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所謂干式打印技術系指膠片打印后,不再經過洗片機顯影、定影、水洗烘干等處理,而直接打印出影像片來。從問世來一直受到放射界青睞。它的使用優點:(1)不需要洗片機而直接打印出膠片。(2)機器占地面積小,安裝簡便,不需要進水排水管道。(3)無需顯定影藥水,減少廢水污染。(4)明室操作,簡便易行。
1.1 干式打印成像的類型 干式打印成像技術根據顯影成像過程中有無激光,分為激光成像和非激光成像。激光成像打印又分為光-熱成像打印技術和激光誘導成像技術。非激光成像技術中常用的有直熱式打印技術和干式噴墨成像技術。
1.1.1 光-熱干式成像技術其原理是用紅外激光束對熱敏激光膠片掃描,使膠片形成潛影[1]。而后,再通過熱鼓的熱處理,使影像顯影。當激光熱敏膠片被激光掃描后,激光子進入膠片敏感層將銀變成金屬銀離子而形成感光潛影中心。激光照射后的膠片,從旋轉的熱鼓上吸收熱能,潛影感光中心在熱能的作用下而顯影。通過這一催化作用過程銀原子變成可見的金屬銀。形成常見帶有不同密度的影像。金屬銀的數量和曝光在膠片上的激光光子數成正比的。膠片光敏層中的銀離子一部分通過曝光并加熱催化形成銀顆粒,另一部分則未曝光催化,銀離子殘留在膠片上。在傳統膠片沖洗過程中,未經曝光照射的銀離子經定影清離出膠片。在光-熱成像中沒有定影程序。殘留在膠片上的銀離子在一定條件下則有可能繼續形成銀顆粒,有人叫做繼續顯影。
光-熱成像技術已經比較成熟,柯達公司的干式打印機就用的這種技術。代表產品KODAK DRYPIX 8700另外富士公司的DRYPIX7000等。富士公司的DRYPIX7000的分辨率超過500dpi ,灰階數可達14位(16 348級)。目前市場上主流產品這種技術較多。
1.1.2 激光誘導成像技術 該技術是熱激光成像與單一碳基膠片技術的結合[1]。激光掃描方式和光-熱式成像技術基本一樣。不同的是使用了單一碳基膠片。高精密的激光束作用于面積很小并各自獨立區域中的熱敏附著層而形成圖像熱潛影,使該區域的碳被激活;被激活的碳吸附于膠片的覆蓋層上,然后將包含有負像的覆蓋層撥掉,所需的正像保留在聚酯基層上,最后覆蓋上一層保護層以便永久保存。膠片上碳素色去除的程度與入射的激光光強成正比,通過光強變化形成圖像灰度,這就是該技術的成像原理。單碳基膠片不含鹵化銀,其表面是均勻涂抹的碳粉,對普通光線不敏感,可明室操作。
采用激光誘導成像技術的打印機主要有sterling Helios系列。
1.1.3 直接熱打印技術 將圖像數據轉換成電脈沖后,傳送給熱力打印頭,熱力頭再將電能變熱力,使熱敏膠片顯像[2]。熱力打印頭由微小的熱電阻元件組成,排成一列。電脈沖通過熱電阻變成熱能,每個元件產生的熱能傳到熱介質表面,產生化學反應,產生相應的圖像元素。電信號的強弱變化使溫度升高或降低,作用于膠片的敏感層而產生相應的像素。熱力打印頭元件的相應能力是靠可變電壓來控制的,理論上講,在瞬間讓打印頭的溫度升高降低(每個像素灰階的不同決定這一條件),是不太可能的,所以這種打印速度相對緩慢。
此種技術有富士公司FM-DP技術和AGFA公司的產品。富士公司FM-DP技術使用的非銀鹽膠片。AGFA公司采用的穩定有機鹽顆粒涂抹技術。
1.1.4 干式噴墨成像 這種成像技術在放射影像科(除心血管介入成像)很少用,在超聲、核醫學、血管介入成像中多見。它是在相紙或透明片基上打印出黑白或彩色的圖像。如KODAK 3600 Medical Imager.
