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一、人的生命意識(shí):語(yǔ)文課堂教學(xué)系統(tǒng)建立的基點(diǎn)
所謂生命意識(shí),就是人的生命為了自身生存和發(fā)展的需要,對(duì)客觀事物進(jìn)行解讀、攝取、吸收、表現(xiàn)和改造的靈智和欲求。這是語(yǔ)文課堂教學(xué)系統(tǒng)工程建立的基點(diǎn),也是區(qū)別于其他學(xué)科的特點(diǎn)。
人的生命意識(shí)確實(shí)是語(yǔ)文課堂教學(xué)系統(tǒng)工程建立的基點(diǎn)。只有構(gòu)筑好這個(gè)基點(diǎn),才能促進(jìn)教師與學(xué)生心靈發(fā)生碰撞,教師和學(xué)生與課文作者心靈發(fā)生碰撞。那么,怎樣構(gòu)筑生命意識(shí)這個(gè)基點(diǎn)呢?可主要借助作為語(yǔ)文學(xué)科生命意識(shí)外延的情、理、知、能。情即維護(hù)真善美反對(duì)假惡丑的喜怒哀樂愛憎,這是生命意識(shí)的啟動(dòng);理即進(jìn)步的科學(xué)的理念,這是生命意識(shí)的升華;知即讀寫聽說(shuō)的語(yǔ)文知識(shí),這是生命意識(shí)的凝聚;能即運(yùn)用語(yǔ)文知識(shí)的能力,這是生命意識(shí)的實(shí)踐。根據(jù)外延的這四個(gè)方面,從“情”入手,篩選出課文中能使學(xué)生動(dòng)情的誘導(dǎo)物激起學(xué)生情感的波瀾,在學(xué)生對(duì)課文動(dòng)情的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生的情感轉(zhuǎn)化為理念達(dá)到情理統(tǒng)一。
二、融和著人的生命意識(shí)的語(yǔ)文學(xué)科的重心和內(nèi)核:語(yǔ)文教學(xué)方法操作的視點(diǎn)
1.對(duì)準(zhǔn)語(yǔ)文學(xué)科的重心。語(yǔ)文學(xué)科的重心來(lái)源于語(yǔ)文學(xué)科的本體。我們認(rèn)為,語(yǔ)文學(xué)科的本體就是把語(yǔ)言組合成的文章編制成為系統(tǒng),通過(guò)教師運(yùn)用它來(lái)進(jìn)行施教,使學(xué)生掌握語(yǔ)言組合知識(shí)和形成語(yǔ)言組合能力(包括書面的和口頭的)。因此,從語(yǔ)文學(xué)科的本體來(lái)考察,其重心是什么呢?有人提出,無(wú)論是語(yǔ)言文字、文學(xué)、文章還是文化,都離不開語(yǔ)言,所以其重心是語(yǔ)言。這種說(shuō)法似是而非,必然誤導(dǎo)語(yǔ)文教學(xué)。因?yàn)檎Z(yǔ)言涉及的范疇,包含了語(yǔ)言現(xiàn)象、規(guī)律、理論以及應(yīng)用等等方面的內(nèi)容。如果以語(yǔ)言為重心,那就等于語(yǔ)文學(xué)科是一個(gè)大雜燴,而且中學(xué)生也沒有必要這樣來(lái)學(xué)語(yǔ)言,也負(fù)荷不起這樣的負(fù)擔(dān)。事實(shí)上,語(yǔ)文學(xué)科的重心應(yīng)集中到以文章為形態(tài)的語(yǔ)言組合上。這就是為什么對(duì)許多同樣的詞語(yǔ),有的人可以組合成精美絕倫的妙筆佳作,有的人卻糟蹋成平庸乏味的大雜燴的原因所在。
2.對(duì)準(zhǔn)語(yǔ)文學(xué)科重心的內(nèi)核。內(nèi)核,即內(nèi)部質(zhì)地。關(guān)于語(yǔ)文學(xué)科重心的內(nèi)部質(zhì)地生成,人們從不同的角度給予回答:社會(huì)學(xué)認(rèn)為它是可以充當(dāng)人們作交際工具約定俗成的符號(hào)系統(tǒng);物理學(xué)認(rèn)為它是可以充當(dāng)人們思維的物質(zhì)外殼;傳播學(xué)認(rèn)為它是傳承文化的載體。這分別從不同的側(cè)面揭示出以文章為基本形態(tài)的語(yǔ)言組合的質(zhì)地生成,但都帶有片面性:著眼于語(yǔ)言與外部事物的關(guān)系,只停留在“語(yǔ)言”這一層面。而構(gòu)成語(yǔ)言的語(yǔ)音、詞匯、語(yǔ)法等因子是約定俗成的,各自根據(jù)需要賦予不同信息于其中的,因而說(shuō)它是工具,不能正確解釋作為言語(yǔ)的以文章為形態(tài)的內(nèi)部質(zhì)地生成。
三、教師和學(xué)生的生命意識(shí)能量的交流:語(yǔ)文教學(xué)師生關(guān)系的支點(diǎn)
為推動(dòng)語(yǔ)文課堂教學(xué)系統(tǒng)工程運(yùn)轉(zhuǎn)的語(yǔ)文教學(xué)方法操作,一定得通過(guò)一種互相依存、互相促進(jìn)的師生關(guān)系進(jìn)行,而且還要有一個(gè)支點(diǎn)來(lái)建立起師生之間的這種關(guān)系。對(duì)師生關(guān)系的研究,最有影響的有五種主張:主體主導(dǎo)說(shuō)、雙主客體說(shuō)、教學(xué)相長(zhǎng)說(shuō)、雙邊活動(dòng)說(shuō)以及信息傳輸說(shuō)。它們分別從不同的側(cè)面揭示了建立師生關(guān)系的客觀規(guī)律。第一種是從認(rèn)識(shí)論的側(cè)面,倡導(dǎo)師生關(guān)系應(yīng)該是一種以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的關(guān)系。第二種是從辯證法的側(cè)面,認(rèn)為教師和學(xué)生互為主客體,從教方面來(lái)說(shuō),教師是主體,學(xué)生是客體;從學(xué)方面來(lái)說(shuō),學(xué)生是主體,教師是客體。第三種是從人際關(guān)系的側(cè)面,它出自《禮記?學(xué)記》“是故學(xué)然后知不足,教然后知困。知不足,然后能自反之;知困,然后能自強(qiáng)也。故曰‘教學(xué)相長(zhǎng)’也?!秲睹吩弧畬W(xué)學(xué)半’,此其之謂乎?”第四種是從行為學(xué)的側(cè)面,它是說(shuō)教師活動(dòng)和學(xué)生活動(dòng)相統(tǒng)一的過(guò)程。第五種是從信息論的側(cè)面,它認(rèn)為知識(shí)就是一種信息,課堂教學(xué)的過(guò)程就是信息的輸出與接受、傳遞與轉(zhuǎn)換的過(guò)程。
事實(shí)上,語(yǔ)文教學(xué)師生關(guān)系的支點(diǎn)就是教師和學(xué)生生命意識(shí)能量的交流。因?yàn)?,語(yǔ)文學(xué)科內(nèi)容的主體部分是課文,這些課文隱藏著作者生命意識(shí)的律動(dòng),燃燒著作者愛與恨的情感,交織著作者悲與喜的感受,回蕩著作者對(duì)人生悲歡離合的傾訴,表現(xiàn)著作者追求正義與真理的吶喊……教師要教學(xué)生學(xué)好這些課文,須引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課文進(jìn)行生命的體驗(yàn)。因此,教師必須把自身的生命意識(shí)能量釋放出來(lái),并以此來(lái)激發(fā)學(xué)生的生命意識(shí)能量的釋放,從而把課文的生命意識(shí)作軸心,并圍繞它,使教師的生命意識(shí)和學(xué)生生命意識(shí)發(fā)生交流。
參考文獻(xiàn):
[1]劉勰:《文心雕龍》,浙江古籍出版社,2001。
一、把握兒童好玩的天性,實(shí)施信息技術(shù)教學(xué)
好玩是兒童的天性,游戲是兒童的最愛。心理學(xué)研究表明:兒童游戲時(shí)的注意力高度集中,并能產(chǎn)生濃厚且持久的興趣。有了高度集中的注意力,有了濃厚的興趣,就能充分調(diào)動(dòng)兒童的主觀能動(dòng)性,就能最大限度激發(fā)兒童的潛能,而信息技術(shù)是實(shí)踐操作與游戲的完美結(jié)合,正是基于學(xué)生的心理特征和信息技術(shù)的特點(diǎn),展開“游戲教學(xué)法”,既遵循了學(xué)生的游戲天性,又充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)。
例如,我在進(jìn)行《修改圖形》一課教學(xué)時(shí),為了調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性,我在上課之前打開QQ游戲,津津有味玩著其中的“找茬”,以故意找不出兩者間的區(qū)別來(lái)吸引學(xué)生一同參與。學(xué)生一看老師都找不出來(lái)了,就一起幫忙找,在學(xué)生幫助下,闖下了一關(guān)又一關(guān),看到學(xué)生們興高采烈的樣子,我說(shuō):“你們想玩嗎?”“想!”學(xué)生們不約而同地喊起來(lái)?!跋胪婵梢裕蠋熛虢o你們一個(gè)難度較大的游戲,不知道你們敢不敢挑戰(zhàn)?”“敢!”于是我就趁勢(shì)提出要求:“不但要找出兩者間的不同地方,而且還要利用畫圖工具將兩者間不同的地方改成相同的。為了讓你們快點(diǎn)完成游戲內(nèi)容,老師先給你們簡(jiǎn)單地介紹一下畫圖工具的一些基本用法?!睂W(xué)生聽后,非常認(rèn)真地聽我講解,很快就掌握了畫圖工具的常規(guī)用法。這樣,我將知識(shí)的學(xué)習(xí)與游戲有機(jī)結(jié)合起來(lái),學(xué)生們出于對(duì)游戲的興趣,學(xué)習(xí)的效果都非常好,并在游戲之中掌握了所學(xué)的知識(shí)。
二、抓住兒童好勝的心理,實(shí)施信息技術(shù)教學(xué)
幾乎每個(gè)兒童都有好勝的心理,只不過(guò)有的表現(xiàn)強(qiáng)烈,有的表現(xiàn)含蓄。適度的好勝心理有利于兒童高效完成學(xué)習(xí)任務(wù),有利于兒童順利解決問(wèn)題。針對(duì)這一特點(diǎn),我在信息技術(shù)教學(xué)的過(guò)程中組織學(xué)生開展多種形式的競(jìng)賽,以“賽”激起兒童的好勝心,以“賽”激起兒童的學(xué)習(xí)興趣,以“賽”進(jìn)行有效的教學(xué)。
我在進(jìn)行《做個(gè)小小打字員》一課教學(xué)時(shí),為了讓學(xué)生快速掌握用“智能ABC輸入法”輸入單字和詞組,并學(xué)會(huì)保存文件內(nèi)容。我就充分利用學(xué)生好勝的心理設(shè)置這樣一個(gè)比賽環(huán)節(jié),首先出示一段文字:呼蘭河這小城里邊,以前住著我的祖父,現(xiàn)在埋著我的祖父。那園里的蝴蝶、螞蚱、蜻蜓,也許還是年年仍舊,也許現(xiàn)在已完全荒涼了……然后說(shuō):看誰(shuí)最先將這段文字錄進(jìn)電腦。因?yàn)楹⒆觽儧]有學(xué)過(guò)漢字錄入方法,所以你瞧瞧我,我瞧瞧你,看著學(xué)生一臉無(wú)奈,我接著說(shuō):只要你們認(rèn)真跟我學(xué),就能很快掌握這個(gè)方法,現(xiàn)在看誰(shuí)學(xué)得又快又好。于是學(xué)生們認(rèn)真聽我講解,很快就學(xué)會(huì)了“ABC輸入法”,并利用所學(xué),爭(zhēng)先恐后錄入漢字。學(xué)生在好勝的心理作用下,很快掌握了教學(xué)內(nèi)容。
三、基于兒童好動(dòng)的特點(diǎn),實(shí)施信息技術(shù)教學(xué)
