发布时间:2023-10-11 15:56:11
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[中图分类号] G642.423 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634(2014)02-0114-03
0 引言
CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养学生的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力[1,2]。基于此,燕山大学机械工程学院开展了CDIO项目式教学,增设了以项目为主线的实验课程――三级项目。三级项目,即教师为以小组为单位的学生分配项目内容,小组成员共同构思、设计、实现和运作项目,最终汇报验收。
传统实验课程是文化课教师在课堂授课过程中,为了让学生对课堂上某个知识点有更直观、深入的了解而开设的课程。三级项目与传统实验课程在立足点和培养模式上有着较大不同,三级项目能够在培养学生工程实践能力方面取得较好效果,在学生学习过程中不可或缺的传统实验课程应从三级项目中吸取有利因素,做出适当调整,让学生从传统实验课程中既能更好地学习并掌握相关基础知识,又能打好实践基础,为更为复杂的三级项目学习做好铺垫。
从三级项目教学中寻找传统实验课程的改革之路,同时要求实验教师加深对广泛知识点之间联系的理解,帮助学生拓展知识面、激发学习兴趣;加强教师个人素质品质,更加耐心的帮助学生解答疑问;不断提高学术水平,为学生解答在实验课程中碰到的高水平学术问题。
本文首先分析传统实验课程与三级项目在立足点和培养模式上的区别。从二者的优劣中,提出传统实验课程在课程项目、上课思路、指导实验的方式和评分依据等方面的改进措施,并提出改进后的传统实验课教学在知识点掌握、个人素质和学术水平上对实验教师的要求。对改进之前与改进之后的传统实验课结果进行了比较,可以看出改进后的传统实验课程在提高学生的实验水平和为三级项目做铺垫的效果上都有较为明显的进步。
1 传统实验课程与三级项目的区别
1)立足点。传统实验课程立足于课本的某一个知识点,相对孤立。因此,传统实验课程的每堂实验课操作量相对较少,加之实验教师对操作方法会有简单讲解,无法激起学生积极思考、完成实验的兴趣,使学生仍然处于一种被动的学习状态之下,对教师依赖性强。但传统实验课程知识点明确,学习过程目的性强,学生学习速度快。
三级项目立足于某一个具体问题(项目),具体问题包含一系列相关知识点。在完成三级项目的过程中,让学生带着问题进行,激发学生的求知欲,使其可针对其中不熟悉的知识点,主动翻阅课本,查阅资料[3]。三级项目能够:(1)帮助学生复习和巩固课本上的重要知识点;(2)通过自我主动学习的方式,将所学知识相互关联,灵活运用。但由于目标开始不明确,会造成学习周期长的问题。
2)培养模式。传统实验课程需要在规定的上课时间,由实验教师讲解实验,并带领学生根据实验所要求的内容,动手实践。但在实验教学过程中,部分学生只是按照实验教师所讲的操作步骤,照葫芦画瓢,并不独立思考。另外,传统实验课程中,不同小组同步进行同一个实验,有可能出现小组之间相互借鉴操作方法的问题,易出现“一人干活,多人偷懒”的现象[4]。但传统实验课程预习方便,学生间针对实验知识点易于交流。
三级项目需要学生利用课余时间,以小组为单位,完成不同任务,小组成员相互合作的方式来完成,最终以PPT汇报的方式答辩验收。使用这种方式,可以较大限度发挥学生自主学习的能力,不依靠实验教师的讲解,让学生在求知路上摆脱了依赖老师的心理[5]。三级项目并不能仅仅依靠小组某一个成员的力量就能完成,杜绝了“一人干活,多人偷懒”的现象。三级项目的这种培养方式对锻炼学生团队合作精神起到了积极的作用,PPT汇报方式也锻炼了学生在众人面前表达和沟通的能力。三级项目接近实际,可以锻炼团队能力,但不同组的实验方式不同,不利于学生课后交流。
