)合”的方法,結(jié)合數(shù)控車加工的特點(diǎn),開設(shè)了數(shù)控車編程和數(shù)控車虛擬機(jī)床仿真實(shí)驗(yàn),掌握數(shù)控車編程方法及數(shù)控車操作,讓學(xué)生在實(shí)際的虛擬仿真操作過程中,了解并掌握注塑模智能制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié),加強(qiáng)對所學(xué)知識的理解,提高課程教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:數(shù)控車 虛擬仿真 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
中圖分類號:G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)02(c)-0204-02
數(shù)控車主要用于軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件的加工。虛擬數(shù)控車床,是以沈陽機(jī)床、凱達(dá)機(jī)床等行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的機(jī)床為載體,嵌入了西門子和法蘭克數(shù)控系統(tǒng),能夠模擬各種虛擬車削加工,如車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面及其它旋轉(zhuǎn)面、端面及各種常用的螺紋還能進(jìn)行拉削油槽、鍵槽等工作。通過對虛擬數(shù)控車床的對刀、工件裝夾、刀具設(shè)置、數(shù)控程序的編輯與檢驗(yàn),啟動數(shù)控機(jī)床,模擬模具零件加工的整個過程。模擬過程不僅能配置刀具和夾具,檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉,碰撞情況,還能對加工過程進(jìn)行實(shí)時仿真,真實(shí)反映加工過程的實(shí)際情況。
按照“能實(shí)不虛,虛實(shí)結(jié)合”的理念,注重知識傳授與技能訓(xùn)練相結(jié)合,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,在實(shí)驗(yàn)之前,學(xué)生先學(xué)習(xí)掌握數(shù)控車床的基本結(jié)構(gòu)、基本特點(diǎn)、數(shù)控車床的各種刀具選擇、正確的操作方法和步驟,然后結(jié)合學(xué)習(xí)的知識點(diǎn),通過虛擬數(shù)控車床的演示,進(jìn)一步將所學(xué)的知識感性化,在此基礎(chǔ)上,學(xué)生利用虛擬仿真設(shè)備,模擬注塑模零件加工過程,在模擬程序執(zhí)行時,程序段、坐標(biāo)值以及工件與刀具的相對移動的切削過程均模擬顯示,學(xué)生可以即時發(fā)現(xiàn)操作加工過程存在的缺陷,并相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,從而不斷提升自己的能力。數(shù)控車編程仿真
通過數(shù)控車編程仿真模?K,模擬數(shù)控車削加工過程,掌握注塑模典型回轉(zhuǎn)體零件的車削自動編程,包含粗加工、精加工、切槽、螺紋切削和中心線鉆孔。
主要步驟要求為:(1)加載模具零件,選擇加工環(huán)境為“Lathe(車床)”;(2)選擇加工類型,包括中心鉆、一般鉆孔、深孔鉆、斷屑鉆、絞孔、鏜孔、車外圓、車內(nèi)圓、車端面等;(3)創(chuàng)建程序“PROGRAM”;(4)選擇刀具,包括刀具參數(shù),切削參數(shù)、切削量、車床轉(zhuǎn)速等;(5)創(chuàng)建幾何體和避讓(刀具的起點(diǎn)和終點(diǎn));(6)創(chuàng)建工序,生成刀具軌跡,動態(tài)顯示;(7)調(diào)出FUNAC和SIEMENS機(jī)床系統(tǒng)模擬切削,確定最佳的切削路徑。虛擬數(shù)控車床
虛擬數(shù)控車床,以沈陽機(jī)床廠數(shù)控車床為載體,模擬典型模具零件的數(shù)控銑削加工,如車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面及其它旋轉(zhuǎn)面、端面及各種常用的螺紋,還能進(jìn)行拉削油槽、鍵槽等。
虛擬數(shù)控車床的主要步驟如下:(1)部件認(rèn)知:通過引出線將各部件名稱顯示出來,更加直觀形象的認(rèn)識車床設(shè)備的各個零部件的名稱及結(jié)構(gòu);(2)機(jī)床操作:利用軟件配套提供的各種教學(xué)及實(shí)訓(xùn)案例,進(jìn)行切削仿真,包括數(shù)控程序切削和手工切削;(3)案例教學(xué):通過具體的模具零件的案例進(jìn)行車削加工,有臺階軸加工、軸類零件加工、螺紋加工、綜合零件加工等加工案例;(4)智能考核:自動、詳細(xì)記錄實(shí)訓(xùn)全過程,自動記分并記錄遺忘步驟,扣除相應(yīng)分?jǐn)?shù),自動生成考核記錄單如圖1所示。結(jié)語
通過數(shù)控車編程和虛擬數(shù)控車床虛擬仿真實(shí)驗(yàn),通過不同參數(shù)的操作,可以模擬出數(shù)控車真實(shí)設(shè)備操作過程中可能存在的缺陷或者問題,避免了操作過程中電、液、氣等資源消耗大,設(shè)備后期維護(hù)成本高,有些設(shè)備操作風(fēng)險(xiǎn)高,幫助學(xué)生有針對地加強(qiáng)相關(guān)知識的學(xué)習(xí)或者操作方法的調(diào)整,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。
參考文獻(xiàn)
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第三篇:基于ANSYS輔助《結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究論文
【摘 要】本文提出利用大型有限元分析軟件 ANSYS進(jìn)行輔助《結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》教學(xué)的兩種實(shí)施方案,闡述了ANSYS進(jìn)行輔助《結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。為《結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》的教學(xué)探索了一種新方法,對《結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》教學(xué)進(jìn)行有益的嘗試。
【關(guān)鍵詞】ANSYS 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)
一、引言