1.2 干式打印機的特點 從以上四種打印技術來看,前三種技術是放射科常用的打印機技術。可以看出干式打印機可分為有激光的打印機,和無激光的打印機[3]。從使用的膠片上可分為含銀鹽的和非銀鹽的。除干式噴墨成像技術外,其它幾種技術都是熱處理成像,因此有人稱為熱打印成像,目前市場上主流產品以光-熱干式成像技術和直接熱打印技術為主。
光-熱干式成像技術的主流產品是KODAK 公司的DRYVIEW系列和富士公司的DRYPIX系列。使用含銀膠片。它用激光束掃描膠片,激光束按照圖像信息向膠片作離散數字式掃描,非常精細的完成預定格式的打印。從而保證了醫療影像在成像過程中的精密性和一致性。不但圖像邊緣銳利度高,而且在激光曝光過程中打印頭不接觸膠片,避免了打印頭與膠片的摩擦產生打印頭損耗和對影像的損傷。
直接熱打印技術的主流產品是AGFA公司的DRYSTAR系列和富士公司FM-DP技術。他是圖像數據轉換成電脈沖后,傳送給熱力打印頭,熱力頭再將電能變熱力,使熱敏膠片顯像。有人叫做一步成像。圖像分辨率可達508DPI、50 um大小的像素點。AGFA 膠片對光不敏感,明室操作無意外曝光之擔憂。而且機械結構較簡單,易于操作和故障處理,開放式接口。
2 干式打印機的使用
干式打印技術由于無需膠片洗片機,體積小巧,節省空間,并省缺了暗室及各種管道,操作簡便,放置靈活,已完全取代濕式打印。由于各生產廠家都在提高分辨率、減小像素距離和提高輸出膠片能力上競爭,使得產品圖像質量大大提高,膠片處理速度大大加快。干式打印已廣泛用于CR、DR、MR、CT、DSA等醫學影像膠片處理上。干式打印機使用,除一些特殊功能外,操作較簡便易懂,嚴格按照操作說明就行。膠片都不是開放式的,每種機型都用自己的膠片,有的還作區域加密,這些是廠家的壟斷行為。干式打印機較濕式打印處理速度快,但照片的透明度不及濕式打印,并且有易產生再次顯影的缺點 ,盡管各生產廠家在這兩方面都在做改進,但是還是不能滿足觀片者的視覺需要。因此在使用過程中還要注意以下幾個問題:(1)熱成像銀鹽還原的理化過程,銀離子部分由光子經加熱催化成顆粒,其它尚存在有部分未被催化的銀離子,傳統膠片處理中這部分銀離子被定影清除。因此這部分銀離子,在膠片存放過程中,存放條件近似成像程序的條件時,會繼續顯影。(2)未感光膠片儲存要嚴格按照儲存條件:通風、干燥、陰涼。溫度:5~24 ℃;濕度:30%~34%。防止輻射及化學氣體侵蝕。避免產生膠片灰霧度過大,膠片透明度低,影響膠片質量。(3)干式打印都是熱成像,因此及其工作場所要注意環境溫度,保持通風,避免室溫過高。(4)不論什么干式打印技術的打印機都要保持室內清潔,減少塵埃,并定期清理打印機加熱鼓和熱力打印頭。(5)成像后的熱敏膠片,會受環境溫度影響,環境溫度高,影響質量下降,圖像變黑,最佳環境溫度在25 ℃以下,避免在以下放置環境中暴露:陽光下長時間暴曬;處于環境溫度大于50 ℃三小時以上;在開啟的觀片燈上放置超過24小時以上,這些環境直接會使膠片圖像質量造成嚴重的損害。
參 考 文 獻
[1]李國岱.干式成像系統技術及臨床應用[N].暨南大學學報(醫學版),2002,23(4);117-119.
