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【摘要】将要毕业的本科生走进实验室参加教师的科研活动,在教师的辅导下进行试验以完成他们的毕业论文,是大学教育中很重要的环节。本文通过辅导毕业论文的教学实践,提出了三阶段教学法,有效提高了学生的主观能动性、科学思维创新性,有利于学生理论联系实际,学会全面分析问题和妥善解决问题,掌握科学研究的方法、策略,培养了学生论文写作以及规范科学性学术语言的能力。
【关键词】辅导 毕业论文 三阶段教学法
【中图分类号】C41 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08(b)-0056-01
将要毕业的本科生走进实验室参加教师的科研活动,在教师的辅导下进行试验以完成他们的毕业论文,是大学教育中很重要的环节。这一环节对大学生的实践分析能力、开拓创新能力和综合素质的培养都起着重要的作用。本文通过辅导毕业论文的教学实践,提出了三阶段教学法,以期提高本科生的科研素质及创新能力,使以传授知识为主要特征的“教学型”教学向以培养主动探索为主要特征的“创造型”教学转变。
1 进入课题教学阶段
通过师生相互选择,学生进入教师的研究课题,学生拿到任务书后需进行科研课题调研,若调研思路和方法正确,则可较快进入课题。此时教学重点是引导学生学会如何进行科研课题调研,此阶段的教学可称为“一进一出”,一进:即走进图书馆,图书馆存有大量图书资料和网上资源,学生可通过正确的查阅资料的方法查阅参考资料和相关文献.一出:即走出去与课题合作者交流,进一步了解课题性质、目的和意义,增加感性认识。在深入消化吸收的基础上,撰写文献综述和开题报告。
由“一进一出”拓宽了学生思维能力,使学生了解了本专业的前沿课题,将学过的专业知识与生产科研实际相结合,加深了对专业知识的理解,固化了综合性理论知识,提高了学习的主动性、积极性。
2 试验教学阶段
试验是在人为控制条件下有目的地进行的一种实践活动,试验设计与分析,简称试验统计,是数理统计的一个分支．试验统计的内容一般包括两部分:一是对试验进行周密而审慎的设计、实施而得到数据,二是对数据进行数理统计分析,得到客观而合宜的结论。[1]
根据试验统计的内容,将此阶段的教学分为两部分试验设计教学和试验分析教学。
2.1 试验设计教学
学生进行试验前,对试验设计思想是不清楚的,如何使他们迅速理解和掌握试验设计方法是在试验教学阶段中首先要解决的问题。在这一阶段,教学的重点是调动学生的主动性,培养学生自学能力,可通过向学生推荐有关文献的方法,让学生自主的查阅文献,初步建立试验设计的基本思想,理解试验与数理统计分析是相互关联不可分割的一个整体．用数理统计来分析数据,只能在试验数据满足一定条件和假设时才有效．因而在试验前就必须对试验进行周密审慎的设计,使其满足统计方法的要求。好的试验设计可以使研究得到满意的结果;未经審慎设计的试验得到数据多数情况人们不能置信。[1]在学生有了一定基础按照试验设计方法提出自己的试验方案后,再与学生共同探讨,并利用多媒体等教学方式将试验设计方法的精髓展现给学生,重点使学生明确试验设计的目的,要解决的问题是什么,问题的类型是什么、解决问题的途径是什么,选择的试验工具是否与问题的类型相符合。并对学生的设计方案进行点评,鼓励学生发表自己的见解,在学生自学与教师讨论相结合的框架下,学生理解了试验设计法就是“偷工加料法”[2]的真实含义。以固结压缩正交试验设计为例,当主因子A和交互作用B之和大于15时,他们从交互作用B入手,看哪些交互作用可省略？在试验因子不改变的情形下,争取有效地减少试验次数,而达到相同甚至更好的结果。在主因子A和交互作用B之和小于15时,他们巧妙运用直交表,通过决定因子、决定交互作用、将因子与交互作用先绘成点线图、再利用点线图去选择最恰当的直交表等步骤,试验因子可得到增加,试验规模可进一步扩大。这样带有科学性、创新性的试验设计方案就更合理、更完善了。
2.2 试验过程教学
在试验设计方案通过后,学生按照自己的设计方案进行试验,在试验过程阶段学生已从简单的验证某一原理,在相同的仪器上做相同的试验等传统学习模式提高到进行一定的具有开创性的科学研究工作,为他们未来的创造性工作打下较好的科学研究基础过程。