目前國內(nèi)大多院校的土木工程專業(yè)課程《結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》教學(xué)實(shí)驗(yàn)這一環(huán)節(jié)存在著學(xué)生人數(shù)多、課時少、實(shí)驗(yàn)類型單一和試驗(yàn)室條件有限的問題。因此我們采用ANSYS數(shù)值模擬試驗(yàn)這一教學(xué)方法來輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
二、ANSYS數(shù)值模擬試驗(yàn)的優(yōu)勢
(一)培養(yǎng)學(xué)生興趣和開拓學(xué)生思維
ANSYS的直觀形象的圖形顯示可將抽象的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為形象生動的圖形增強(qiáng)了學(xué)生對結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識,培養(yǎng)較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)分析能力。ANSYS中后處理模塊能形象、直觀地顯示結(jié)構(gòu)的變形、位移及應(yīng)力分布情況,同時還能以動畫的形式展示結(jié)構(gòu)從最初的加載到最終的變形的整個過程。學(xué)生對有限元技術(shù)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,并且學(xué)生通過數(shù)值教學(xué)試驗(yàn)的練習(xí),也可以對有關(guān)知識所存在的疑點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證,從而可以極好地促進(jìn)知識的掌握和鞏固。
(二)增加教學(xué)試驗(yàn)數(shù)量、試驗(yàn)類型
《結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》中很多試驗(yàn)是單一的,沒有變化的。比如進(jìn)行桁架內(nèi)力試驗(yàn),現(xiàn)有的桁架只有一種形式,并且節(jié)點(diǎn)也不能完全認(rèn)為是鉸接。因此在試驗(yàn)中缺少變化。利用ANSYS我們可以進(jìn)行多種桁架形式進(jìn)行試驗(yàn),并且任意加載,這是現(xiàn)實(shí)試驗(yàn)中無法比擬的。再比如對于鋼筋混凝土梁有多種破壞形態(tài)。限于時間經(jīng)費(fèi)等原因,我們只是進(jìn)行一種或兩種的試驗(yàn),不能全面的進(jìn)行試驗(yàn)。限制了學(xué)生對各種破壞形態(tài)的認(rèn)識。利用ANSYS我們可以進(jìn)行多種破壞形式進(jìn)行試驗(yàn)。因此,通過ANSYS輔助試驗(yàn),可以有效的增加試驗(yàn)數(shù)量,豐富試驗(yàn)類型。
(三)校核試驗(yàn)結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生的分析和應(yīng)用能力
通過ANSYS輔助試驗(yàn)可以進(jìn)行真實(shí)試驗(yàn)的校核。通過仿真試驗(yàn)與真實(shí)試驗(yàn)的校核分析,能使學(xué)生提高分析問題的能力。譬如,桁架試驗(yàn)中得到的桿的應(yīng)力與仿真計(jì)算的不同,同學(xué)們通過實(shí)際觀察,在老師的指導(dǎo)下找出原因,分析出結(jié)果的差異。
三、實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)實(shí)施方法
(一)制作多媒體動畫教學(xué)
很多高校已經(jīng)將ANSYS作為本科或研究生的必修課程。土木工程專業(yè)教師隊(duì)伍均具有較高ANSYS使用能力。目前各高校的土木工程專業(yè)大部分課程均采用現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù),以上各條件為數(shù)值模擬試驗(yàn)的實(shí)施提供了很好的條件和保證。通過ANSYS制作的多媒體動畫進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的仿真輔助教學(xué)。這種方法非常簡單可行,利用學(xué)校現(xiàn)有的資源即可以實(shí)施。
(二)開發(fā)仿真結(jié)構(gòu)試驗(yàn)系統(tǒng)教學(xué)
制作多媒體動畫教學(xué)簡單易行,但是學(xué)生不能親身操作實(shí)際軟件。通過開發(fā)仿真結(jié)構(gòu)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué),可以彌補(bǔ)上述不足。通過計(jì)算機(jī)高級編程語言與ANSYS相結(jié)合,編制出仿真結(jié)構(gòu)試驗(yàn)軟件。試驗(yàn)軟件根據(jù)實(shí)際的試驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)步驟、思考練習(xí)模塊進(jìn)行試驗(yàn)。通過按下實(shí)驗(yàn)按鍵進(jìn)行試驗(yàn)。通過真正的仿真計(jì)算達(dá)到真實(shí)試驗(yàn)的目的。試驗(yàn)過程中,同學(xué)們可以選取擇自己的試驗(yàn)計(jì)算模型、加載方式以及數(shù)據(jù)處理方法。使得同學(xué)之間實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方式不盡相同,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情,有利與學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力的提高。
這種實(shí)施方法在開發(fā)仿真結(jié)構(gòu)試驗(yàn)系統(tǒng)過程中可能要投入大量的時間和精力。因此,在仿真軟件的開發(fā)過程中,必須考慮實(shí)驗(yàn)本身的多樣性問題、數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜性及關(guān)聯(lián)性。在研究了其它課程實(shí)驗(yàn)軟件的開發(fā)方法及相關(guān)開發(fā)工具之后,根據(jù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)自身的特點(diǎn),充分利用大型通用有限元分析軟件ANSYS的強(qiáng)大三維建模、分析計(jì)算,特別是強(qiáng)大的后處理功能來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)仿真實(shí)驗(yàn),探索出一條適合結(jié)構(gòu)試驗(yàn)仿真實(shí)驗(yàn)軟件的開發(fā)方案。
四、小結(jié)