文章編號:1004-7484(2013)-10-6069-02
隨著醫學影像技術的不斷發展,CT、DR、MRI等多種醫學影像技術在醫學領域和臨床應用中取得了創新和突破。借助各種醫學影像技術的應用,醫護人員對解剖結構的成像更為詳細,對病變組織的形態了解更為清晰。本單位擁有的影像技術設備是西門子1.5tMRI、西門子胃腸機、ge單排CT、意大利GMm-DR、飛利浦DR以及飛利浦64CT。本文主要就利用MRI技術對小兒腦部磁共振的影像分析和臨床應用,探討和分析醫學影像技術的應用及發展趨勢。
1 醫學影像技術的臨床應用
1.1 醫學影像MRI技術簡析 醫學影像技術中的MRI圖像,也可稱為磁共振或者核磁共振成像,此項技術借助電子計算機和圖像重建的功能重新建立成像的醫學影像技術,表現于灰度呈現度不同,反映相對應的組織結構情況的數字化影像技術。MRI對小兒腦部的分辨率較高。MRI的檢查范圍比較廣,非常適合中樞神經系統、頭頸部位以及心臟血管等檢查,但是對于體內有磁性物質的病人則失去檢查功能,而且MRI沒有CT適合對鈣化的效果檢查,對肺部和骨皮質的現實也比CT的檢查效果差[1]。
1.2 MRI技術在小兒腦部磁共振的影像分析 本單位擁有西門子1.5tMRI,此設備擁有獨特的西門子Tim線圈,可以同時對全身各臟器功能進行掃描、灌注掃描以及成像。西門子1.5tMRI的軟組織分辨率較高,無放射線,因而對人體的身體基本無害。掃描過程中,檢查對象平躺在檢查床上以得到軸位、冠狀位、矢狀位以及斜位的體層圖像,還可以做無創性全身血管成像、鬧彌散、灌注等功能成像,西門子1.5tMRI具備高分辨率胰膽管水成像、輸尿管水成像等優秀的影像學檢查功能,為檢查者提早發現病變情況。
回顧近期本單位小兒頭部磁共振檢查共80例,平均年齡1.5歲,在小兒服用鎮靜藥物熟睡之后進行掃描。將小兒頭部放于線圈中心,用海綿墊固定,按照定位圖調整掃描的范圍。結果發現,80例患兒都獲得了比較滿意的圖像,一次鎮靜完成檢查的患兒58例,服用鎮靜藥物后未能及時掃描導致檢查中驚醒,需二次鎮靜才能獲得所需圖像的患兒22例。顱內出血患兒33例,腦軟化42例,其余為顱內其他疾病和正常磁共振影像。患兒在做磁共振檢查前需使用鎮靜藥物,否則運動偽影會影響圖像的質量,甚至導致無法獲取檢查診斷。在掃描過程中應用雙梯度中的zoom選項,以提高細微病變的檢出率,尤其在小出血點的檢測上結果準確。磁敏感加權序列具有高分辨力、薄層重建和流動補償的優點,有效降低了小動脈和噪聲對檢查的影響,比較適用小兒腦部血管病變的檢查,尤其是小兒細小血管早起出血的診斷精確,并能判斷小兒腦組織可存活性幾率。而彌散加權序列則可產生兩套的圖像,其中一套b值是1000的彌散加權圖像,另外一套是b值為0的T2加權圖像,能減輕顱底磁敏感的偽影,改善信噪比。
西門子1.5tMRI的影像技術具有強大的磁體,先進的相控陣線圈,開放式的設計,大型的磁體空間,成像快速、圖像質量和精確度高。本單位西門子1.5tMRI的配置,不僅能更好的滿足醫療、科研工作的需求,更帶動了單位醫療技術水平再上一個新的臺階。
2 醫學影像技術的發展趨勢
20世紀下半葉,我國的醫學影像技術取得了很快的發展,從單純的放射診斷科室發展到如今的集診斷和治療于一體的臨床醫學影像科室。伴隨著計算機、信息科學以及微電子技術的不斷發展,我國醫學影像技術的發展前景將更為廣闊。
在不斷發展并日趨完善的先進醫學影像的技術中,最初的計算機X線攝影透過人體放射于影像板上形成潛影,再將其放入激光掃描機上掃描,經過模數轉換器,圖像信號則生成圖像。隨后發展的CT利用X線對人體某一范圍逐層掃描,獲取信息,也是經由計算機處理得到重建的圖像。此外,CT的圖像顯示器、多幅照相機等輔助設備,讓探測器對X線有更為高度的敏感性,可將接收的X線轉變成模擬信號,再變成數字信號,通過計算機處理器變成CT圖像,再由多幅照相機攝片提供診斷。隨后逐步發展的數字減影血管造影在記憶盤中儲存造影、注射部位的透視影像轉變的數字,減去蒙片數字,將剩余數字轉變成圖像,成了較為清晰的純血管造影像,其技術比一般的血管特管造影更為簡便、經濟,更少引發合并癥,但導管插管技術不斷普及以后,靜脈法數字減影逐漸被動脈法所替代了[2]。目前的核醫學比較先進的顯像方式是單光子發射計算機斷層顯像,將單光子注入人體內,放射性核素發出的射線借助計算機重建影像,這種發展是電子計算機斷層和核醫學示蹤原理相互結合的高科技醫療技術,采集的信息量大,適應面廣,特異性高,放射性小,技術的逐漸發展在當今的醫學影像技術中有獨特的診斷價值。