2 对传统实验课程教学方法的改进
通过上文中对传统实验方法与三级项目的比较,得到两种方法的优劣,如表1所示。
表1 传统实验方法与三级项目的优劣
传统实验方法 三级项目
① 知识点明确,易上手, ① 教师干预少,充分发挥学
优点 适合初学者;②由浅入 生学习的自主性;② 可充分
深,条理清晰 锻炼学生实践能力
① 教师干预多,阻碍学生 ① 实验实施困难多,易陷
不足 积极性;② 课程内容少, 入僵局;② 不同组学生间
师生交流少;③ 易造成雷同 交流范围窄
从结果而言,传统的实验教学方法相对于三级项目有较大不足,但仍具有无法替代的作用,所以新形势下,急待改变以往的实验教学方法,形成以培养学生自主动手实践能力为目的的行之有效的方法。针对此,燕山大学机械工程学院液压实验室对目前所承担的实验教学工作,从三级项目上借鉴优势方法,在传统实验教学中进行了如下改进。
1)对实验开设项目进行调整。从学生角度,将一些在实验过程中学生不易清晰掌握的实验原理、只机械重复几个操作动作的枯燥实验去掉,替换成学生感兴趣的,且能够从中学到更多动手实践知识的实验项目。例如,在液压实验室开设的16学时综合实验中,将泵和马达的形式实验去掉,替换成利用PLC控制气缸的往复动作实验(如图1所示,图1(a)为泵和马达的形式实验台,图1(b)为PLC控制气缸往复动作实验台)。
2)改变以实验教师讲述为主的实验课程的上课思路。(1)实验教师在课堂上多创造机会给学生展示,多提问题,让问题贯穿在整个实验讲解过程中,增加学生与老师、学生与学生之间在课堂上的交流机会,从而提高学生的动手积极性[6];(2)授课过程中将实验课程中的知识点进行扩展,与工程应用的案例相关联,拓展学生的思维宽度。
3)将实验内容分成小单元,各组以不同顺序完成各小单元。保证同一时间各组所做内容不相同,解决相互借鉴操作方法的问题,并根据各组各小单元的表现情况,记录下各小组平时操作得分。
4)实验操作过程中,实验教师以引导为主,不替学生动手操作。让学生多动脑,能对知识点理解性的接受。
5)成绩给定不单取决于学生上交的实验报告,还要将学生平时成绩(包括平时出勤、实验操作得分)计入成绩中。学生成绩将参考平时成绩与报告成绩。
3 传统实验课程教学方法的改进结果
2013年春季学期,燕山大学液压实验室对10门传统实验课程开始试点,这10门传统实验课程包括工程流体力学、液压元件、液力传动与流体机械、液压流体力学、液压与气压传动、液压传动系统、液压伺服与比例控制系统、控制工程基础、气压传动与控制、专业综合性实验。在每门传统实验课程上课班级中,随机抽取一半的班级采用改进前的教学方式教学,另一半班级采用改进后的教学方式教学。分别统计这10门课学生平均成绩,学生成绩依然采用平时成绩加报告成绩,如图2所示。
从图2中可以看出,传统实验课程教学中采用改进后教学方法的试点班级,其学生实验成绩明显高于未采用改进后教学方法的班级。说明,对传统实验课程的改进是行之有效的。
传统实验课程在教学方法上改进后,学生动手操作更加熟练,基础实践能力得到提高,直接体现在传统实验课程之后开展的三级项目上,如图3所示。图3(a)为学生在传统实验课程改进前,在三级项目中完成的气动压弯成型机,图3(b)为学生在传统实验课程改进后,在三级项目中完成的气动压弯成型机,后者较之前者具有更多的功能。
4 改进后传统实验课程对实验教师的要求
传统实验课程改进后,对于实验教师也有着新的要求。
1)加深对广泛知识点之间联系的理解。改进后的传统实验课程可以让学生对于多个知识点之间的联系有更深刻的理解,这些知识点有较多不在当前课程内。创新前并不要求实验教师对教授课程外的知识点进行掌握,这就导致在改进后的实验课程中对学生的引导上造成方向少、思路窄和命题难等问题[7]。为了使学生能在改进后的传统实验课程中更大的拓展知识面、激发学习兴趣,就要求实验教师做到对相关知识点面面俱到。