利用ANSYS強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算和直觀的圖形顯示功能,將其與《結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》材課程教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來,使得學(xué)生更易于理解和掌握該課程,培養(yǎng)了學(xué)生的興趣,在少學(xué)時的情況下提高了教學(xué)質(zhì)量和效率。并在一定程度上可以使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,增強(qiáng)工程設(shè)計(jì)和計(jì)算的意識概念,同時培養(yǎng)了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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第四篇:初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究
初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究
【摘 要】良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果需要正確的教學(xué)方法引導(dǎo),創(chuàng)造一個趣味實(shí)驗(yàn)課堂,讓學(xué)生在興趣叢生中收獲知識,感受學(xué)習(xí)化學(xué)的快樂,進(jìn)而能夠更加積極地配合學(xué)習(xí)。
【關(guān)鍵詞】初中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)要選擇合適的內(nèi)容
初中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容并非都能進(jìn)行探究,在實(shí)施探究式教學(xué)時,要根據(jù)課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、學(xué)生自身的水平和教學(xué)環(huán)境等因素來選擇探究的內(nèi)容。就初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書而言,有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)、組成、物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系等內(nèi)容大都可以采用探究式教學(xué),而物質(zhì)的制備原理原則上不要求探究;表示物質(zhì)組成的一些抽象概念如分子、原子、元素等就沒有必要采用探究式教學(xué);再者有些內(nèi)容由于受實(shí)驗(yàn)條件、學(xué)生的知識水平和準(zhǔn)備情況等因素的限制,也不能進(jìn)行探究式教學(xué);另外對于學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ),或者已在學(xué)生中達(dá)成共識的內(nèi)容,也沒有必要再進(jìn)行探究。避免對教學(xué)內(nèi)容不加篩選,隨意讓學(xué)生進(jìn)行探究,使探究式失去應(yīng)有意義。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)習(xí)題結(jié)構(gòu),促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展
在以往的實(shí)驗(yàn)習(xí)題中,都是通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來證明事實(shí),以便于學(xué)生記憶化學(xué)方程式等知識點(diǎn)。而現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)之后,學(xué)生實(shí)驗(yàn)可分組進(jìn)行,讓學(xué)生做同樣的實(shí)驗(yàn),用量上設(shè)置不同,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,再得出最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)習(xí)題只是一個跳板,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)習(xí)題結(jié)構(gòu),讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)、去解決、去分門別類地看問題、歸納問題,讓學(xué)生更容易地延伸發(fā)展,這是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)的精髓。學(xué)生實(shí)驗(yàn)
這種實(shí)驗(yàn)方法能夠較好地培養(yǎng)學(xué)生的操作能力、觀察能力、分析能力。如何完成一堂成功的實(shí)驗(yàn)課?我認(rèn)為應(yīng)該做好以下三點(diǎn):第一,明確目的,精心準(zhǔn)備。在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前要求學(xué)生掌握這次要做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,要明確這次的實(shí)驗(yàn)要達(dá)到一個什么樣的效果,做到心中有數(shù)。教師在實(shí)驗(yàn)前將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品準(zhǔn)備好,將這次實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)步驟、所需儀器、藥品、各個操作步驟的大體時間分配和注意事項(xiàng)寫在黑板上。把握實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn),為下一步操作做好準(zhǔn)備,如氧氣的制取,詳細(xì)地將氧氣的制取的實(shí)驗(yàn)步驟寫在黑板上,必須注意以下幾點(diǎn):(1)檢查制取氧氣裝置的氣密性;(2)向試管中裝入藥品,并用帶導(dǎo)管的塞子把試管口給密封好;(3)用鐵夾將試管固定在鐵架臺上面;(4)加熱試管;(5)用向上排空氣法或排水法收集氧氣;(6)將導(dǎo)水管從水中取出來;(7)熄滅酒精燈。第二,認(rèn)真指導(dǎo),培養(yǎng)能力。在實(shí)驗(yàn)的過程中,要求學(xué)生規(guī)范每一個實(shí)驗(yàn)操作步驟,教師巡回檢查,發(fā)現(xiàn)問題并及時糾正。做到全面指導(dǎo),解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的困難,指導(dǎo)學(xué)生將觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象詳細(xì)記錄下來,并在課后及時認(rèn)真地思考問題。第三,教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告認(rèn)真批改,做好詳細(xì)記錄,方便以后更好地指導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn),從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α<訌?qiáng)實(shí)驗(yàn)的探究過程,培養(yǎng)學(xué)生的探究精神