兒童好動(dòng),一方面,是由于他們的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育尚未完全成熟,另一方面也是他們認(rèn)識(shí)世界、探索世界的手段。他們?cè)诙鄤?dòng)中完善神經(jīng)系統(tǒng),在多動(dòng)中感知著世界。而信息技術(shù)正是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,這一特點(diǎn)與兒童好動(dòng)的特征不謀而合,正是基于兒童的好動(dòng)和計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性特征,利用兒童好動(dòng)的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)可以起到事半功倍的效果。
關(guān)鍵詞:學(xué)徒制;優(yōu)缺點(diǎn);啟示
一、傳統(tǒng)學(xué)徒制的優(yōu)點(diǎn)
①傳統(tǒng)學(xué)徒制是全程教育。師傅在培訓(xùn)徒弟的過(guò)程中負(fù)有全面教育的責(zé)任,包括傳授職業(yè)知識(shí)和技能,讀、寫、算等文化知識(shí)教育及思想品德。
②師徒之間關(guān)系緊密。無(wú)論在西方還是中國(guó),學(xué)徒制早期都是父子傳授,然后過(guò)渡到師傅收養(yǎng)子做徒弟,這難免保留著父子般的親密感情。這種感情不亞于血濃于水的親情。
③技術(shù)精湛。傳統(tǒng)學(xué)徒制是師傅以口傳手授為主要形式的技能傳授方式,徒弟通過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間去學(xué)會(huì)一樣?xùn)|西,所做出來(lái)的產(chǎn)品富有人文氣息;徒弟不以獲取工資報(bào)酬為主要目的,在學(xué)習(xí)過(guò)程中非常認(rèn)真,可以做到精益求精。
④學(xué)徒目標(biāo)明確。拜師學(xué)藝,之所以會(huì)拜其為師,只因其人熟練掌握某一技能,學(xué)徒想通過(guò)他來(lái)掌握這一技能,從而實(shí)現(xiàn)自己的人生目標(biāo)。
⑤師傅可以直接向徒弟傳授技藝。
二、傳統(tǒng)學(xué)徒制的缺點(diǎn)
①培養(yǎng)時(shí)間比較長(zhǎng)。傳統(tǒng)學(xué)徒制屬于個(gè)別教育,學(xué)徒大多在完全自然的工作過(guò)程中隨機(jī)學(xué)習(xí),學(xué)徒期特別長(zhǎng),教育效率低下。
②市場(chǎng)生存空間小。傳統(tǒng)學(xué)徒制由于要求很小的師生比,效率低下,不適應(yīng)工業(yè)化體制的需要。并且手工產(chǎn)品利潤(rùn)價(jià)值低,投入與產(chǎn)出不成正比,市場(chǎng)生存空間很小。
③人生依附關(guān)系重。對(duì)于學(xué)徒而言,與師傅的感情深厚,由于一些傳統(tǒng)思想的束縛,使他們?nèi)松栏疥P(guān)系重。
三、對(duì)現(xiàn)代教育的啟示
教育的真正核心目的在于培養(yǎng)人的素養(yǎng),特別是人文素養(yǎng),所謂人文素養(yǎng)就是使培養(yǎng)出的人能夠強(qiáng)化社會(huì)秩序,社會(huì)道德和社會(huì)和諧。而現(xiàn)在學(xué)校只是把眼光盯在出成績(jī),主管部門只看重升學(xué)率,社會(huì)各界只認(rèn)出了多少高考狀元,學(xué)校的育人功能單一到如此地步。這也導(dǎo)致了越來(lái)越多的畢業(yè)生不能夠適應(yīng)崗位需求,沒有過(guò)硬的技術(shù)基礎(chǔ),技術(shù)人員供不應(yīng)求。
現(xiàn)代的學(xué)校教育更應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)學(xué)生多元化發(fā)展,橫向,縱向發(fā)展。
對(duì)于職業(yè)教育,應(yīng)推行現(xiàn)代學(xué)徒制,我們應(yīng)從以下幾方面做出努力:一是高等教育大眾化。通過(guò)大眾化高等教育,提高全民科學(xué)素質(zhì)。將現(xiàn)有學(xué)歷特點(diǎn)的職業(yè)教育改造成職業(yè)培訓(xùn),即讓職業(yè)教育成為真正意義上的終身教育,不論初中、高中畢業(yè)還是大學(xué)、研究生畢業(yè),如果要進(jìn)入技術(shù)、技能崗位就業(yè),就必須到通過(guò)學(xué)徒制接受職業(yè)培訓(xùn),并獲取相應(yīng)的職業(yè)資格水平證書上。二是全面推行勞動(dòng)準(zhǔn)入制。制定和規(guī)范行業(yè)入職標(biāo)準(zhǔn),未經(jīng)學(xué)徒培訓(xùn)不能進(jìn)入相關(guān)企業(yè)行業(yè)。三是充分發(fā)揮政府主導(dǎo)作用。政府主導(dǎo)的作用主要體現(xiàn)在政策的引導(dǎo)、經(jīng)費(fèi)的投入,特別是對(duì)接受學(xué)徒培訓(xùn)的企業(yè)進(jìn)行經(jīng)費(fèi)支持,調(diào)動(dòng)企業(yè)參與職業(yè)教育的積極性。四是建立健全管理機(jī)構(gòu),從學(xué)徒制課程開發(fā)到結(jié)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定與考核,都有相應(yīng)組織和部門負(fù)責(zé),并且既分工又合作,確保學(xué)徒制有效推行。
關(guān)鍵詞 玉米;吉單631;生物學(xué)性狀;產(chǎn)量;吉林樺甸
中圖分類號(hào) S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2016)08-0009-01
樺甸市屬于吉林省濕潤(rùn)冷涼區(qū)域,具有常年降水量大以及低溫寡照的氣候特點(diǎn)[1-2]。市場(chǎng)銷售的玉米品種超過(guò)100種,種植戶很難選擇種植的品種,嚴(yán)重限制了玉米生產(chǎn)水平的提高,為此通過(guò)10個(gè)中熟新品種的篩選試驗(yàn),明確該區(qū)域種植的最佳品種,以期為玉米高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供有力的技術(shù)支撐。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)區(qū)設(shè)在吉林省樺甸市八道河子鎮(zhèn)向陽(yáng)村某農(nóng)戶責(zé)任田,試驗(yàn)地土壤為沖積土。試驗(yàn)區(qū)耕層土壤含有機(jī)質(zhì)25.6 g/kg、水解氮186.62 mg/kg、速效磷63.94 mg/kg、速效鉀148 mg/kg,pH值4.48。
1.2 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)玉米品種為吉單631,由吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所提供。試驗(yàn)用肥料尿素、二銨、氯化鉀,由樺甸市延慶農(nóng)資有限公司提供。N、P2O5、K2O施肥量分別為200、100、100 kg/hm2,1/3氮肥、全部的磷和鉀肥在起壟前一次性施入原壟溝中作底肥,2/3氮肥于6月下旬作追肥[3-5]。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
根據(jù)種植密度的不同,設(shè)5個(gè)處理,分別為3.0萬(wàn)株/hm2(A)、4.5萬(wàn)株/hm2(B)、6.0萬(wàn)株/hm2(C)、7.5萬(wàn)株/hm2(D)、9.0萬(wàn)株/hm2(E)。3次重復(fù),隨機(jī)排列,試驗(yàn)區(qū)設(shè)6行,行長(zhǎng)10 m,寬60 cm,小區(qū)面積36 m2。5月28日播種,深度3.5 cm。
1.4 試驗(yàn)調(diào)查、測(cè)產(chǎn)與考種
進(jìn)行出苗期、苗期早發(fā)性、拔節(jié)期、抽雄期、吐絲期、成熟期的調(diào)查。吐絲期調(diào)查植株高度、穗位高度、莖粗。收獲期對(duì)小區(qū)10 m2內(nèi)的全部果穗進(jìn)行測(cè)產(chǎn),選取代表性的10穗晾曬風(fēng)干。考種時(shí)測(cè)定果穗穗粒數(shù)、百粒重及籽粒含水量,得出籽粒含水量14%的產(chǎn)量[6-7]。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同種植密度對(duì)玉米生育期的影響
如表1所示,各處理的出苗期、早發(fā)性、拔節(jié)期沒有差異。抽雄期最早的為處理A、B,最晚的為處理D、E。吐絲期最早的為處理A,最晚的為處理D、E。成熟期最早的為處理A、B,最晚的為處理D、E。
2.2 不同種植密度對(duì)玉米生物學(xué)性狀的影響
如表1所示,各處理的植株高度由低到高依次為處理 A、B、C、D、E。穗位由低到高依次為處理A、B、C、D、E。莖粗由大到小依次為處理A、B、C、D、E。
2.3 不同種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量構(gòu)成及產(chǎn)量的影響
如表1所示,各處理收獲穗數(shù)由多到少排依次位為處理E、D、C、B、A。穗粒數(shù)由多到少依次為處理A、B、C、D、E。收獲粒數(shù)由多到少排位為處理E、D、C、B、A。千粒重由大到小排位為處理A、B、C、D、E。產(chǎn)量由高到低排位為處理E、C、D、B、A。
3 結(jié)論與討論
綜上所述,各處理生育期可知,出苗期最早、早發(fā)性、拔節(jié)期沒有差異。抽雄期最早的為處理A、B,最晚的為處理D、E。吐絲期最早的為處理A,最晚的為處理D、E。成熟期最早的為處理A、B,最晚的為處理D、E。株高由高到低分別為處理E、D、C、B、A。穗位由高到低分別為處理E、D、C、B、A。莖粗分別為處理A、B、C、D、E。從產(chǎn)量構(gòu)成及產(chǎn)量可知,收獲粒數(shù)由多到少排位為處理E、D、C、B、A。千粒重由大到小排位為處理A、B、C、D、E。產(chǎn)量由高到低排位為處理E、C、D、B、A。
通過(guò)吉單631的不同密度試驗(yàn),處理C、E的產(chǎn)量高,分別為12 523.44、13 571.71 kg/hm2。處理C、D的產(chǎn)量相近,而處理D比處理C的種植密度大,其播種量大,增加播種量,同時(shí)增加播種種子的費(fèi)用以及田間管理的費(fèi)用。因此,吉單631種植密度選擇6.0萬(wàn)株/hm2較為適宜可以達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。
4 參考文獻(xiàn)
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[4] 方向前,趙洪祥,包軍善,等.吉林省濕潤(rùn)冷涼區(qū)中熟玉米品種試驗(yàn)研究[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,35(5):10-12.