分子影像的出現,為新的醫學影像時代的到來帶來了曙光。目前全球醫學界都致力于研究開創分子影像和基因的治療,其重要步驟是借助分子探針插入人體細胞內,MRI或者紅外線記錄信號,再顯示分子、代謝和基因轉變的圖像,為醫療的診斷提供準確的基因表達。而PACS系統的產生是計算機和網絡技術飛速發展下的產物,其標志著網絡影像學和無膠片時代的來臨,PACS系統儲存、管理、傳輸、處理數據,完成在放射科和其他科室之間的影像傳遞,還通過互聯網和微波技術實現遠程診斷,這種技術的發展大大提高了當今醫學影像技術影像資源的效率[3]。
3 結束語
現代的醫學影像技術經過了日新月異的發展,各種的先進設備層出不窮,世界醫學界接受了利用醫學影像幫助診斷治療方式并不斷研究并創新更高技術的醫學影像技術。相信在不久的未來,隨著醫學界的不斷革新、科學醫療技術的不斷發展,新技術的研究會為影像學技術的臨床應用開啟更新的篇章。
參考文獻
中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2015)14-0332-02
Application of Project Teaching Method in Food Technology Curriculum Teaching
SHEN Hui-ping ZHANG Shao-min LI Yuan ZHANG Zhi-ping
(Department of Environmental Monitoring,Guangdong Vocational College of Environmental Protection Engineering,Foshan Guangdong 528216)
Abstract Project teaching method is the teaching method that students complete a full "project" by the guidance of teachers.This paper was mainly about the project teaching method for the application of food technology curriculum in vocational colleges.The implementation process of this method was described in this paper,which achieved good teaching effect .At the same time,the matters that should be paid attention to in the process of the implementation of the teaching method were also be pointed out,which could provide some advice for the project teaching method being widely used in related courses.
Key words project teaching method;food technology;teaching method;advice
食品工藝學課程是廣東環境保護工程職業學院食品營養與檢測專業的一門實踐性極強、與生產實際聯系緊密的必修專業課。食品工藝技術構建于微生物學、食品工程、生物化學、食品機械、食品營養與衛生等多門學科的基礎上。該門課程涵蓋內容十分豐富,包括了糧油制品加工技術、畜產制品加工技術、軟飲料加工技術、發酵制品加工技術和果蔬制品加工技術等課程,主要研究各類產品的原料成分、加工特性要求及生產工藝等方面的內容。
隨著現代科技的發展,食品工業中也涌現出許多先進技術,現代高職院校學生的學情特點決定了教師的教學方法必須不斷優化改進,通過教學改革和教學創新的方式激發學生的積極性,讓他們由被動學習轉化為主動求學,這樣才能使他們盡早地了解食品行業發展方向及動態,從而培養出符合社會需求的食品專業人才。