2)加强个人素质品质。改进后的传统实验课程主要是对学生的引导,让学生自己摸索。这就导致学生在学习过程中速度慢、问题多,但这正是学生理解知识点的一个必不可少的过程。在这种情况下,实验教师的任务量会比改进前大大提高,这就要求实验教师能更耐心的对学生的问题进行解答,肯花费时间对学生进行正确的引导,不能敷衍了
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事,这样才能让学生真正的深刻理解课程内容[8]。
3)提高学术水平。改进后的传统实验课程中,学生的自由度大大增加,实验过程和实验结果可能都会超出预期,出现课程要求中不会达到的高度。这种情况下,实验教师应仍能解决学生出现的问题。这就要求实验教师在平时加强学习,不断提高自己的学术水平,才能解答学生在实验课程上所碰到的高水平学术问题,让学生能深刻的学习课程内容。
5 结束语
在积极倡导锻炼学生动手能力的教学体制下,实验课程的开展是提高学生这一能力的主要途径。在CDIO项目式教学模式的背景下,为了能够更好的培养学生的基础实践能力,更好的服务于三级项目,作为基础实验的传统实验课程在教学方法上进行了改进,体现在调整部分实验项目、改变上课思路、优化实验操作环节和改变评分制度方面。同时对实验教师在知识点掌握、个人素质和学术水平上也提出了新的要求。改革后的传统实验课程,无论从学生实验水平的提高还是为三级项目作铺垫的效果上都有显著的成效。
参考文献
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[3]梁桂英,刘俊景.开放式实验教学改革的实践与研究[J].实验科学与技术,2012,10(3):63-64.
[4]陈爱华.实验教学体系改革探索与实践[J].实验科学与技术,2012,10(3):54-55.
[5]苏瑛,曹五七,黄冠庆,等.高校多元化实验教学组织形式的改革与发展[J].高校实验室工作研究,2012,111(1):1-4.
一、中西方传统数学思想
中国古代数学思想受儒家文化和经世致用、追求功利的思想文化的影响,表现出实用性的特征,其典型代表为《九章算术》一书。整书的全部理论是以寻求各种问题的普遍解法为中心,是由个别到一般的推导方式建立起来的。其表现出的数学思想主要有:开放的归纳体系、算法化的特点、模型化的方法。《九章算术》一书的出现,同时也奠定了我国古代数学思想的基石,之后的一千多年里,中国古代数学思想在这种思想的支配下得到了充足发展。到宋元时期,中国古代数学发展到了全盛时期,创造出许多光辉的具有世界历史意义的成就。[1]但是在宋元之后,由于种种原因,中国数学发展几乎处于停滞状态长达四百年之久,直至1607年意大利传教士利玛窦和中国徐光启合译了欧几里得《几何原本》,才使得中西数学开始交流。
西方传统数学的发源地是古埃及和古巴比伦,但从公元前600年开始,古希腊数学在西方传统数学中占据了主导地位。而古希腊时代又是逻辑盛行的时代,形式逻辑由柏拉图开始,经亚里士多德的研究达到极盛,形式逻辑的思想方法被运用于数学研究当中。其中最典型的代表是欧几里得的《几何原本》。《几何原本》所反映的思想方法特点主要有:封闭的演绎体系、抽象化的内容、公理化的方法。《几何原本》是古希腊数学思想的集中表现,它把古希腊数学的特点发扬光大了,可以说是古希腊数学的最高成就。多少年来,千千万万人通过对欧几里得《几何原本》的学习受到了逻辑的训练,从而步入科学的殿堂。
二、比较研究与启示
从中西方古代数学思想的发展来看,注重归纳与注重演绎分别代表了中西方古代数学思想的两种倾向。下面以中西方古代两本代表作为比较的对象,来分析中西传统数学的差异。