[5] 方向前,邊少鋒,柴壽江,等.吉林省東部半山區(qū)“四密25”玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素的淺析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2006,22(7):183-185.
陽(yáng)極材料采用摻硼金剛石薄膜板狀電極,研究了電化學(xué)氧化中電流密度、電解時(shí)間、pH、氯離子濃度、硫酸根離子濃度對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)抑制的影響,以及電解前后藻細(xì)胞形態(tài)的變化。結(jié)果表明,4個(gè)影響因素對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)抑制效果顯著。抑藻效果隨電流密度、電解時(shí)間的增加而增加,電流密度為17 mA/cm2時(shí)藻細(xì)胞出現(xiàn)破裂、細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)流出的現(xiàn)象,抑藻效果較好;當(dāng)電解時(shí)間為20 min時(shí),可完全抑制藻細(xì)胞生長(zhǎng);再增大電解時(shí)間,對(duì)抑藻效果無(wú)明顯促進(jìn)作用,初始pH在中性及酸性條件下可完全抑制藻細(xì)胞生長(zhǎng)。抑藻效果與溶液中氯離子、硫酸根離子濃度成正相關(guān),當(dāng)溶液中氯離子濃度為6 mg/L時(shí),可完全抑制藻細(xì)胞生長(zhǎng);無(wú)氯離子時(shí),藻細(xì)胞在4 d后出現(xiàn)繼續(xù)增長(zhǎng)現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞:
銅綠微囊藻;摻硼金剛石薄膜電極;生長(zhǎng)抑制;細(xì)胞形態(tài);氧化反應(yīng)
Abstract:
The influence of current density, electrolysis time, pH , Cl- and SO2-4 concentration on the inhibition of Microcystis aeruginos was investigated by Borondoped diamond plate electrode. Algal cell morphology before and after electrochemical treatment were observed. The results show that the four factors had significant effects on the inhibition of algal cells. The inhibition of algae increase with the increase of current density and electrolysis time, which are good at 17 mA/cm2 because of leading to the rupture of algae cells and outflowing of intracellular substances. Completed inhibition of algae could be obtained after 20 minutes. More than 20 minutes Electrolysis time have no obvious effect on the inhibition of algae. Completed inhibition of algae could be obtained under the initial pH in neutral and acidic conditions. The inhibition of algae increase with the concentration of Cl- and SO2-4 in the solution. The concentration of Cl- of 6 mg/L could completely inhibit the growth of algae cells. The algal solution without chloride ion continue to grow after 4 days.
Keywords:
Microcystis aeruginosa; borondoped diamond; cell suppression procedures; cell culturemorphology; oxidation
藍(lán)綠藻是自然水體中最常見的藻類,它不僅影響湖泊水質(zhì),更威脅飲用水安全,如果藻類去除不夠徹底,將直接影響飲用水水質(zhì)?;瘜W(xué)除藻是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù),如氯化除藻、臭氧除藻、高錳酸鉀除藻,它可直接殺死藻細(xì)胞而防止藻類的再次繁殖,但投加的化學(xué)藥品會(huì)產(chǎn)生二次污染[1]。
電化學(xué)殺藻一方面源于外電場(chǎng)對(duì)細(xì)胞膜的電擊穿透、對(duì)細(xì)胞代謝的電滲和電泳作用,導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)流出,藻類死亡;另一方面源于電解過(guò)程中產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性物質(zhì)(如?OH、ClO-、O3、H2O2、S2O2-8等)[23]對(duì)細(xì)胞膜和細(xì)胞核的破壞,以及蛋白質(zhì)及碳水化合物的降解,最終導(dǎo)致細(xì)胞的死亡,從而達(dá)到殺藻并抑制水體中藻生長(zhǎng)的目的[4]。Lacasa等[5]認(rèn)為活性氯等氧化性物質(zhì)是電化學(xué)氧化殺滅大腸桿菌的主要原因。Patermaraxis等[6]指出電場(chǎng)本身對(duì)微生物細(xì)胞是有害的,電場(chǎng)可以導(dǎo)致不可逆的膜滲透現(xiàn)象的發(fā)生,從而致使生物的正常生理功能受到影響。電解過(guò)程產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)中,HClO、ClO-、H2O2、S2O2-8等在水體中的半衰期較長(zhǎng)[7],進(jìn)一步加劇了已經(jīng)受損藻細(xì)胞的損傷程度,達(dá)到殺藻且持續(xù)抑制藻類生長(zhǎng)的目的。Liang等[8]使用RuO2/Ti電極研究了電化學(xué)對(duì)藻細(xì)胞的即時(shí)殺藻效果,證明了電化學(xué)方法可有效滅活藻細(xì)胞;Xu等[9]研究了RuO2/Ti電極電化學(xué)氧化的抑藻效果,發(fā)現(xiàn)RuO2/Ti電極可有效抑制藻細(xì)胞生長(zhǎng);摻硼金剛石薄膜電極(Borondoped diamond,以下簡(jiǎn)稱BDD)特性優(yōu)良,電解中產(chǎn)生的?OH容易進(jìn)入主體溶液,更多地參與藻細(xì)胞的氧化,且的電極表面活性點(diǎn)也增加了電化學(xué)的直接氧化[10]。Mascia等[7]使用BDD電極預(yù)處理小球藻,研究了不同Re及電流密度情況下BDD電極對(duì)藻細(xì)胞的即時(shí)滅活效果,發(fā)現(xiàn)BDD電極可有效殺死藻細(xì)胞。
BDD電極對(duì)藻類生長(zhǎng)抑制的研究并無(wú)報(bào)道,筆者以BDD為陽(yáng)極,利用BDD電極的優(yōu)良特性,研究電流密度、電解時(shí)間、初始pH、氯離子濃度對(duì)高濃度含藻水中銅綠微囊藻生長(zhǎng)抑制的影響,并利用掃描電子顯微鏡觀察處理前后藻細(xì)胞形態(tài)變化研究殺藻機(jī)理。
1材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)裝置
整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)由電源、磁力攪拌器、電解槽、電極板組成。電解槽為300 mL燒杯,實(shí)驗(yàn)有效容積為300 mL。陰極及陽(yáng)極均采用板狀電極,分別為AISI201型不銹鋼和鉭襯底BDD薄膜電極,極板間距為0.7 cm,有效面積為29.25 cm2,極水比(陽(yáng)極工作面積與實(shí)驗(yàn)有效容積之比)為0.097 5 cm-1?!糐P+2〗電源由M8872型直流電源(5 A/30 V,美爾諾)提供,電解過(guò)程中保持電流恒定,并用781型磁力攪拌器對(duì)實(shí)驗(yàn)水樣進(jìn)行攪拌,保持轉(zhuǎn)速為250 r/min。
1.2實(shí)驗(yàn)對(duì)象
實(shí)驗(yàn)采用的藻N為銅綠微囊藻,購(gòu)于中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所,編號(hào)為FACHB315,尺寸大小約為3~6 μm。將銅綠微囊藻置于BG11培養(yǎng)基中,并放在恒溫生化培養(yǎng)箱(spx250BG)中進(jìn)行培養(yǎng),培養(yǎng)條件為:溫度26 ℃、光照3 000 lx、光暗比14〖DK1〗∶10,每天對(duì)藻種進(jìn)行搖晃2~3次。當(dāng)藻種培養(yǎng)至7 d(對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期)后開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所用玻璃器皿均由高壓鍋在溫度121 ℃下滅菌。
1.3實(shí)驗(yàn)過(guò)程
實(shí)驗(yàn)開始前,用滅菌過(guò)的BG11培養(yǎng)基稀釋藻種至1.2×109~1.4×109個(gè)/L(OD680為0.065~0072)作為實(shí)驗(yàn)水樣,放置1 d后開始實(shí)驗(yàn)。研究離子濃度對(duì)抑藻效果影響時(shí),先用0.45 μm濾膜真空抽濾后再用無(wú)氯離子或無(wú)硫酸根離子滅菌過(guò)的BG11培養(yǎng)基稀釋至1.1×109~1.4×109個(gè)/L,放置1 d后開始實(shí)驗(yàn),電解前加入相應(yīng)離子濃度NaCl、Na2SO4。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用恒流方式供電,所處室溫為22±2 ℃,電解前用0.1 mol/L HNO3或0.1 mol/L NaOH調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)水樣pH,pH通過(guò)PH301型pH計(jì)(HACH,美國(guó))測(cè)得。
電解結(jié)束后將處理過(guò)的水樣置于250 mL錐形瓶中進(jìn)行培養(yǎng),并測(cè)定0~8 d同一時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)水樣在680 nm處的光密度值,以評(píng)價(jià)BDD電極對(duì)藻細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制效果。利用掃描電子顯微鏡觀察一定電解條件下的藻細(xì)胞在電解前后的形態(tài)變化。
1.4分析方法
藻細(xì)胞密度最直觀地表達(dá)生物量多少,可通過(guò)血球計(jì)數(shù)板和光學(xué)顯微鏡(BA310,MOTIC CHINA GROUP CO.LTD)直接計(jì)數(shù)。同一藻樣觀察3次,每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)值相差范圍應(yīng)小于15%,否則,重新計(jì)數(shù),取3次的平均值進(jìn)行藻密度計(jì)數(shù)[11]。利用紫外可見分光光度計(jì)(HACH,DR5000)對(duì)藻液進(jìn)行波長(zhǎng)掃描,其在680 nm處有最高吸收峰,因此,用光密度OD680間接表示藻的生長(zhǎng)變化[1213]。
藻細(xì)胞形態(tài)的觀測(cè),觀測(cè)前首先將電解前后藻溶液進(jìn)行離心濃縮,然后進(jìn)行一系列的固定、脫水、置換、干燥、離子濺射鍍金后使用MIRA 3 LMH型掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀測(cè)[14]。
2結(jié)果與討論
2.1電流密度對(duì)藻細(xì)胞生長(zhǎng)抑制的影響
電流密度不僅影響電場(chǎng)強(qiáng)度,也影響電化學(xué)中羥基自由基以及氧化性物質(zhì)的產(chǎn)生量,因此,提高電流密度,將直接加快電化學(xué)氧化進(jìn)程[1516]。在電解時(shí)間為20 min、初始pH為7、初始藻液OD680為0071的條件下,銅綠微囊藻在不同電流密度下處理后8 d內(nèi)的生長(zhǎng)狀況及藻細(xì)胞滅活率見圖2。