項目教學法(project-based learning)源自杜威及其學生創建的設計教學法,它是指師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動[1]。項目教學法在國外是一種很受推崇的教學模式,因而得到了非常廣泛的應用,尤其是在現行的職業技術教育中。它讓學生成為學習的主體,通過獨立完成項目把理論與實踐有機地結合起來,不僅理解和把握課程要求的知識和技能,而且又在教師的引導下,針對性地培養了學生分析問題、解決問題及團隊合作能力。項目教學法是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞項目組織展開教學,使學生直接參與項目全過程的一種教學方法[2]。目前,項目教學在我國的基礎教育、職業教育、高等教育和成人教育中得到廣泛的應用,成為典型的以學生為主體的教學方法[1]。
在職業教育中,項目是指以生產一件具體的、具有一定實際應用價值的產品為目的的任務[3]。食品工藝技術是一門注重實踐的課程,在近2年的教學中采用項目教學法來進行教學,調整授課的內容及方式,取得了一定的效果。
1 項目教學法在食品工藝技術課程教學中的實施
項目教學法是以“任務驅動”為主要形式,一般分為5個流程,分別為項目的設計、項目計劃制定、項目實施、成果展示、最終評價[4]。將實踐項目貫穿于教學的始終,不但能激發學生的學習興趣,還能讓學生在自己完成項目的過程中真正做到學以致用,鞏固課堂所學的理論知識,做到融匯貫通;而且項目產品的成功完成能讓學生感受到成功的喜悅,起到一定的激勵作用。
1.1 項目的設計
項目教學能否成功的前提取決于良好的項目任務設計,因而在設計項目任務時必須兼顧項目的實際可行度和任務的難易度。只有適宜的項目任務,才能充分地調動學生的學習興趣。通常在實施項目教學法時,教師將整個課程內容劃分成幾個獨立的模塊,每個模塊設立不同的分目標,再針對分目標進行進一步的分解。食品工藝技術的課程內容包含了食品加工工藝過程,又涉及需要學習的有關基礎知識、基本單元操作等。因而我們將該門課程內容按模塊―項目―子項目結構模式設計:每一種食品加工技術形成一個模塊,每個模塊又劃分為多個項目。以乳制品加工技術為例,該模塊可以分別劃分為液態乳加工、乳粉加工、酸乳加工等多個項目,而酸乳加工技術的項目中,又可以細分為酸乳加工基礎知識、原輔料成分、酸乳工藝流程、酸乳質量問題分析等多個子項目單元。
1.2 項目計劃的制定
在該步驟中,學生需要在教師指導下制定出詳細的項目內容安排。首先,教師布置項目任務,讓學生根據“任務”的需求來學,從被動地接受知識到主動尋求知識。其次,學生進行分組分工,每組分別開展調研,通過詢問、實地查證等方式驗證項目中所需要的包括實驗器材、實驗材料、實驗場地等相關條件是否滿足,最終學生根據項目任務制定出相對周密的項目計劃。如在“酸奶加工工藝”項目中,項目計劃應包含以下幾方面的內容:酸奶加工工藝的理論學習、學生分組、任務分工、酸奶原輔料選購、酸奶加工工藝流程、成果展示和評價。在正式實施項目之前,還需要開展一次班級討論,讓每組組長以PPT的形式講述本組項目設計的思路及依據,同時還要求其他組同學提出問題,并評價可行性,同時教師進行點評,最后,各小組根據教師和學生意見進行修訂和完善,制定出更為合理的項目計劃。
教師在指導學生制定項目計劃時,需要注意學生的分組搭配、團隊分工、在項目實施的過程中能會出現的問題及對策等,在保證學生項目任務及時順利完成的同時達到培養學生的綜合能力的目的。
1.3 項目實施
方案確定后,就需要開始實施項目計劃。以“酸奶的加工工藝”項目為例,每組根據自己制定的計劃,從理論知識的學習、配方的設計、原料乳的檢驗、發酵劑的培養、酸奶的發酵直至成品,均由學生獨立完成。在項目實施過程中,涉及的知識面非常廣,在該項目中,學生必須完成酸奶原輔料特性、工藝流程、關鍵工序操作要點等理論知識的儲備。因此,在進入實驗室之前,教師需要引導學生對理論知識做自主學習,同時明確需要學習知識的范圍以及難度。在學生掌握了項目所需的相關理論知識之后,對學生進行分組,然后每組組長對組員進行分工,帶領組員進行酸奶配方和加工流程的設計。在此之前,教師可以提供給學生關于酸奶加工的一個常規配方,要求學生在此基礎上進行改進和完善。為了讓學生能掌握關鍵知識要點,教師還應引導學生思考問題,比如為什么酸奶原輔料中需要發酵劑?酸奶對原料乳有何要求?在工藝流程的設計過程中,發酵的溫度和時間如何確定,為什么?然后學生正式開始制作酸奶,由組長帶領組員選購原料,然后熟悉相關的儀器和設備,最后根據配方加工出酸奶成品。