初中化學(xué)教材中有些實(shí)驗(yàn)本身就具有探究性,但由于探究性不十分強(qiáng),達(dá)不到很好的效果。例如:講“分子的性質(zhì)”時將盛濃氨水的小燒杯和盛酚酞溶液的小燒杯用一個大燒杯罩住一會兒,酚酞溶液為什么會變紅?學(xué)生會提出多種猜想,教師應(yīng)先讓學(xué)生提出猜想的方法,再通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:①將蒸餾水和濃氨水分別加入酚酞溶液中;②將酚酞溶液敞口放在空氣中。后經(jīng)過學(xué)生觀察、交流、討論、分析,得出氨水能使酚酞溶液變紅,說明氨水中有一種肉眼看不到的微粒,進(jìn)入酚酞溶液中,使其變紅了。這樣結(jié)合實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生探究,不僅能完成所規(guī)定的教學(xué)任務(wù),而且有利于加強(qiáng)學(xué)生分析和解決問題能力及科學(xué)探究精神的培養(yǎng)。鼓勵學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的創(chuàng)新思維
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅是簡單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而是通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)、通過學(xué)生自己的操作培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此,教師不能簡單的要求學(xué)生按照教材的要求步驟一步一步的進(jìn)行操作,這是不符合新課標(biāo)的要求、不符合素質(zhì)教育的要求的,嚴(yán)重限制了學(xué)生能力的發(fā)展。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不局限于已有知識,創(chuàng)造性的使用實(shí)驗(yàn)教材,針對一些開放性的問題引導(dǎo)學(xué)生探究多種方法,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維。例如在進(jìn)行“二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制法”這一課時,由于前面已經(jīng)給同學(xué)們講過實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法,也給同學(xué)們講述了要制取氣體需要從哪些方面進(jìn)行思考、考慮,因此在上課時,首先給同學(xué)們提出問題:“能不能用實(shí)驗(yàn)室制氧氣的方法來制取二氧化碳呢?”先讓學(xué)生根據(jù)已有的知識思考,然后自己設(shè)置方案實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜想,在驗(yàn)證的過程中教師給予適當(dāng)?shù)奶崾竞椭笇?dǎo),但考慮問題的思路及方式都需要學(xué)生自己完成,這樣無形中讓學(xué)生對已學(xué)過的知識進(jìn)行了復(fù)習(xí),同時也激發(fā)了學(xué)生的探究意識。通過對之前實(shí)驗(yàn)的改進(jìn),從而使學(xué)生設(shè)計(jì)出很多套其他的制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)裝置。在這個教學(xué)實(shí)施過程中,學(xué)生的探究能力及創(chuàng)新能力都有了質(zhì)的提高。注意安全
與英語、語文等學(xué)科不同,化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性。成千上萬種化學(xué)藥品具有各種不同的特性,如不同的狀態(tài)、不同的顏色、不同的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)等,它們有的無毒、有的微毒、有的則劇毒無比;有的易溶、有的微溶、有的不溶;有的不燃、有的難燃、有的易燃……大名鼎鼎的諾貝爾先生在發(fā)明TNT的實(shí)驗(yàn)中,因TNT爆炸痛失弟弟,自己也身受重傷;居里夫人歷經(jīng)千辛萬苦提取出來的鐳元素,卻具有很強(qiáng)的放射性……所以,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,教師必須注意學(xué)生和自己的安全,在做每一個實(shí)驗(yàn)之前,教師都要告訴學(xué)生注意事項(xiàng),以防止發(fā)生意外事件。如在做氫氣的制取實(shí)驗(yàn)時,因?yàn)闅錃馐强扇細(xì)怏w,所以教師要提醒學(xué)生注意明火;又如在做磷的自燃實(shí)驗(yàn)時,因?yàn)榘琢子袆《荆越處熞嵝褜W(xué)生千萬別讓白磷沾染衣物與身體。
俗話說得好:“眼看百遍,不如動手一遍?!彼曰瘜W(xué)教學(xué)中的許多觀察與思考、活動與探究實(shí)驗(yàn),除教師演示、抽學(xué)生演示外,只要條件許可,我們都在實(shí)驗(yàn)室中上,讓演示實(shí)驗(yàn)變成學(xué)生實(shí)驗(yàn)。一邊實(shí)驗(yàn),一邊進(jìn)行新課教學(xué)。最大限度地讓學(xué)生“玩”實(shí)驗(yàn)。讓他們在化學(xué)課中體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的樂趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動力。
參考文獻(xiàn)
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第五篇:高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究
高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究