由圖2可知,與對(duì)照樣相比較,不同程度的電流密度均對(duì)銅綠微囊藻的生長(zhǎng)產(chǎn)生了抑制作用,且電流密度越大,抑制作用越強(qiáng)。當(dāng)電流密度為5 mA/cm2,電解后培養(yǎng)至4 d時(shí),藻液的光密度OD680由0.71下降為0.060,呈現(xiàn)略微下降的趨勢(shì),在4~8 d時(shí)間內(nèi),OD680由0.060上升為0.084,表明在此電流密度下藻細(xì)胞有一部分受到損傷死亡,但大部分仍能繼續(xù)繁殖,所以,5 mA/cm2的電流強(qiáng)度并不能抑制徹底藻類生長(zhǎng)。當(dāng)電流密度為10、15、17、20 mA/cm2時(shí),在0~8 d培養(yǎng)過(guò)程中,藻液逐漸由綠色變?yōu)辄S色再變?yōu)闊o(wú)色,且OD680逐漸下降,表明在此范圍內(nèi)的電流密度產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)可達(dá)到徹底抑制藻細(xì)胞生長(zhǎng)的目的。對(duì)10、15、17、20 mA/cm2條件下通過(guò)藻細(xì)胞計(jì)數(shù)方法求得藻細(xì)胞滅活率,由圖2可知,當(dāng)電流密度為10、15 mA/cm2時(shí),藻細(xì)胞滅活率在初始階段上升緩慢,表明藻細(xì)胞在此電流密度下的損傷程度較小或較少藻細(xì)胞受到損傷,而損傷程度較小藻細(xì)胞裂解速度較慢。因此,在初始階段,受損藻細(xì)胞在顯微鏡下仍然能夠觀察到完整的形態(tài),而隨著培養(yǎng)時(shí)間的增長(zhǎng),這些藻細(xì)胞不斷裂解死亡,滅活率不斷上升。當(dāng)培養(yǎng)至8 d時(shí),藻細(xì)胞滅活率分別為73.3%、88.0%。而當(dāng)電流密度為17、20 mA/cm2時(shí),藻細(xì)胞滅活率相差不大,且均在初始階段上升很快,當(dāng)培養(yǎng)至2 d,藻細(xì)胞滅活率已經(jīng)達(dá)到70.0%、75.0%,表明藻細(xì)胞在此電流密度下受到較大程度損傷或受損傷藻細(xì)胞較多,在培養(yǎng)初期大部分藻細(xì)胞裂解死亡。當(dāng)培養(yǎng)至8 d時(shí),滅活率可達(dá)94.7%、95.1%。
對(duì)不同電流密度下所需能耗進(jìn)行分析,由圖3可知,較高電流密度所需能耗較大。當(dāng)電流密度分別為10、15、17、20 mA/cm2時(shí),所需能耗分別為403、4.71、5.17、5.64 kWh/m3。雖然,電流密度為20 mA/cm2的滅活率與17 mA/cm2的滅活率相差不大,但能耗卻高了0.47 kWh/m3。同時(shí),考慮藻液在處理后的8 d內(nèi)有較好的滅活率且較經(jīng)濟(jì)的情況下,選用電流度17 mA/cm2作為BDD電極抑制藻細(xì)胞生長(zhǎng)電流。
2.2電解時(shí)間對(duì)藻細(xì)胞生長(zhǎng)抑制的影響
在電化學(xué)氧化技術(shù)中,電解時(shí)間是一項(xiàng)重要參數(shù),不僅決定了處理效果的好壞,而且與能耗相關(guān)[17]。為了在較低的能耗下達(dá)到藻類的完全抑制,在電流密度為17 mA/cm2、初始pH為7、初始藻液OD680為0072的條件下,研究了電解時(shí)間分別為10、20、30 min時(shí)銅綠微囊藻在電解后8 d內(nèi)的生長(zhǎng)狀況,結(jié)果如圖4所示。
由圖4可知,當(dāng)電解時(shí)間為10 min時(shí),藻液OD680在電解后由0.072下降至0.065,這是由于電解過(guò)程中的直接氧化和間接氧化導(dǎo)致的細(xì)胞死亡。而在后續(xù)培養(yǎng)8 d時(shí)間內(nèi),藻液逐漸變綠,OD680呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì),表明只有一部分藻細(xì)胞受到嚴(yán)重?fù)p傷,破損程度較小及未受損藻細(xì)胞仍可繼續(xù)生長(zhǎng)。這可能是因?yàn)椋寒?dāng)電流密度及通電時(shí)間相同時(shí),電化學(xué)產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)的量是一定的[18]。當(dāng)電解時(shí)間為10 min時(shí),產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)的量較少,并不足以全部裂解藻細(xì)胞,而在后續(xù)8 d培養(yǎng)過(guò)程中藻細(xì)胞呈現(xiàn)繼續(xù)生長(zhǎng)的現(xiàn)象。當(dāng)電解時(shí)間為20 min時(shí),后續(xù)培養(yǎng)過(guò)程中藻液逐漸由綠色變?yōu)闊o(wú)色,且OD680穩(wěn)定下降,說(shuō)明此條件下可達(dá)到完全抑制藻細(xì)胞生長(zhǎng)的目的。當(dāng)電解30 min時(shí)所需能耗為7.58 kWh/m3,較電解20 min時(shí)高2.41 kWh/m3,且較20 min條件下抑制藻類生長(zhǎng)無(wú)明顯促進(jìn)作用。因此,電解時(shí)間選為20 min。
2.3初始pH對(duì)藻細(xì)胞生長(zhǎng)抑制的影響
電化學(xué)氧化在電解過(guò)程中產(chǎn)生的氧化性物質(zhì)的種類受溶液pH影響[19],且銅綠微囊藻在不同pH環(huán)境下的生長(zhǎng)狀況不同[20]。為了考察初始pH對(duì)銅綠微囊藻細(xì)胞生長(zhǎng)抑制的影響,在電流密度為17 mA/cm2、電解時(shí)間為20 min、初始藻液OD680為0067的條件下,研究了初始pH分別為4、6、7、8、10時(shí)銅綠微囊藻在電解后8 d內(nèi)的生長(zhǎng)狀況以及電解后溶液pH的變化。
由圖5可知,藻液初始pH在中性及酸性條件下對(duì)藻細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制效果較好,而在堿性條件下并不能得到完全抑制。當(dāng)初始pH為4時(shí),電化學(xué)即時(shí)殺藻效果是最好的,這是因?yàn)榇藯l件下電解產(chǎn)生的氣泡尺寸與藻細(xì)胞尺寸相近,一部分藻細(xì)胞通過(guò)電氣浮作用被帶至溶液表面。把漂浮在溶液表面的藻細(xì)胞接種于新鮮培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),其OD680在8 d時(shí)間里從0.027下降至0.018,說(shuō)明通過(guò)電氣浮漂浮至溶液表面的藻細(xì)胞已經(jīng)受到損傷[21]。當(dāng)pH為4、6、7時(shí),處理后溶液OD680持續(xù)穩(wěn)定下降,表明在此范圍內(nèi)藻細(xì)胞受到氧化性物質(zhì)氧化而逐漸裂解死亡,BDD電極電化學(xué)氧化可完全抑制藻細(xì)胞生長(zhǎng)。而當(dāng)pH為8、10時(shí),處理后溶液OD680在第2天出現(xiàn)小幅度下降后開始上升,表明此初始pH條件下,只有部分藻細(xì)胞受到損傷而死亡,剩余藻細(xì)胞仍能繼續(xù)生長(zhǎng),BDD電極電化學(xué)氧化并不能達(dá)到完全抑制藻類生長(zhǎng)的目的。
測(cè)定不同條件下電解前后及培養(yǎng)至8 d內(nèi)溶液的pH值,由圖6可知,當(dāng)初始pH在中性及酸性條件下溶液pH在8 d內(nèi)出現(xiàn)上升的趨勢(shì),并趨于穩(wěn)定;而當(dāng)pH在堿性條件下溶液pH在8 d內(nèi)出現(xiàn)下降,并趨于穩(wěn)定。陳建中等[20]研究表明,當(dāng)溶液pH為8~8.5條件下銅綠微囊藻的生長(zhǎng)量最高,而由圖6可知,初始pH為8、10時(shí),處理后溶液pH在7.95~8.53范圍波動(dòng)。因此,在此條件下藻細(xì)胞的生長(zhǎng)條件^其他情況下好,這也是導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)良好的一個(gè)原因。
2.4離子濃度對(duì)藻細(xì)胞生長(zhǎng)抑制的影響
電解過(guò)程中,溶液中的氯離子及硫酸根離子參與氧化性物質(zhì)的生成,見式(1)~(5)[23]。
因此,氯離子濃度、硫酸根離子濃度直接影響半衰期較長(zhǎng)氧化性物質(zhì)活性氯、S2O2-8的產(chǎn)量,進(jìn)一步影響抑藻效果[22]。為了考察氯離子濃度、硫酸根離子濃度對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)抑制的影響,在電流密度為17 mA/cm2、電解時(shí)間為20 min、初始藻液OD680為0.065的條件下,以BG11培養(yǎng)基中氯離子濃度(18 mg/L)、硫酸根離子濃度(30 mg/L)為限值,研究了氯離子濃度分別為0、6、12、18 mg/L時(shí),硫酸根離子濃度分別為0、15、30 mg/L時(shí)藻細(xì)胞在電解后8 d內(nèi)的生長(zhǎng)狀況,見圖7、圖8。
對(duì)照樣為藻細(xì)胞在無(wú)CaCl2(圖7)或MgSO4(圖8)的BG11培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)狀況,由圖7、圖8可知,藻細(xì)胞可正常繁殖。如圖7所示,當(dāng)電解液中無(wú)氯離子時(shí),溶液在第2天的OD680下降為0.047,在第4天出現(xiàn)上升現(xiàn)象,OD680為0.050,在第8天時(shí)達(dá)到0.086。這是因?yàn)椋涸诖藯l件下僅有直接氧化、?OH氧化、S2O2-8等其他氧化性物質(zhì)氧化破壞藻細(xì)胞,藻細(xì)胞氧化破壞遭到限制,在0~4 d時(shí)間內(nèi),受損程度較大藻細(xì)胞直接裂解死亡,未受損或受損程度較小藻細(xì)胞活性降低而不能進(jìn)行繁殖,OD680出現(xiàn)下降趨勢(shì);在4~8 d時(shí)間內(nèi),受損較小藻細(xì)胞在培養(yǎng)過(guò)程中進(jìn)行自身修復(fù)而繼續(xù)生長(zhǎng),OD680又出現(xiàn)上升趨勢(shì)。當(dāng)氯離子濃度為6、12、18 mg/L時(shí),OD680均出現(xiàn)穩(wěn)定下降趨勢(shì),說(shuō)明6 mg/L的氯離子濃度即可在后續(xù)培養(yǎng)中加劇破壞藻細(xì)胞損傷程度,達(dá)到完全抑制藻類生長(zhǎng)的目的。但由圖7可以看出,氯離子濃度較高時(shí)OD680下降速度較快,這是因?yàn)檩^高氯離子濃度產(chǎn)生較多活性氯,因此,氧化破壞藻細(xì)胞能力就越大。
由圖8可知,當(dāng)溶液中無(wú)硫酸根離子時(shí),在后續(xù)培養(yǎng)過(guò)程中OD680呈穩(wěn)定下降趨勢(shì),且當(dāng)硫酸根離子濃度升高時(shí),抑制效果變好。說(shuō)明無(wú)硫酸根存在條件下產(chǎn)生的活性氯可達(dá)到完全抑制藻細(xì)胞生長(zhǎng)的目的,這也說(shuō)明活性氯在抑制藻類生長(zhǎng)中起到重要作用,而僅有直接氧化或其他活性物質(zhì)氧化在此電解條件下并不能達(dá)到完全抑制藻類生長(zhǎng)的目的,但硫酸根離子濃度也加劇藻細(xì)胞的抑制。
2.5電化學(xué)氧化對(duì)藻細(xì)胞形態(tài)的影響
為了考察BDD電極電化學(xué)氧化抑制藻細(xì)胞生長(zhǎng)的機(jī)理,對(duì)處理前以及電流密度分別為10、17 mA/cm2處理后的藻細(xì)胞利用掃描電子顯微鏡進(jìn)行細(xì)胞形態(tài)觀察,如圖9所示。
由圖9可以看出,電解處理前藻細(xì)胞飽滿,細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整;當(dāng)電流密度為10 mA/cm2時(shí),細(xì)胞形態(tài)已出現(xiàn)明顯變形,不再為橢球型,出現(xiàn)干癟現(xiàn)象,在后續(xù)培養(yǎng)過(guò)程中活性氯的進(jìn)一步氧化使OD680不斷下降;當(dāng)電流密度為17 mA/cm2時(shí),藻細(xì)胞受損嚴(yán)重,周圍已經(jīng)有物質(zhì)流出,說(shuō)明藻細(xì)胞已經(jīng)破裂,在后續(xù)培養(yǎng)過(guò)程中因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的進(jìn)一步氧化而加劇其裂解死亡。因此,BDD電極電化學(xué)氧化破壞藻細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其完整性,這是導(dǎo)致藻細(xì)胞死亡的原因。
3結(jié)論
1)電流密度為10 mA/cm2可導(dǎo)致藻細(xì)胞結(jié)構(gòu)變形,并達(dá)到完全抑制藻類生長(zhǎng)的目的;17 mA/cm2和20 mA/cm2電流密度下的抑藻效果較好且相差不大,但是能耗相差0.47 kWh/m3,17 mA/cm2電流密度下可使藻細(xì)胞破裂,細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)流出;電解時(shí)間20 min即可完全抑制藻類生長(zhǎng),且再增大電解時(shí)間對(duì)抑藻效果無(wú)明顯促進(jìn)作用。
2)初始pH為中性及酸性時(shí)可完全抑制藻類生長(zhǎng);初始pH為堿性時(shí),藻細(xì)胞在4 d后出現(xiàn)生長(zhǎng)量逐漸增大現(xiàn)象。由于溶液中CO2緩沖體系的形成,不同初始pH下溶液pH出現(xiàn)上升或下降后維持穩(wěn)定。
3)當(dāng)溶液中氯離子、硫酸根離子濃度越高時(shí),電化學(xué)氧化對(duì)藻細(xì)胞的抑制效果越好,但活性氯對(duì)藻細(xì)胞的氧化破壞起主要作用。當(dāng)溶液中無(wú)氯離子時(shí),后續(xù)培養(yǎng)過(guò)程中由于無(wú)活性氯的氧化作用,受損較小藻細(xì)胞通過(guò)自身修復(fù)仍可繼續(xù)生長(zhǎng)。