在項目實施過程中,每組組長要定期向教師匯報項目任務進展情況,教師也要隨時準備檢查項目任務的實施情況,從而保證學生按質按量完成任務。在這一環節中,應盡量保證每位學生都能參與。對于容易出現異常情況的環節或項目實施的關鍵要點,注意隨時提醒學生,必要時還要提供幫助和指導[1]。
1.4 成果展示和評價
學生通過實施項目,得到項目產品,將學生產品予以展示并做評價。比如在“酸奶加工工藝”項目中,每組組長展示該組的酸奶成品,同時提交一份項目總結報告及PPT,其中講述其酸奶加工的配方,加工的工藝過程,并請其他同學品嘗酸奶成品,并進行評價打分。通過最終產品的展示,既可以滿足學生的團隊榮譽感,又能增強學生對下一項目任務的興趣。
在該項目結束后,通過采用組內互評、組間互評和教師點評等3種評價相結合,對學生在項目實施過程中的表現進行評估總結。這樣的評價方式,不僅可以評價教學過程中學生的表現,也可以對項目完成后最終的產品進行評價,從而使學生從中找到自己的優點和不足,更大地激發學生學習的興趣[3]。
2 實施項目教學法應注意的事項
將項目教學法應用于《食品工藝技術》課程教學后,發出學生對課程的學習興趣大大增強,不但能掌握該課程的知識內容,還能學以致用。通過2年的教學實踐,筆者認為教師在應用實踐項目教學法時應該注意以下幾點。
2.1 項目的難易程度應適中
項目教學法中是否成功的關鍵一點就是學生能否順利的完成,因此,教師在設計項目時,應充分考慮學生的能力水平。為確保學生感興趣,又有能力、有時間在規定時間內完成任務,項目的難易程度應合適。如果盲目制定高難度的項目,或設計過于簡單的教學項目,都有可能打擊或者難以引起學生的學習興趣。
2.2 項目教學不能盲目追求普遍性和完整性
一是項目教學并不是要求所有的課程都項目化,對課程進行教學改革時不能盲目追求所有課程開展項目教學,而且適合開展的課程,往往也無法實現整體內容的項目教學。比如我們常常因為課時不足或者課程內容不適宜開展等原因,不能對整個課程實施項目教學。因此,實施項目的課程也可以考慮項目教學法與其他教學方法的有機結合,合理安排教學內容才是提高教育教學質量的根本,不能盲目追求項目教學法的普遍性。二是項目教學法不一定要有一個完整的項目作品,因為項目教學的開展是為了學生更好地理解運用所學的知識、技能,其最終目的是促進學生的職業能力發展。因此,只要有利于教學,又能促進學生職業能力發展的小項目也可取[5]。
2.3 項目教學任務可以采取模擬項目
項目教學法雖然強調項目任務的真實性,但也不能要求教學中的項目必須完全真實地來源于企業。如果能以企業的項目為載體來開展項目教學,自然能最大限度地發揮項目教學的功能。但受限于許多實際條件,比如教師與企業的聯系程度、企業的成熟度等,在實際教學中完全開展實際的項目存在一定的難度。因此,如果能盡量接近企業或工廠的實際情況,達到該項目教學的目的,也可以采取模擬項目,而且根據許多高職院校的實際情況,模擬項目的實施具有更強的可行性[6]。
2.4 項目教學與傳統教學的教師角色不同
在傳統教學中,教師是課堂教學的主導者,教師傳授知識、技能,學生是被動接受者。而“項目教學法”的基本特征是“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”[1]。教師主要起組織和引導的作用,而不再是單純地灌輸知識;因而教師需要轉變教學觀念,由過去的“講授者”轉換為“指導者”,讓學生有更充裕的時間開展自主探究、實施、討論等活動,而教師的任務更多是為學生的活動提供幫助[7-8]。
3 結語
隨著人才培養模式的轉變,必須對現有教學模式不斷進行探索和改革。通過項目教學法在《食品工藝技術》課程中的應用,可以激發學生的學習興趣,還能提高和培養學生學習的主動性、創新性及團隊合作精神,其教學效果較為顯著。但同時又要求教師更多地深入企業、行業中去,掌握食品加工的先進技術和研究動態,為學生提供更多合適的教學項目。這樣才能讓學生更好地理解并掌握課程知識和相關技能,勇于創新,培養團結、協作以及分析問題和解決問題的能力,從而實現課堂知識與工作崗位的“零對接”。但項目教學法的應用仍存在一些問題,需要進一步的探討和研究。
4 參考文獻
[1] 程新梅.淺談項目教學法在《食品微生物檢驗》教學中的應用[J].黑龍江科技信息,2009(7):128.