摘要:在高中階段的化學(xué)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要的一部分,也是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的主要方式。然而在我國的現(xiàn)階段高中化學(xué)教學(xué)中,對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)不重視是一個普遍性存在的現(xiàn)象。本文分析了高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問題,并且根據(jù)這些問題提出了相應(yīng)的對策建議。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);問題;對策
隨著高中新課改的推行,對于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高的要求,在高考中也有著相關(guān)的體現(xiàn)。在浙江省的近幾年化學(xué)高考中,關(guān)于實(shí)驗(yàn)部分的考查內(nèi)容所占比重已經(jīng)得到了提高,而且在考查方向上更加注重于考查學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)的操作能力??梢钥闯?,在新課改的環(huán)境下,重視高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)是必然趨勢。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以使得學(xué)生親手操作化學(xué)實(shí)驗(yàn),對于化學(xué)知識有一個更加感性的認(rèn)識,能夠驗(yàn)證化學(xué)知識結(jié)論的正確性,因而化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也具備重要的方法論功能,一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于高中化學(xué)教學(xué)的作用
高中化學(xué)教學(xué)是一門對實(shí)驗(yàn)依賴很高的學(xué)科,僅依靠課本知識講解很難保證 學(xué)生形象、生動的理解所學(xué)知識,一些化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象是很難通過講解描述來保證學(xué)生理解的。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以幫助學(xué)生較為形象的理解化學(xué)知識,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新熱情,同時也能鞏固所學(xué)的課本知識,提高基本的實(shí)驗(yàn)操作技能。同時,化學(xué)實(shí)驗(yàn)也能改變學(xué)生對于化學(xué)這門課程的認(rèn)知,充分的認(rèn)識到化學(xué)這門科學(xué)的研究方法和精神,這對于培養(yǎng)學(xué)生的思想觀、價值觀也有著一定的積極意義。另一方面,隨著高考中對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分考查內(nèi)容比重的提高,特別是在考查方向上對于實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)方面的側(cè)重,加強(qiáng)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),對于學(xué)生更好的應(yīng)對高考,提高化學(xué)高考成績也有著重要的作用【1】??梢哉f,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用是體現(xiàn)在多個方面的,而且針對于浙江省的高中化學(xué)教學(xué)來說,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用還體現(xiàn)在活躍學(xué)生思維上。在浙江省高中化學(xué)教材中,對于實(shí)驗(yàn)部分的偏重體現(xiàn)出了對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視,而且一些考查內(nèi)容也需要學(xué)生運(yùn)用更加活躍的思維來解答,從這一角度來看,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也有著的意義。
二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題 1.對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)認(rèn)識不夠
高中化學(xué)老教學(xué)老師對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不重視可以說是一個普遍性存在的問題,就以浙江省的高中化學(xué)教學(xué)為例,大多數(shù)的教學(xué)老師幾乎很少組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),有的教學(xué)老師只是在課堂上給學(xué)生做一些相關(guān)的化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)。這一問題充分表明了化學(xué)教學(xué)老師對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不重視,一些教學(xué)老師從應(yīng)對高考的角度考慮,認(rèn)為高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常浪費(fèi)時間,完全沒有必要開展,在課時設(shè)定上很少,甚至幾乎沒有相關(guān)課時【2】。此外,這種認(rèn)識不夠的問題,還體現(xiàn)在學(xué)習(xí)教學(xué)資源的配備上,在浙江省的一些學(xué)校,缺乏完善的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,導(dǎo)致很多教學(xué)老師雖有心開展實(shí)驗(yàn)教學(xué),卻“巧婦難為無米之炊”,這種教學(xué)資源配置失衡問題是一個非常普遍性的現(xiàn)象。就浙江省而言,一些學(xué)校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室?guī)缀鹾苌偈褂?,學(xué)校對于教學(xué)老師在使用實(shí)驗(yàn)室方面做出了嚴(yán)格的限制,并且有的學(xué)校還沒有專門的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)老師,一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)完全由任課老師兼任。可見,對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識不夠的問題是體現(xiàn)多個方面,并且較為普遍的,也是阻礙加強(qiáng)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個重要因素。