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[關(guān)鍵詞]教學(xué)改革 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng) 原理與檢修 實(shí)踐
[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2013)22-0089-02
發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與檢修課程是高等職業(yè)技術(shù)教育中汽車技術(shù)服務(wù)與營(yíng)銷等相關(guān)汽車專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,為了使學(xué)生更快、更好、更全面地掌握汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的原理與檢修的相關(guān)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生的實(shí)操能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。本文將結(jié)合汽車技術(shù)服務(wù)與營(yíng)銷及汽車相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)及汽車類崗位需求分析,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與檢修課程的教學(xué)與實(shí)踐進(jìn)行探討,使之適合汽車類專業(yè)的教學(xué)要求。
一、課程教學(xué)改革的背景和開發(fā)思路
(一)課程教學(xué)改革的背景
1. 課程教學(xué)改革的指導(dǎo)思想
教育部在《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》及《廣西中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》精神中提出:“以質(zhì)量提升和誠(chéng)信敬業(yè)為核心來(lái)提升職業(yè)教育質(zhì)量,加強(qiáng)職業(yè)道德教育。以能力培養(yǎng)為重點(diǎn)推進(jìn)專業(yè)課程內(nèi)容和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相銜接。以工學(xué)結(jié)合、校企合作、頂崗實(shí)習(xí)作為高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式改革的重要切入點(diǎn),鼓勵(lì)校企合作共同開發(fā)課程,強(qiáng)化生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)和頂崗實(shí)習(xí),全面推行理論與實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)一體化教學(xué)模式。引導(dǎo)課程設(shè)置、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的改革。著力培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)技能和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。
2. 高職發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與檢修課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與檢修課程是一門專業(yè)技術(shù)核心課程,在傳統(tǒng)的教學(xué)中,主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題。
(1)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不夠合理,理論課時(shí)較多,而實(shí)踐環(huán)節(jié)較少。由于課程安排及實(shí)踐教學(xué)條件的限制,使得教師在教的過(guò)程中只能對(duì)著黑板在教室講解理論知識(shí),而沒有太多的時(shí)間給學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐,學(xué)生只能是空想,理論性較強(qiáng),不能把理論與實(shí)踐相結(jié)合,學(xué)生完全不懂老師所講解的故障現(xiàn)象的真實(shí)面目,脫離生產(chǎn)實(shí)際。
(2)教學(xué)方法單一,不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,職業(yè)教育與終身學(xué)習(xí)不能很好的對(duì)接。傳統(tǒng)的教學(xué)中,由于老師的教學(xué)觀念問(wèn)題,以及教學(xué)設(shè)備簡(jiǎn)陋,不能及時(shí)更新,導(dǎo)致在教學(xué)過(guò)程中,教師只能是按照課本進(jìn)行非常枯燥的講解,教學(xué)方法單一,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性差,對(duì)課程不感興趣,不能充分地體現(xiàn)出高職高專工學(xué)結(jié)合的特點(diǎn),達(dá)不到高職汽車專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。
(二)課程教學(xué)改革的開發(fā)思路
發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與檢修課程培養(yǎng)的是學(xué)生對(duì)汽車專業(yè)綜合的職業(yè)能力,因此,其前續(xù)必須開設(shè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)原理與檢修、汽車電器設(shè)備與維修等專業(yè)基礎(chǔ)課程。為了使學(xué)生綜合地掌握汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理、故障診斷與檢修方法等,培養(yǎng)學(xué)生具有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合職業(yè)能力,并且具有一定的學(xué)習(xí)能力,能自主獨(dú)立完成發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的故障診斷問(wèn)題,包括觀察故障現(xiàn)象、分析故障原因、判斷故障點(diǎn),最終解決故障。同時(shí)又能很好地和同事溝通,具有良好的團(tuán)隊(duì)意識(shí),有責(zé)任心、講誠(chéng)信。所以,在該課程的教學(xué)當(dāng)中,主要是采用了理論與實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)一體化教學(xué)的方式,通過(guò)理論知識(shí)的講解,使學(xué)生掌握發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)基本的構(gòu)造原理,掌握故障診斷的方法,學(xué)會(huì)各種診斷儀器及設(shè)備的使用方法。利用大量的實(shí)訓(xùn)操作使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有個(gè)感性的認(rèn)識(shí),采用以工作過(guò)程為導(dǎo)向、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、工學(xué)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)方法,鍛煉、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,很好地與企業(yè)生產(chǎn)一線接軌,做到學(xué)生畢業(yè)后上手快、能力強(qiáng),滿足企業(yè)對(duì)員工的需要。
二、高職發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與檢修課程改革的思考與實(shí)踐
(一)教學(xué)內(nèi)容的改革與實(shí)踐
為了改變傳統(tǒng)教學(xué)的枯燥乏味,實(shí)現(xiàn)工學(xué)結(jié)合,與生產(chǎn)一線相結(jié)合,所以通過(guò)對(duì)汽車專業(yè)工作崗位的大量的實(shí)踐調(diào)研,提煉典型工作任務(wù),設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境,重新設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,將傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容重組為電子控制燃油噴射系統(tǒng)檢修、電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)檢修、怠速控制系統(tǒng)檢修、排放控制系統(tǒng)檢修、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)綜合故障診斷與排除五個(gè)典型工作任務(wù),在每個(gè)典型工作任務(wù)當(dāng)中又設(shè)計(jì)有各個(gè)學(xué)習(xí)情境,例如,發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速過(guò)高、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)、發(fā)動(dòng)機(jī)各工況游車、發(fā)動(dòng)機(jī)加速無(wú)力等。其各個(gè)典型工作任務(wù)的具體內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排如表1所示。其各個(gè)典型工作任務(wù)對(duì)應(yīng)的具體學(xué)習(xí)情境如表2所示。
表1 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與檢修課程學(xué)時(shí)分配表
■
(二)教學(xué)方法與教學(xué)過(guò)程的改革與實(shí)踐
為了使新的課程方案更好地滿足人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要,具有更鮮活的魅力,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性思維,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,針對(duì)不同的情境,采取不同的多種多樣的教學(xué)方法,如:?jiǎn)栴}導(dǎo)向教學(xué)法、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、討論教學(xué)法、角色扮演法、案例教學(xué)法等,培養(yǎng)學(xué)生掌握多種學(xué)習(xí)方法,具有學(xué)習(xí)能力以及職業(yè)能力和社會(huì)能力。
在整個(gè)教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,教師不僅僅是傳統(tǒng)意義上的傳道者,更是一個(gè)組織者、指導(dǎo)者、評(píng)估者,起到一個(gè)指導(dǎo)性的作用,實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程從傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)向?qū)W生自覺的學(xué)習(xí)過(guò)程轉(zhuǎn)化。
(三)教學(xué)評(píng)價(jià)的改革與實(shí)踐
改進(jìn)考核方式,保證教學(xué)質(zhì)量。改進(jìn)傳統(tǒng)的考核方式,由傳統(tǒng)的期終考核改為過(guò)程考核+期終考核,過(guò)程考核以自主考核為主,分為教師評(píng)價(jià)、小組互評(píng)和自我評(píng)價(jià)三個(gè)方面,讓學(xué)生作出全面而正確的自我評(píng)價(jià),建立其工作責(zé)任心,鍛煉其對(duì)待工作的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)。
表2 學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)
■
四、小結(jié)