[2] 尤拯.項目教學法在電氣控制教學中的應用與實踐[J].新課程研究:職業教育,2007(6):181.
[3] 王浩健,朱曄,洪丹丹.談項目教學法在職校焙烤食品工藝教學中的應用[J].黑龍江科技信息,2011(6):147.
[4] 王革.項目教學法在食品微生物檢測技術課程中的應用[J].高等函授學報(自然科學版),2012,25(1):49-50.
[5] 趙鑫.項目教學法在高職《網頁設計與制作》課程教學中的應用[D].武漢:華中師范大學,2009.
關鍵詞: 虛擬儀器技術;醫學影像技術;課程評價;虛擬實驗
Key words: virtual instrument technology;medical imaging technology;curriculum evaluation;virtual experiment
中圖分類號:G647 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)25-0232-02
1 概述
隨著現代醫學實驗課程的不斷發展,傳統的醫學儀器實驗由于場地、維護費用等現實條件的限制,大部分醫學院校的實驗教學資源都比較匱乏,使得醫學實驗教學不得不尋求更新的更符合時代要求的實驗手段。虛擬儀器技術即在計算機技術、數據庫技術與網絡技術等支撐下,架構支持真實實驗環境的虛擬實驗平臺。虛擬實驗平臺形成了一個虛擬環境,在這種環境中進行操作、控制、分析、觀察和實驗,同時控制真實的實驗環境。這一技術有許多的優點,如交互性很靈活、對硬件資源要求不復雜,更簡易,因此在實驗教學中廣泛應用,成為解決可視化知識學習的又一重要媒體技術。而信息技術與學科整合,正是立足于時代的高度。虛擬儀器技術與課程整合,與傳統的教學模式不同,在豐富學科知識、優化學生認知、優化課堂教學結構等方面影響比較大。
近年來,在醫學類高職院校實驗實踐教學中,非常強調學生的實際操作和動手能力,所以基于虛擬儀器的實驗教學更突出了其優勢,因而該技術在醫學高職院校的實驗教學中得到了進一步發展和完善。
2 醫學影像技術傳統教學的缺陷
板書教學是醫學影像傳統教學模式,學生在實驗室動手操作實驗。醫學影像實驗教學在學生獲取專業知識時具有極大的重要性。它在使學生深入理解理論知識、形成職業崗位能力等方面起到許多積極的作用。傳統的實驗教學并不完善,還有不少的不足。由于大型影像設備昂貴,驗耗材較多,綜合性實驗和開放性實驗無法或很少實現。實驗資源有限,不能做到人手一機,分組過大,難以反復訓練,造成實驗教學難以達到預期效果,嚴重阻礙了學生能動性和實踐能力的培養。
3 醫學影像虛擬實驗的設計和優勢
1 體育教學中視頻錄像的教學作用
1.1模仿學習
視頻錄像在籃球教學中有很長歷史,一直是教學中一項重要手段之一。在學習和訓練過程中, 學生可以通過反復觀看錄像加深對技術動作和戰術意識的理解, 并在訓練中不斷通過模仿提高自身水平。學生通過不斷對比、模仿、改進, 將很快地學習到正確的動作技術和戰術意識,為以后的靈活運用和創新打下基礎。
1.2強化學習
在班杜拉的觀察學習理論中,榜樣行為及導致的結果對學習者有信息功能、動機功能、強化功能。以講解戰術為例,如果教師將某段成功運用該戰術的比賽錄像給學生看,通過視頻的激發,學生就會把自己實施戰術的過程和視頻進行對比,促使自己再去學習、完善、實踐該戰術,從而促進學生最后掌握該戰術。
2 影響比賽視頻教學效果的因素
2.1視頻本身因素
視頻本身對學習效果的影響主要包括以下幾個方面:視頻內容本身是否能真正引起學生的共鳴;視頻內容是否有新意;視頻內容是否能在一定程度上滿足學生的期待。
2.2環境因素
學習跟學習氛圍有很大關系。學生是否用學習的態度來觀看比賽視頻是很重要的。一般情況下,比賽視頻主要用于娛樂,但如果是在學習的氛圍下,它則表現出很好的教學功能。但是另外一個角度來看,讓學生帶著問題去觀看視頻,也容易導致學生對視頻的其他內容把握不強,學生常局限于給出的問題,最終使思維變得狹隘。所以怎樣達到最好的效果需要教師的精心設計和實踐。