在此阶段学生遇到的问题最多,教学重点是引导学生注重试验策略,在试验中筛选主要因子,找出最佳生产条件,并在试验中证实最佳生产条件有再现性。在试验因子较多的情况下,学生往往会对试验结果没有与自己原来的设想一样而感到困惑,这时启发学生分析各因素的效应及因素间的交互效应,对试验结果进行解释筛选主要因子,使学生明白了判断筛选主要因子是否成功可进行变异数分析,若出现了显著因子且这些显著因子的累积贡献率在70%以上则认为筛选成功。此后学生在采用多水准试验找出最佳生产条件时,会主动进行试验分析,当变异数分析中不出现显著因子时可得出成本低、质量好的最佳生产条件。由于此阶段试验误差由随机因素造成,各因子皆不显著,因此每一因子的各项水准均可使用,即可达到成本低廉且又容易控制的目的。随之再作一批样品看是否为最佳,在试验中证实最佳生产条件有再现性就是较容易的试验阶段。
试验结束后,教师与学生一起对试验结果进行讨论分析并总结。教学不再强调是否获得正确的结论,而是强调过程和对结论的解释,尤其是对与预期相反的结果进行探索性分析,以期培养学生严谨的科学思维能力和创新素质,推进科研工作的进一步深入,同时也是教学相长的实践过程。
3 论文撰写教学阶段
此阶段是培养学生论文写作能力的过程,目的是培养学生逻辑思维能力和书面表达能力。其内容是指导学生建立合理的论文框架,正确应用规范性、科学性学术语言,按照论文标准完成写作。教学中首先由师生互动,在讨论中学生思考了论文的阅读对象是哪些人群？论文的目的及主题是什么？然后要求学生认真考虑论文题目。要明白研究问题和研究方向的区别,学生在对比不同论文题目的过程中,理解了好的论文题目应尽可能的直接点明主题,即应尽可能包括研究问题的主要关键词,又要兼顾简明扼要,避免繁琐。在建立论文体系时,通过论文结构大纲将各个环节的相互联系按顺序排列。在论文内容撰写中要求学生对所做试验内容细化到别人可以按照论文中的方法重做的程度,使试验成果具有可重复性。当学生在论文中提出新发现、新观点、新理论时更要引导他们注重旁征博引,分析论证,注重逻辑思维的严密性和语言表达的准确性。论文结尾部分注重引导学生分析该研究还存在哪些不足和进一步的研究方向,使学生了解科学研究就是前仆后继的过程,前人的研究成果就是后人继续研究的铺垫,这样科学研究才能一步步地进行下去。在论文初稿完成后,指导学生进行反复修改、润色,使达到语言表达准确分析归纳合理,论文细节符合要求。
4 结论
进入课题→试验→论文撰写三阶段教学法,有效提高了学生的主观能动性、科学思维创新性,有利于学生理论联系实际,学会全面分析问题和妥善解决问题,掌握科学研究的方法、策略,培养了学生论文写作以及规范科学性学术语言的能力。
参考文献
[1] 试验设计与分析.袁志发.周静芋主编.高等教育出版社 2000.
[2] 实验设计速学活用法(第五版).张忠朴著.何哲文整理.广东经济出版社, 2005.
【关键词】辅导 毕业论文 三阶段教学法
【中图分类号】C41 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08(b)-0056-01
将要毕业的本科生走进实验室参加教师的科研活动,在教师的辅导下进行试验以完成他们的毕业论文,是大学教育中很重要的环节。这一环节对大学生的实践分析能力、开拓创新能力和综合素质的培养都起着重要的作用。本文通过辅导毕业论文的教学实践,提出了三阶段教学法,以期提高本科生的科研素质及创新能力,使以传授知识为主要特征的“教学型”教学向以培养主动探索为主要特征的“创造型”教学转变。
1 进入课题教学阶段
通过师生相互选择,学生进入教师的研究课题,学生拿到任务书后需进行科研课题调研,若调研思路和方法正确,则可较快进入课题。此时教学重点是引导学生学会如何进行科研课题调研,此阶段的教学可称为“一进一出”,一进:即走进图书馆,图书馆存有大量图书资料和网上资源,学生可通过正确的查阅资料的方法查阅参考资料和相关文献.一出:即走出去与课题合作者交流,进一步了解课题性质、目的和意义,增加感性认识。在深入消化吸收的基础上,撰写文献综述和开题报告。
由“一进一出”拓宽了学生思维能力,使学生了解了本专业的前沿课题,将学过的专业知识与生产科研实际相结合,加深了对专业知识的理解,固化了综合性理论知识,提高了学习的主动性、积极性。
2 试验教学阶段
试验是在人为控制条件下有目的地进行的一种实践活动,试验设计与分析,简称试验统计,是数理统计的一个分支．试验统计的内容一般包括两部分:一是对试验进行周密而审慎的设计、实施而得到数据,二是对数据进行数理统计分析,得到客观而合宜的结论。[1]
根据试验统计的内容,将此阶段的教学分为两部分试验设计教学和试验分析教学。
2.1 试验设计教学