高職發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理與檢修課程的教學(xué)改革應(yīng)滿足高職汽車專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),以提高學(xué)生的綜合能力為目的,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力為核心,重新設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,采用多樣化的教學(xué)方法,全面提高教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生的綜合能力。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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各有關(guān)局、總公司(集團(tuán))勞動(dòng)處、教育處,區(qū)、縣勞動(dòng)局:
為促進(jìn)技工學(xué)校教學(xué)質(zhì)量的提高,現(xiàn)就技工學(xué)校電工、電焊、氣焊、鍋爐壓力容器焊工、鍋爐水質(zhì)化驗(yàn)工、司爐工和電梯維修等工種(專業(yè))(以下稱《特種作業(yè)》)畢業(yè)生考取《北京市特種專業(yè)操作證》(以下簡(jiǎn)稱《操作證》)的有關(guān)事項(xiàng)通知如下:
一、凡設(shè)有《特種作業(yè)》的技工學(xué)校,按照《北京市特種作業(yè)安全技術(shù)培訓(xùn)大綱》進(jìn)行教學(xué),其畢業(yè)生符合《特種作業(yè)》身體條件、經(jīng)考試合格者,由考核機(jī)構(gòu)發(fā)給《操作證》和初級(jí)技術(shù)等級(jí)證書。成績(jī)不及格者,準(zhǔn)許補(bǔ)考一次,仍不及格者發(fā)給《北京市特種作業(yè)操作學(xué)習(xí)證》。
二、畢業(yè)生考取《操作證》,由所在技校統(tǒng)一組織,到市勞動(dòng)局審定的本系統(tǒng)或區(qū)、縣勞動(dòng)局考核站參加考核。持有《北京市特種作業(yè)安全技術(shù)培訓(xùn)許可證》和《北京市特種作業(yè)安全技術(shù)考核委托書》的學(xué)校,按規(guī)定組織本校學(xué)生考核。
三、考核時(shí)間:安排在畢業(yè)考試后,結(jié)合畢業(yè)生的技術(shù)等級(jí)考核進(jìn)行??己耸召M(fèi)按《北京市勞動(dòng)局通告》1991年第1號(hào)規(guī)定收取。
關(guān)鍵詞:微課;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)模式
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)01-0249-02
目前,傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能適應(yīng)應(yīng)用型本科人才和個(gè)性化培養(yǎng)的需求。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展以及高校課程改革的推進(jìn),將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué),開展課堂創(chuàng)新,優(yōu)化高等教育模式成為必然的趨勢(shì),在高校課堂中實(shí)施基于微課支持的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式具有重要的理論和實(shí)踐意義。
一、翻轉(zhuǎn)課堂與微課概述
1.翻轉(zhuǎn)課堂。翻轉(zhuǎn)課堂又稱為顛倒課堂,目的是讓學(xué)習(xí)更加靈活、主動(dòng),學(xué)生的參與度更強(qiáng)。翻轉(zhuǎn)課堂重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間,將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。教師不再占用課堂的時(shí)間來(lái)講授信息,學(xué)生可以通過(guò)看視頻講座、聽播客、閱讀功能增強(qiáng)的電子書,還可以在網(wǎng)絡(luò)上與其他學(xué)生討論,去查閱需要的材料。在課后,學(xué)生自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)節(jié)奏、風(fēng)格和呈現(xiàn)知識(shí)的方式,教師則采用講授法和協(xié)作法來(lái)滿足學(xué)生的需要和促成他們的個(gè)性化學(xué)習(xí),其目標(biāo)是為了讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐獲得更真實(shí)的學(xué)習(xí)。
學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程由兩個(gè)階段組成:第一階段是“信息傳遞”,通過(guò)教師的課堂講授及學(xué)生之間的互動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn);第二個(gè)階段是“吸收內(nèi)化”,該階段在課后由學(xué)生通過(guò)作業(yè)和練習(xí)來(lái)完成。由于缺少教師的幫助和支持,學(xué)生在吸收內(nèi)化階段往往感到挫折,失去對(duì)學(xué)習(xí)的興趣。翻轉(zhuǎn)課堂將傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行了重構(gòu),“信息傳遞”在課前進(jìn)行,教師不僅提供視頻,還可以提供在線的輔導(dǎo);而“吸收內(nèi)化”是在課堂上通過(guò)互動(dòng)來(lái)完成的,教師能夠提前了解學(xué)生的學(xué)習(xí)困難,在課堂上給予有效的輔導(dǎo),同學(xué)之間的相互交流更有助于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的吸收內(nèi)化過(guò)程。在這種學(xué)習(xí)模式下,學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)、個(gè)性化學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī),提升學(xué)習(xí)的效果。
2.微課。“微課”是指為使學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)獲得最佳效果,經(jīng)過(guò)精心的信息化教學(xué)設(shè)計(jì),以流媒體形式展示的圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)開展的簡(jiǎn)短、完整的教學(xué)活動(dòng)。微課的核心組成內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻(課例片段),同時(shí)還包含與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材課件、教學(xué)反思、練習(xí)測(cè)試及學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)等輔教學(xué)資源,它們以一定的組織關(guān)系和呈現(xiàn)方式共同“營(yíng)造”了一個(gè)半結(jié)構(gòu)化、主題式的資源單元應(yīng)用“小環(huán)境”。因此,微課既有別于傳統(tǒng)單一資源類型的教學(xué)課例、教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)反思等教學(xué)資源,又是在其基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來(lái)的一種新型教學(xué)資源。通常這種教學(xué)視頻比較簡(jiǎn)短,大多數(shù)只有幾分鐘在時(shí)間,控制在學(xué)生注意力能比較集中的時(shí)間范圍內(nèi)。而且,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的視頻具有暫停、回放等多種功能,可以自我控制,有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。
二、基于微課支持的翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)的可行性分析
(一)《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
《統(tǒng)計(jì)學(xué)》是經(jīng)濟(jì)管理各專業(yè)的公共基礎(chǔ)課程之一,其特征是理論知識(shí)與實(shí)踐操作技能相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。目前,《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課堂教學(xué)主要采用的是傳統(tǒng)的傳授型教學(xué)模式。教師對(duì)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授,中間穿插一些例題講解與學(xué)生互動(dòng),檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)本次課程知識(shí)體系的掌握情況。課后,布置相關(guān)練習(xí)和作業(yè)供學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行吸收內(nèi)化。然而,通過(guò)對(duì)本課程教學(xué)效果的調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前的教學(xué)中存在著以下問(wèn)題:
1.學(xué)生注意力集中時(shí)間短,課堂效率低。傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)課堂教學(xué)主要以教師為主導(dǎo),通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)方式將理論知識(shí)傳授給學(xué)生。但通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在教師講授的過(guò)程中,很多學(xué)生的注意力時(shí)間只能保持15-20分鐘左右,一些知識(shí)點(diǎn)在課堂上就沒有來(lái)得及理解和接受,長(zhǎng)此以往就會(huì)陷入“跟不上”、“聽不懂”的惡性循環(huán)。而且,傳統(tǒng)的教學(xué)模式也無(wú)法照顧所有學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,使一些學(xué)生產(chǎn)生消極的學(xué)習(xí)態(tài)度。
2.忽視知識(shí)的吸收內(nèi)化。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,學(xué)生更多地關(guān)注課程考試成績(jī)而忽視了知識(shí)的吸收內(nèi)化?!督y(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能夠運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的理論和方法解決經(jīng)濟(jì)管理中的實(shí)際問(wèn)題。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),80%以上的學(xué)生不知道或不清楚《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程與專業(yè)學(xué)習(xí)有何關(guān)聯(lián)性,更談不上統(tǒng)計(jì)方法的運(yùn)用。
3.學(xué)生課堂參與率低,師生溝通差。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,課堂的大部分時(shí)間由教師掌控,學(xué)生的參與率低,由此導(dǎo)致師生之間缺乏溝通,教師無(wú)法掌握學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的困難與問(wèn)題,無(wú)法給予有效的輔導(dǎo)。
(二)應(yīng)用基于微課支持的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的可行性分析
第一,《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程結(jié)構(gòu)適合基于微課支持的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式?!督y(tǒng)計(jì)學(xué)》課程知識(shí)體系安排是按照統(tǒng)計(jì)工作的過(guò)程展開的,其教學(xué)信息清晰明確,通過(guò)公式的推導(dǎo)和例題的計(jì)算就可以把相關(guān)知識(shí)點(diǎn)傳授給學(xué)生,符合微課教學(xué)視頻短而小的要求,通過(guò)課前的微課視頻,學(xué)生能在自主學(xué)習(xí)的情況下,比較容易掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。