《九章算术》体现了中国古代数学的“经世致用”原则:从人类生产与生活的实际问题出发,经过分析综合,找到解决一类问题的一般方法,然后将此方法应用到实际生产生活中去。[2]这种“数学为大众”的思想把数学与生产实践紧密结合,充分发挥了数学的应用价值,推动了各行业的发展,同时也促进了数学的发展,但同时也存在缺陷,它把数学作为一种解决问题的技术技巧来对待,没有充分注意数学严密的逻辑系统性和高度的抽象性。所以,认识只能停留在经验型的直观感悟层次上,这种直观的感悟经验也阻碍了中国数学的进一步发展。
《几何原本》则注重数学的抽象性与严谨性,强调对数学的逻辑结构的整体把握和理性的认识,追求严密推理,力图通过数与形的思维抽象地去理解现实世界的本源和实质,并强调演绎推理,坚持一切数学结果必须根据公理加以演绎证明。虽然这种抽象性与严谨性反映了对探求真理的追求,从而造就了强大的民族创造力和大批优秀科学家,极大地推动了科学的发展,但同时,其排斥数学应用的思潮也潜伏着内在的危机,这种危机随着西方工业革命的到来终于暴发出来。
简言之,中国古代的数学思想注重“问题解决”,而古代西方的数学思想强调逻辑思维能力。
从上面我们可以看到,这两种数学思想表现出不同的优势和缺陷,可以说中西方传统数学思想是从一个极端走到了另一个极端。在这种思想的影响下,中西方数学教育思想也表现出类似的发展方向。中国是从实用走向了演绎,而西方则从演绎走向实用。在我国这种倾向体现在建国初期数学教育主要是移植苏联模式,注重逻辑思维的训练,从而创造出具有中国特色的关注双基和强调三大能力的数学教育模式。特别是在高考应试教育的影响下,强调基础知识,对形式逻辑和思维的训练愈演愈烈,学生的大部分精力都消耗在了解题当中。在这种考试文化的影响下,学生对应用数学的能力没有很好地体现出来,出现了高分考生而实际能力低下的情况。随着新世纪的到来,我国又开始了新一轮的课程改革,在数学的课程改革中提出增强应用数学的意识,形成解决简单实际问题的能力。中国古代重视数学应用的优良传统再一次被人们所重视。从我国的数学教育思想的演变来看,思想的轮回仿佛给人以更多的启示。到底怎样的数学教育思想才是我们这个时代所需要和应该倡导的呢?我们认为,单纯地强调实用或演绎都是不可取的,两者适当的结合才是数学教育发展的正确道路。[3]正如顾泠沅教授在他的《寻找中间地带》这本书中这样写道:“事实上,在如上述的观察、介绍、借鉴乃至思考中,我们必将发现我国今天所发生的许多数学教育的进展情况甚至问题,都已与国际社会……能从中体会到中西数学教育实践与研究的互相交融与互补,从而产生对寻找中间地带更深层的思考。”也许正是对寻找富有本民族特色的新的教育地带才是我们时代的呼唤。
参考文献:
doi:10.3969/j.issn.1004-7484(x).2014.04.486
文章编号:1004-7484(2014)-04-2193-02
患者桡动脉穿刺是用于检测呼吸功能及酸碱平衡的一项基本操作,须动态观察其数值变化,也是临床护理操作技术的难点之一。因此,常需反复多次穿刺,他们的血气分析才能做好,在这个过程中难免紧张恐惧,而这极有引起血中PaO2、PaCO2的变化[1]的可能,影响检测结果。为了能快速准确采集血气标本,为治疗提供依据,减少并发症,依照基础护理操作原理[2],联系临床实际,我科对两种桡动脉采集血气标本方法作了比较。现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 本科2012年1-7月收治的需要采集桡动脉血气分析患者203例,随机分为两组,即对照组与试验组。对照组男56例,女46例;年龄28-85岁,平均年龄(68.43±1.35)岁。其中冠心病20例,心律失常21例,高血压22例,先天性心脏病21例,心力衰竭11例,病毒性心肌炎6例,原发性肺动脉高压1例;试验组男53例,女48例,年龄21-78岁,平均年龄(65.43±1.27)岁。其中心律失常23例,冠心病21例,高血压17例,心力衰竭23例,先天性心脏病10例,病毒性心肌炎4例,原发性肺动脉高压3例。两组患者分别采用不同的桡动脉穿刺方法,采血时,记录其所用时间、穿刺成功数、患者的疼痛反应等。采血量均为1ml。采血均由6名护龄在4-7年的护师完成。两组患者年龄、体重等比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