2.實(shí)驗(yàn)形式單一
以浙江省的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,在實(shí)驗(yàn)形式上多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,完全按照課本規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,毫無新意,在實(shí)驗(yàn)過程中,教學(xué)老師也會嚴(yán)格規(guī)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)程序,力求實(shí)驗(yàn)結(jié)果與課本內(nèi)容完全一致。熟不知,這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法在很大程度上偏離了高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本意,在啟發(fā)學(xué)生思維,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力方面沒有起到應(yīng)有的作用,只是單純的以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力為目的。而且在很多高中學(xué)校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,還存在著這樣一個現(xiàn)象,那就是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,以觀看老師的實(shí)驗(yàn)操作為主,并不會讓學(xué)生去自己動手操作。這一問題也是一些學(xué)校基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全性上考慮的,這對于保證學(xué)生的人身安全而言固然無可厚非,但是也失去了高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本意義,學(xué)生不能親手去操作,也就無法起到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用,不能帶給學(xué)生感性上的知識感悟。應(yīng)當(dāng)指出,這種實(shí)驗(yàn)形式單一問題,是當(dāng)前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一個較為突出的問題,在很大程度上限制了實(shí)驗(yàn)教學(xué)作用的發(fā)揮,不利于學(xué)生真正的掌握實(shí)驗(yàn)操作并且對化學(xué)這門學(xué)科產(chǎn)生興趣。
3.教學(xué)方式僵化 在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教學(xué)方式僵化問題也是一個很重要的問題,據(jù)有關(guān)教學(xué)研究資料統(tǒng)計(jì),在我國的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,超過80%以上的教學(xué)方式都是以演示實(shí)驗(yàn)為主,這一點(diǎn),在浙江省的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,也同樣較為突出。這種演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法,是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的傳統(tǒng)方法,也是使用較為普遍的方法。教學(xué)老師在教室中做相關(guān)的化學(xué)演示實(shí)驗(yàn),并且進(jìn)行講解,學(xué)生只能坐在自己的位置上觀看實(shí)驗(yàn)過程?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是一種時刻變化,并且實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速度較快的實(shí)驗(yàn),在這種演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,能夠觀看到整個實(shí)驗(yàn)變化的學(xué)生并不多,僅限于離老師位置較勁的少數(shù)學(xué)生。對于整個教室中的大多數(shù)學(xué)生,特別是后排學(xué)生而言,根本看到不實(shí)驗(yàn)過程,甚至連實(shí)驗(yàn)結(jié)果也看不清楚??梢哉f,這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式實(shí)際上已經(jīng)完全流于形式,沒有起到太大的作用,學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知理解上沒有得到根本的提高【3】。另一方面,這種教學(xué)方式的僵化還體現(xiàn)在教學(xué)老師的課堂教學(xué)方式上,在大多數(shù)的高中化學(xué)課堂教學(xué)中,依靠的還是黑板、課本式的傳統(tǒng)教學(xué)方法,在多媒體技術(shù)等新的教學(xué)方法應(yīng)用方面存在很大的欠缺。
4.缺乏實(shí)驗(yàn)教學(xué)評估機(jī)制