第二,基于微課支持的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式更易于《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程知識(shí)點(diǎn)的吸收內(nèi)化。在各知識(shí)點(diǎn)的微課視頻后面緊跟著四到五個(gè)小問(wèn)題,一方面,可以幫助學(xué)生及時(shí)進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)自己的學(xué)習(xí)情況作出判斷;另一方面,也有助于教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和問(wèn)題有效掌握。從而,有針對(duì)性的在課堂上開展討論和分析,引導(dǎo)學(xué)生正確理解各知識(shí)點(diǎn),并能運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。
第三,基于微課支持的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能建立起良好的師生關(guān)系和學(xué)習(xí)氛圍。通過(guò)課前的微課視頻學(xué)習(xí),讓學(xué)生在課堂上掌握充分的自,可以與教師更好地進(jìn)行溝通和交流,這種互動(dòng)式的學(xué)習(xí)氛圍能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提升學(xué)習(xí)的效果。
三、基于微課支持的統(tǒng)計(jì)學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)
1.課前微課設(shè)計(jì)。課前,根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的構(gòu)建主義理論,教師提供開放的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)和資源,讓學(xué)生完成自主學(xué)習(xí),包括按照學(xué)習(xí)任務(wù)要求觀看教學(xué)微課,完成各項(xiàng)練習(xí)等。這是知識(shí)的接受階段,主要完成的任務(wù)有:首先,教師根據(jù)《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的教學(xué)大綱制定學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù),把這些知識(shí)點(diǎn)分解成各個(gè)學(xué)習(xí)主題,每個(gè)學(xué)習(xí)主題都需要完成一定的學(xué)習(xí)任務(wù)。這個(gè)過(guò)程是為了確保微課內(nèi)容設(shè)計(jì)的有效性。然后,再根據(jù)各專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,供學(xué)生在課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。這些網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源主要包括PPT設(shè)計(jì)、微課視頻的錄制和學(xué)習(xí)網(wǎng)站的建設(shè)。其中,微課視頻的制作是課前微課設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。教師將《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的學(xué)習(xí)任務(wù)碎片化為各個(gè)小的知識(shí)點(diǎn),每個(gè)知識(shí)點(diǎn)形成一個(gè)微課視頻,控制在10-15分鐘之內(nèi)。用簡(jiǎn)單、靈活的方式將概念、公式、案例、方法應(yīng)用、情景控制、教學(xué)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)融入到微課視頻中,便于學(xué)生學(xué)習(xí),并且每個(gè)學(xué)生可以根據(jù)自己的需要有選擇性的進(jìn)行觀看。此外,在每節(jié)微課視頻制作的后面可以適當(dāng)安排針對(duì)性的練習(xí),幫助學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。
2.課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式下,課堂教學(xué)是知識(shí)的吸收內(nèi)化過(guò)程。由于各知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)通過(guò)微課視頻、學(xué)習(xí)網(wǎng)站等資源完成學(xué)習(xí),因此,課堂上主要是圍繞各知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)任務(wù)和要求開展課題研究和討論,然后由學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)成果展示。教師在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中主要任務(wù)是對(duì)各學(xué)習(xí)小組的討論和分析提供指導(dǎo)和幫助,并對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和講解。這個(gè)過(guò)程中,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和能動(dòng)性,教師由“教”向“導(dǎo)”轉(zhuǎn)變。通過(guò)小組討論和成果展示,學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之間進(jìn)行有效溝通、交流,完成知識(shí)的吸收內(nèi)化。
3.課后的反饋設(shè)計(jì)。一方面,每節(jié)課后,根據(jù)學(xué)生和教師對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)和評(píng)價(jià),提出學(xué)習(xí)的改進(jìn)措施,由此提高學(xué)習(xí)的效率。另一方面,根據(jù)小組討論記錄和學(xué)生反饋問(wèn)題,教師可以課后進(jìn)行在線答疑和輔導(dǎo),確保翻轉(zhuǎn)課堂個(gè)性化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和功能得到充分的發(fā)揮。
四、總結(jié)
隨著信息與通迅技術(shù)快速發(fā)展,基于微課支持的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式受到了廣大教師的關(guān)注,在高等教育的課堂教學(xué)改革中產(chǎn)生了重要的影響。翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)的方式,有助于學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性,塑造個(gè)性化的學(xué)習(xí)過(guò)程。本文將翻轉(zhuǎn)課堂的理念引入《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課堂教學(xué)中,通過(guò)基于微課支持的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì),希望克服傳統(tǒng)教育方式的不足,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和探究性,提高《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的教學(xué)效果。
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Study on the Teaching Mode of Statistical Flipped Classroom Supported by Microclass
XUE Yan,SUN Dan-dan
(Jiangsu University of Technology,School of Business,Changzhou,Jiangsu 213001,China)
關(guān)鍵詞:中醫(yī)院校 統(tǒng)計(jì)學(xué) 興趣
中圖分類號(hào):G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)10(a)-0000-00
t學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)是運(yùn)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法研究醫(yī)學(xué)科研中的有關(guān)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析和推斷應(yīng)用性學(xué)科[1]。作為醫(yī)學(xué)高等院校的必修課,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析能力以及統(tǒng)計(jì)的思維,培養(yǎng)從隨機(jī)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)本質(zhì)規(guī)律,在具有不確定性結(jié)果的事物中通過(guò)數(shù)據(jù)的偶然性解釋內(nèi)在的規(guī)律性的思維方式。因此醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)在提高學(xué)生綜合素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生科研思維和能力方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。在推進(jìn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化和國(guó)際化的進(jìn)程中,中醫(yī)領(lǐng)域的科研人員逐步認(rèn)識(shí)到從數(shù)量角度探求中醫(yī)現(xiàn)象的重要性[2]。為了適應(yīng)發(fā)展的要求,培養(yǎng)臨床與科研并舉的現(xiàn)代合格中醫(yī)藥高級(jí)人才,我們必須重視和提高醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。但是與提高學(xué)生科研思維和分析能力的迫切要求相矛盾的是學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣不高、教學(xué)效果不理想。我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)中醫(yī)院校的有些學(xué)生沒有學(xué)過(guò)高等數(shù)學(xué)的基本知識(shí),數(shù)學(xué)基礎(chǔ)很薄弱。而統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多抽象的概念和原理以及復(fù)雜的公式,因此很多學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)畏難的情緒,學(xué)習(xí)興趣不高。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)弱化對(duì)于公式的講解,側(cè)重方法的實(shí)際應(yīng)用和應(yīng)用條件的判斷將有助于激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。本文,作者從自己的實(shí)際工作體會(huì)出發(fā),談?wù)勗诮y(tǒng)計(jì)學(xué)中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的一些方法,與同行交流。
一、 豐富教學(xué)的內(nèi)容
1、 增加模擬實(shí)驗(yàn)
醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)中的有些概念比較抽象,理論比較復(fù)雜,對(duì)于很多初次接觸統(tǒng)計(jì)學(xué)的醫(yī)學(xué)生來(lái)說(shuō)難以理解。很多的原理涉及到復(fù)雜的公式,對(duì)于醫(yī)學(xué)生來(lái)說(shuō)只要會(huì)去應(yīng)用就行了,不需要知道其數(shù)學(xué)上推導(dǎo)證明的過(guò)程。但是這就會(huì)造成很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程有一種“知其然,而不知其所以然”的疑惑。為了解釋學(xué)生的疑惑而又避免進(jìn)入枯燥數(shù)學(xué)證明的介紹。,我們應(yīng)用南京醫(yī)科大學(xué)流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)教研室開發(fā)的用于模擬隨機(jī)現(xiàn)象和隨機(jī)試驗(yàn)的計(jì)算機(jī)軟件,將很多的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)展示證明其所體現(xiàn)的規(guī)律性,并且將模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果通過(guò)動(dòng)畫、圖片來(lái)展示,由此將抽象的概念和原理直觀化、簡(jiǎn)單化、具體化,增加了課堂的交互性,同時(shí)也拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。改善了對(duì)具體公式和原理生硬的講解,有助于學(xué)生對(duì)理論問(wèn)題的理解、消化和吸收,學(xué)生也因此產(chǎn)生了對(duì)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的興趣[3]。比如在介紹中心極限定理的時(shí)候,通過(guò)模擬從正態(tài)和各種非正態(tài)總體中進(jìn)行抽樣,考察樣本均數(shù)的分布規(guī)律以及與樣本量的關(guān)系。使得學(xué)生非常直觀的體會(huì)和把握到了中心極限定理的內(nèi)容,相比傳統(tǒng)的講解方式,學(xué)習(xí)效率得到了非常顯著的提高。
2、 將SPSS軟件融入到理論的教學(xué)中
SPSS軟件是目前國(guó)際上最流行的統(tǒng)計(jì)分析軟件之一,是很多非統(tǒng)計(jì)專業(yè)人士在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)工作時(shí)經(jīng)常使用的軟件,其具有界面友好、易于上手的特點(diǎn),是解決實(shí)際工作問(wèn)題的非常得力的工具。但是在醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)教學(xué)過(guò)程中,一般理論課與SPSS軟件課是分開開設(shè)的。人為的割裂兩者的聯(lián)系會(huì)造成理論與實(shí)踐相脫離的現(xiàn)象,從而使得不論是理論課還是軟件的實(shí)踐課,都不能獲得令人滿意的教學(xué)效果。脫離了理論課的講解,易使SPSS軟件的教學(xué)脫離了統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)而成為軟件的使用說(shuō)明。很難使學(xué)生對(duì)軟件的正確使用有深入的理解。造成學(xué)生一學(xué)就會(huì)、一用就錯(cuò);能用但是用不對(duì)的現(xiàn)象。同時(shí),一般的理論課中常常更加側(cè)重于對(duì)于理論知識(shí)的講解,而忽略了實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。使得學(xué)生更加專注于對(duì)于公式和理論原理的學(xué)習(xí),不禁會(huì)有同學(xué)有這樣的疑惑,這樣的復(fù)雜公式在實(shí)際工作中是怎么應(yīng)用的,該如何去計(jì)算,是否需要對(duì)公式進(jìn)行記憶等問(wèn)題。對(duì)于統(tǒng)計(jì)學(xué)來(lái)講,它屬于應(yīng)用數(shù)學(xué),作為中醫(yī)藥高等院校的學(xué)生來(lái)說(shuō),相比較了解公式的推導(dǎo)由來(lái),更加重要的是理解公式和原理的含義以及如何利用其原來(lái)來(lái)解決工作中碰到的實(shí)際問(wèn)題。因此在介紹理論的同時(shí),適時(shí)的引入SPSS軟件的操作步驟,可以幫助學(xué)生從繁雜的公式記憶和計(jì)算工作中解脫出來(lái),從而使其注意力轉(zhuǎn)移到對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的應(yīng)用條件的理解和對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的判斷上,角色從計(jì)算的執(zhí)行者轉(zhuǎn)變成為對(duì)結(jié)果的決策者。讓同學(xué)們充分體會(huì)到統(tǒng)計(jì)學(xué)解決問(wèn)題后所帶來(lái)的快樂和成就感,有助于提高學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣及動(dòng)手能力、實(shí)際解決問(wèn)題能力的提高。
3、 引入名人軼事、統(tǒng)計(jì)幽默增加教學(xué)內(nèi)容的故事性和趣味性
統(tǒng)計(jì)方法和理論的介紹始終是醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)過(guò)程中不可缺少的部分。他的內(nèi)容決定了他不像文科的有些專業(yè)那么生動(dòng)有趣充滿故事性。為了改變學(xué)生對(duì)于統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí),將統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的介紹由枯燥乏味轉(zhuǎn)向生動(dòng)有趣,營(yíng)造良好的課堂氛圍,更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,我們?cè)诶碚撌谡n中有所側(cè)重地將統(tǒng)計(jì)的名人軼事和統(tǒng)計(jì)幽默補(bǔ)充到課堂教學(xué)中來(lái)。在講解統(tǒng)計(jì)方法之前,可以先介紹與該方法誕生有關(guān)的統(tǒng)計(jì)學(xué)家從事研究工作的軼事,以及該方法的誕生背景和過(guò)程,既豐富了授課內(nèi)容,拓展了學(xué)生的知識(shí)面,又增加了故事性,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如在講授假設(shè)檢驗(yàn)的時(shí)候可以由經(jīng)典的《女士品茶》的故事引入。在介紹t分布的時(shí)候,可以介紹Gosset的背景以及為何謙虛的使用student的筆名發(fā)表文章的故事。此外,在教學(xué)過(guò)程中也可以適時(shí)通過(guò)統(tǒng)計(jì)幽默和名人名言來(lái)增加授課的趣味性,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如,在緒論中引入南丁格爾的名言“如果你想測(cè)量上帝的旨意,那你必須要學(xué)好統(tǒng)計(jì)學(xué)”來(lái)提高學(xué)生的興趣。
二、 加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系
1、應(yīng)用思維導(dǎo)圖聯(lián)系知識(shí)點(diǎn)
世界著名教育學(xué)家皮亞杰曾說(shuō)過(guò)“知識(shí)之間是相互聯(lián)系和溝通的”,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)也不例外[4]。統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析方法繁多,根據(jù)不同的資料類型、樣本量、設(shè)計(jì)類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)特征會(huì)有很多不同的統(tǒng)計(jì)分析方法。每一種統(tǒng)計(jì)分析方法都有其適用的前提,某一適用條件的改變會(huì)導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)分析方法隨之改變。同時(shí),有些統(tǒng)計(jì)分析方法之間還存在相互的聯(lián)系。比如完全隨機(jī)設(shè)計(jì)兩組定量資料的比較,可以采用tz驗(yàn)、也可以進(jìn)行方差分析或者回歸分析,并且他們的結(jié)論是等價(jià)的。但是教材的分章編寫,割裂了知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性,這就造成學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐的過(guò)程中,一聽就會(huì),但是一用就錯(cuò),越聽越糊涂的現(xiàn)象。造成同學(xué)們經(jīng)常誤用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的原因是學(xué)生并沒有厘清不同概念和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法之間的層次關(guān)系和邏輯關(guān)系以及在選擇統(tǒng)計(jì)學(xué)方法時(shí)的思考順序關(guān)系。為此,我們?cè)谶M(jìn)行知識(shí)點(diǎn)歸納的時(shí)候引入思維導(dǎo)圖,將繁雜、零碎的知識(shí)點(diǎn)、統(tǒng)計(jì)方法通過(guò)思維導(dǎo)圖的方式呈現(xiàn)其之間的層次關(guān)系和思維順序關(guān)系,實(shí)現(xiàn)概念表征和思考順序的可視化[5]。將統(tǒng)計(jì)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)變成一本有跡可循的工作指南。這種可視化能夠使學(xué)生從一種全局和整體的視角思考問(wèn)題,進(jìn)而能夠提高使用者的思維靈活性和發(fā)散思維能力。大大降低的統(tǒng)計(jì)方法的誤用情況,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也提高了,很多同學(xué)表示看完思維導(dǎo)圖以后也不覺得統(tǒng)計(jì)學(xué)有多難了,根據(jù)思維導(dǎo)圖的指引很容易就能選擇出正確的統(tǒng)計(jì)方法。比如,我們?cè)诳偨Y(jié)卡方檢驗(yàn)的時(shí)候,可以構(gòu)建這樣的思維導(dǎo)圖,首先可以把資料分為四格表資料、還是R*C表資料,如果是四格表資料,再根據(jù)使用條件可以把方法分為卡方檢驗(yàn)、校正卡方檢驗(yàn)、Fisher確切概率法。
三、 嘗試不同的教學(xué)形式
1、采用案例教學(xué)法
案例教學(xué)法是有德國(guó)教育家瓦?根舍因和克拉夫基最先倡導(dǎo)的一種教學(xué)方法,興起于美國(guó)哈佛大學(xué)法學(xué)院,后被廣泛應(yīng)用于各種教育教學(xué)活動(dòng)中[6]。案例教學(xué)法相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)方法要求學(xué)生自己去思考、去創(chuàng)造、多方面的尋求答案,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,使得枯燥乏味的知識(shí)通過(guò)學(xué)生自己的參與變得生動(dòng)有趣。由于目前所采用的教材中多數(shù)是臨床醫(yī)學(xué)和預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)研究的實(shí)例,中醫(yī)院校的學(xué)生感覺到統(tǒng)計(jì)學(xué)方法與自己的專業(yè)聯(lián)系不緊密。為此,我們根據(jù)學(xué)生的中醫(yī)專業(yè)背景從中醫(yī)期刊中將相關(guān)醫(yī)學(xué)科研或臨床案例應(yīng)用于教學(xué),尤其甄選出中醫(yī)有關(guān)的經(jīng)典案例,通過(guò)教師講授、組織學(xué)生討論、分析案例撰寫分析報(bào)告等方式,將統(tǒng)計(jì)理論與實(shí)際工作相結(jié)合,提高學(xué)生動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的能力,此外結(jié)合中醫(yī)專業(yè)學(xué)生的需求,我們適時(shí)增加了中醫(yī)專業(yè)學(xué)生將來(lái)進(jìn)行科研時(shí)會(huì)用到的方法。比如我們?cè)谥v授試驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)候增加了中醫(yī)證候調(diào)查問(wèn)卷設(shè)計(jì)和方劑配伍正交設(shè)計(jì)的內(nèi)容。通過(guò)實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn),在醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中合理使用案例教學(xué)法,可以起到事半功倍的效果,有利于理論知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用的結(jié)合,可以幫助提高醫(yī)學(xué)生獨(dú)立思考和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生創(chuàng)造性和發(fā)散性思維的培養(yǎng),更好地調(diào)動(dòng)了醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性[7]。
四、 改變考核形式