学生进行试验前,对试验设计思想是不清楚的,如何使他们迅速理解和掌握试验设计方法是在试验教学阶段中首先要解决的问题。在这一阶段,教学的重点是调动学生的主动性,培养学生自学能力,可通过向学生推荐有关文献的方法,让学生自主的查阅文献,初步建立试验设计的基本思想,理解试验与数理统计分析是相互关联不可分割的一个整体．用数理统计来分析数据,只能在试验数据满足一定条件和假设时才有效．因而在试验前就必须对试验进行周密审慎的设计,使其满足统计方法的要求。好的试验设计可以使研究得到满意的结果;未经審慎设计的试验得到数据多数情况人们不能置信。[1]在学生有了一定基础按照试验设计方法提出自己的试验方案后,再与学生共同探讨,并利用多媒体等教学方式将试验设计方法的精髓展现给学生,重点使学生明确试验设计的目的,要解决的问题是什么,问题的类型是什么、解决问题的途径是什么,选择的试验工具是否与问题的类型相符合。并对学生的设计方案进行点评,鼓励学生发表自己的见解,在学生自学与教师讨论相结合的框架下,学生理解了试验设计法就是“偷工加料法”[2]的真实含义。以固结压缩正交试验设计为例,当主因子A和交互作用B之和大于15时,他们从交互作用B入手,看哪些交互作用可省略？在试验因子不改变的情形下,争取有效地减少试验次数,而达到相同甚至更好的结果。在主因子A和交互作用B之和小于15时,他们巧妙运用直交表,通过决定因子、决定交互作用、将因子与交互作用先绘成点线图、再利用点线图去选择最恰当的直交表等步骤,试验因子可得到增加,试验规模可进一步扩大。这样带有科学性、创新性的试验设计方案就更合理、更完善了。
2.2 试验过程教学
在试验设计方案通过后,学生按照自己的设计方案进行试验,在试验过程阶段学生已从简单的验证某一原理,在相同的仪器上做相同的试验等传统学习模式提高到进行一定的具有开创性的科学研究工作,为他们未来的创造性工作打下较好的科学研究基础过程。
在此阶段学生遇到的问题最多,教学重点是引导学生注重试验策略,在试验中筛选主要因子,找出最佳生产条件,并在试验中证实最佳生产条件有再现性。在试验因子较多的情况下,学生往往会对试验结果没有与自己原来的设想一样而感到困惑,这时启发学生分析各因素的效应及因素间的交互效应,对试验结果进行解释筛选主要因子,使学生明白了判断筛选主要因子是否成功可进行变异数分析,若出现了显著因子且这些显著因子的累积贡献率在70%以上则认为筛选成功。此后学生在采用多水准试验找出最佳生产条件时,会主动进行试验分析,当变异数分析中不出现显著因子时可得出成本低、质量好的最佳生产条件。由于此阶段试验误差由随机因素造成,各因子皆不显著,因此每一因子的各项水准均可使用,即可达到成本低廉且又容易控制的目的。随之再作一批样品看是否为最佳,在试验中证实最佳生产条件有再现性就是较容易的试验阶段。
试验结束后,教师与学生一起对试验结果进行讨论分析并总结。教学不再强调是否获得正确的结论,而是强调过程和对结论的解释,尤其是对与预期相反的结果进行探索性分析,以期培养学生严谨的科学思维能力和创新素质,推进科研工作的进一步深入,同时也是教学相长的实践过程。
3 论文撰写教学阶段
此阶段是培养学生论文写作能力的过程,目的是培养学生逻辑思维能力和书面表达能力。其内容是指导学生建立合理的论文框架,正确应用规范性、科学性学术语言,按照论文标准完成写作。教学中首先由师生互动,在讨论中学生思考了论文的阅读对象是哪些人群？论文的目的及主题是什么？然后要求学生认真考虑论文题目。要明白研究问题和研究方向的区别,学生在对比不同论文题目的过程中,理解了好的论文题目应尽可能的直接点明主题,即应尽可能包括研究问题的主要关键词,又要兼顾简明扼要,避免繁琐。在建立论文体系时,通过论文结构大纲将各个环节的相互联系按顺序排列。在论文内容撰写中要求学生对所做试验内容细化到别人可以按照论文中的方法重做的程度,使试验成果具有可重复性。当学生在论文中提出新发现、新观点、新理论时更要引导他们注重旁征博引,分析论证,注重逻辑思维的严密性和语言表达的准确性。论文结尾部分注重引导学生分析该研究还存在哪些不足和进一步的研究方向,使学生了解科学研究就是前仆后继的过程,前人的研究成果就是后人继续研究的铺垫,这样科学研究才能一步步地进行下去。在论文初稿完成后,指导学生进行反复修改、润色,使达到语言表达准确分析归纳合理,论文细节符合要求。
4 结论
进入课题→试验→论文撰写三阶段教学法,有效提高了学生的主观能动性、科学思维创新性,有利于学生理论联系实际,学会全面分析问题和妥善解决问题,掌握科学研究的方法、策略,培养了学生论文写作以及规范科学性学术语言的能力。
参考文献
[1] 试验设计与分析.袁志发.周静芋主编.高等教育出版社 2000.
[2] 实验设计速学活用法(第五版).张忠朴著.何哲文整理.广东经济出版社, 2005.