完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評估機(jī)制,是驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果,提高高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的一種重要方法,然而在當(dāng)前的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,還缺乏這種完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評估機(jī)制。以浙江省的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,大多數(shù)的教學(xué)老師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,并不會在實(shí)驗(yàn)教學(xué)后進(jìn)行相關(guān)的教學(xué)評估,對于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的操作步驟也缺乏有效的監(jiān)督。缺乏完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評估機(jī)制除了體現(xiàn)在教學(xué)老師的教學(xué)評估缺失上,還體現(xiàn)在學(xué)校對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評估上。在浙江省的高中學(xué)校,能夠定期對全校化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展進(jìn)行評估的并不多,學(xué)校本身在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展上就缺乏有效的監(jiān)督,對于教學(xué)老師在每學(xué)期開展的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課次數(shù)也缺乏嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)??梢钥闯?,缺乏實(shí)驗(yàn)教學(xué)評估機(jī)制,也是當(dāng)前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一個很普遍的問題,綜合而言,這種教學(xué)評估機(jī)制的欠缺,是同時體現(xiàn)在教學(xué)老師實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)評估缺失和學(xué)校評估缺失兩方面的。
三、針對高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在問題的對策 1.提高對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識 首先,作為高中化學(xué)教學(xué)老師,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性,特別是在化學(xué)高考對于實(shí)驗(yàn)考查內(nèi)容側(cè)重的情況下,加強(qiáng)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),也是提高學(xué)生高考成績的有效方式。教學(xué)老師應(yīng)當(dāng)在每個學(xué)期的課時設(shè)置中,體現(xiàn)出化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性,增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時,組織學(xué)生定期的進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作,并且在課堂教學(xué)中也要充分的結(jié)合實(shí)驗(yàn),不能僅限于課本知識講授。在課堂教學(xué)中,教學(xué)老師在講授課本化學(xué)知識的同時穿插講解相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,例如在講解制氧氣的方法時,對于常用的三種制氧氣化學(xué)方程式講解時,就可以同時給學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)演示。同時,還可以同時進(jìn)行這三個實(shí)驗(yàn),使得學(xué)生可以對比這三種常用制氧氣方法的不同。也就是說,教學(xué)老師無論是在日常的化學(xué)課堂教學(xué)中,還是在組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,都應(yīng)當(dāng)提高對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視。同時,學(xué)校也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視,在教學(xué)資源配置上,保證開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要,配備設(shè)施完善的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)老師,在硬件上給予保障。
2.豐富實(shí)驗(yàn)形式
同時,在開展高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時,還應(yīng)當(dāng)豐富實(shí)驗(yàn)形式,不僅限于課本上的演示實(shí)驗(yàn),應(yīng)當(dāng)盡量多開展一些趣味實(shí)驗(yàn)和探索實(shí)驗(yàn)教學(xué),這對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量有著重要的作用。便如在進(jìn)行鈉與水的反映這一實(shí)驗(yàn)時,很多學(xué)生對于鈉和水的量控制的不是很好,這一實(shí)驗(yàn)本身也具備一定的風(fēng)險(xiǎn)性,因此對于教學(xué)老師來說,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)時就可以對學(xué)生進(jìn)行一些引導(dǎo),如何更好的控制鈉的量?如何保證實(shí)驗(yàn)的安全性?在完成實(shí)驗(yàn)演示之后,應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生自己去進(jìn)行一些探索,在安全的范圍內(nèi),加大鈉的量,會出現(xiàn)怎樣的化學(xué)反應(yīng)?減小鈉的量,反應(yīng)程度是否會明顯下降?等等,這些都是較好的探索實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,關(guān)鍵便在于教學(xué)老師的引導(dǎo)和啟發(fā),在保證實(shí)驗(yàn)安全的前提下,盡可能的鼓勵學(xué)生去做一些探索性的實(shí)驗(yàn)。還有一些趣味性的實(shí)驗(yàn),例如油脂的皂化反應(yīng),也應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生活躍思維,并且聯(lián)系生活,進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作,不一定要嚴(yán)格按照課本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟復(fù)制,那樣也失去了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義和應(yīng)用作用【4】。