1.2.1 操作方法 两组患者均停氧并卧床休息15-30min,急诊及抢救除外,做好解释,取得配合。两种方法均需做好患者的固定工作,定好穿刺部位后不能再变动。两种方法均需将患者平卧,掌面朝上,手臂自然平放于床上,将小棉垫放置在患者手腕处,手臂伸直,略向外展,手指掌面向下压,使手掌背曲呈反弓状,充分暴露穿刺部位。
1.2.1.1 对照组 用5ml注射器经桡动脉斜刺进针穿刺采血法。即患者穿刺侧掌心向上,手腕部的第二道腕横纹桡侧1/4处,常规消毒穿刺部位皮肤及操作者的左手食指,左手食指触压判断动脉的深浅度和走向,触摸桡动脉搏动最明显处,以穿刺点为中心环形消毒6cm,右手持注射器30°-50°迅速刺入血管,穿刺方向由远心端向近心端,与前臂内侧中线平行。在动脉压力下,血液自动流入注射器1ml后拔针,按压止血5min-10min。并迅速排尽注射器内空气,将针尖插入橡皮塞与空气隔绝,然后将注射器平置于两掌之间,轻轻地转动数次,使抗凝剂与血液充分混合,15min内送检[3]。
1.2.1.2 实验组 采用垂直旋转进针法采血。患者穿刺侧掌心向上,腕关节下垫一软枕,使腕关节背伸,触摸腕关节上约两横指处桡动脉搏动最明显处并固定,以穿刺点皮肤为中心环形常规消毒5cm。同时消毒操作者左手食指及中指,穿刺者左手拇指绷紧皮肤,利用食指触压感觉动脉的深度及走向,右手持采血针(5.5号头皮针连接5mL一次性注射器,内加肝素),与皮肤呈90°垂直旋转刺入血管,见回血停止进针,左手拇指和食指固定针头,在动脉压力下,血液自动流入注射器1ml后拔针用无菌棉球加压止血5min-10min,并迅速排尽注射器内空气,拔出针头后,将针尖插入橡皮塞与空气隔绝,然后将注射器平置于两掌之间,轻轻地转动数次,使抗凝剂与血液充分混合,15min内送检。
1.2.2 统计方法 计量资料以χ±s表示,采用t检验,计数资料用x2检验,软件采用SPSS17.0。
2 结 果
2.1 穿刺成功率 见表1。
3 讨 论
垂直旋转成功率明显高于斜刺进针,可能的原因是,对照组在针头刺入皮下接触血管壁且未穿透血管壁时,进针时局部损伤大,穿刺成功率较低,患者疼痛明显,患者易动,易使血管滑动,导致穿刺失败,影响穿刺成功率并影响了穿刺时间[4],而垂直进针法使针头直接穿透皮肤刺入血管壁,减少针头在皮下停留的时间,减轻对患者的刺激及疼痛,易穿刺成功。要减轻穿刺的疼痛,就要缩短刺激时间和降低刺激强度。采用垂直旋转法采血时,针头与皮肤接触面积小,组织损伤小,受损组织释放的某些致痛物质较少,使神经末梢传入中枢的痛觉减少,所以疼痛较轻。此外,垂直进针法直接进入皮下及血管,减少了进针路程,缩短了刺激时间,从而减少了对皮下纤维的伤害,也减轻了患者的疼痛[5],提高了血气分析准确率。进针时针斜面向上,回血快,见回血后针头斜面向左转向操作者,与血流方向一致,可减少针眼处渗血及血肿的发生能有效避免血肿形成,而且避免暴露,重复性好。这种方法既避免了经股动脉采血易混入气泡,又大大减少了误采静脉血的几率。综上所述,实验组采血定位准确,易于操作,穿刺成功率高,局部损伤小,疼痛程度低,省时省力,易掌握,其明显优于对照组,是值得广泛应用推广的技术。
参考文献
[1] 窦静.血气分析动脉穿刺采血的体会.现代医药卫生,2006,22(20):3179.
[2] 姜安丽.新编护理学基础[M].北京:人民卫生出版社,2007:249.