3.積極創(chuàng)新教學(xué)方法
教學(xué)老師在進(jìn)行高中化學(xué)課堂教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)積極地進(jìn)行教學(xué)方法創(chuàng)新,體現(xiàn)出在課堂教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性,這一點(diǎn)也是非常重要的。就當(dāng)前的高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀來看,大部分的課時教學(xué)都是課堂教學(xué),就以浙江省的高中學(xué)校為例,并不具備條件來進(jìn)行長期性、大規(guī)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),因而在課堂教學(xué)中體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)教學(xué)便非常有必要。在課堂教學(xué)中,教學(xué)老師可以利用一些新的教學(xué)手段,來進(jìn)行效果更好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)展示,例如使用多媒體技術(shù)。教學(xué)老師可以選擇一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)演示視頻,或者與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的視頻,特別是一些生活中同教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系較為密切的視頻,給學(xué)生放映。這種方式相對于老師簡單的在課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示來說,效果更好,也容易激發(fā)學(xué)生的興趣。例如在講解銅和硫酸的反映,以及硫酸銅的內(nèi)容時,就可以通過讓學(xué)生觀看一些相關(guān)的視頻,對于生活中硫酸銅的運(yùn)用以及工業(yè)上制造硫酸銅的方法有一個更好的理解。這種與生活進(jìn)行聯(lián)系的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),通過多媒體技術(shù)來實(shí)現(xiàn),比簡單的實(shí)驗(yàn)操作效果更好,也能夠讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)在生活中的無處不在。
4.建立完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評估機(jī)制
再有,在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,還應(yīng)當(dāng)建立起完善的教學(xué)評估機(jī)制,這種評估機(jī)制應(yīng)當(dāng)同時包括教學(xué)老師的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)效果評估和學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程開展效果評估。例如,教學(xué)老師在組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,應(yīng)當(dāng)仔細(xì)觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程,關(guān)注每一個實(shí)驗(yàn)步驟,并對其進(jìn)行指導(dǎo),對實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生的參與性、積極性以及興趣進(jìn)行一個較為充分的了解,從而評估每一次實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。這樣以來,教學(xué)老師就能夠及時發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足之處,及時進(jìn)行改正,以便于實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的提高。從學(xué)校的角度來講,實(shí)驗(yàn)教學(xué)評估機(jī)制應(yīng)當(dāng)主要側(cè)重于學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展情況以及效果,例如定期的進(jìn)行監(jiān)測,監(jiān)督化學(xué)教學(xué)老師是否按期開展了實(shí)驗(yàn)教學(xué),檢查實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程開展過程中的情況,教學(xué)老師是否認(rèn)真負(fù)責(zé)的組織了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。對于高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展來說,完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評估機(jī)制是非常重要的,也能夠起到重要的監(jiān)督和改正作用。
四、結(jié)論
在高中階段的化學(xué)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要的一個方面,特別是在近年 化學(xué)高考加大對于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容部分的考查后,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也就愈發(fā)重要。在當(dāng)前的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,還普遍存在著一些問題,例如對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不重視、實(shí)驗(yàn)方式單
一、教學(xué)方法落后、缺乏完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評估機(jī)制等。為了提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)當(dāng)積極地對這些問題進(jìn)行改正,這對于學(xué)生以后的發(fā)展也有著重要的積極意義。
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