2.3學習者因素
比賽視頻對不同人群的影響也是不同的,其中年齡特征猶為重要。對于小學生來說,過于抽象的講解難以理解,需要具體、形象、簡潔而趣的視頻畫面,往往注重視頻中球員的一些動作更能吸引他們。而對于高中以上學生而言,已能接受對抽象事物分析,能透過現象看部分本質,能夠學會有重點地注意細節,往往會觀察球員之間的配合,所用戰術,分析其有效性。
2.4方法因素
根據播放方式可把視頻使用方法分為連續播放和間歇播放,間歇播放又可分為停定播放、間斷播放、選擇播放。對于比較短的、內容單一的視頻內容一般采用連續播放即可。然而更多的是視頻的內容是多方面的或漸進式的,而且有時需要重復播放,在播放時必要穿插講解。
3 存在的問題與困難
3.1視頻的處理
根據教學的需要一些比賽視頻需要進行適當的編輯處理,例如為視頻添加字幕;添加傳球路線和球員移路線等。但處理視頻需要較高的硬件設備和相關的專業知識,大多體育教師難以達到要求,這樣導致很多教師不會花大量時間去處理視頻,影響學習效果。
3.2視頻播放的控制
由于前期沒有對比賽視頻作相關處理,視頻教學一般是教師進行手動的控制加講解形式,哪些地方需要重復,哪些地方需要慢放,哪些地方需要停止都需要教師手動的控制,但這些控制往往難以準確把握,這樣就耽誤大量時間,影響教學效果。
3.3學習的自主性和交互性
在這大量的網絡課程中,大部分都是以“視頻型網絡課程”(何克抗)的模式來進行開發。教學視頻成為網絡課程的一個非常重要的組成部分。網絡教育的特點決定了視頻教學的關鍵就在于學習的自主性和交互性。目前的解決辦法主要是利用vod點播配合在線討論的形式,但取得的效果并不明顯。怎樣體突顯視頻的教學功能是影響自主學習主要因素,一段比賽視頻的教學價值主要體現在它能否促進學生的思考和模仿。例如事先對視頻進行編輯,對視頻中需要仔細觀看的地方作上記號這樣就能促使學生的思考,但如前所述這種方法受到硬件設備、專業知道等方面的限制。
4 具體措施
為了更好的利用比賽視頻進行教學,促進自主學習,針對以上某些不足,筆者設計一款軟件以輔助教學。
軟件的主要功能有:(1)視頻播放的自動控制。如前所述,用傳統器進行視頻教學時都是由教師手動的控制,例如暫停、慢放、回放等,往往需要教師自己清楚記得某一幀的時間,而且操作時不易精確控制,在該軟件中可以預先用編輯器進行設置,例如讓視頻播放到某一時間自動暫停,某一時間段1/2慢放等,這樣教師可以在教學之前預先進行設計。(2)為視頻文件添加其他媒體元素。(3)視頻的交互控制。傳統的視頻教學一般都是觀看視頻配合老師講解、提問,但如果讓學生自主學習怎么辦呢?在沒有老師的情況下就沒人控制視頻的播放也沒有講解和提問,當然有許多媒體集成軟件可以解決此類問題,但都需要較為專業的知識,一般教師不易掌握,而且開發周期長,成本較高。如果利用本軟件可以很方便的配解說詞,而且可以和學生交互,例如視頻暫停提問時會出現按鈕讓學生選擇,必要時還可以用文本表單的方式提交答案,答案提交后視頻繼續播放。
5 結語
視頻教學在體育教學中有很長的歷史,在多媒體教學中仍然處于主導地位,但信息技術飛速發展,將視頻圖像、多媒體技術等引入體育教學中還做得不夠,原因是多方面的,首先體育教學目的是教會學生運動,是很注重實踐性的一門課程,教師片面強調實地操練,忽略了思想意識的培養。其次是學科之間缺乏交流,懂體育不懂技術的現象普遍存在。再次是教育體制,培養體制等等的問題,這里就不作過多探討。只有解決好以上問題才能發出更多優秀的適合教學的精品軟件。
參考文獻
[1]施良方.學習論[M].人民教育出版社,2001:357-373.
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.11.017
多媒體技術因其呈現知識的趣味性強、方式多樣,廣受大多數學生的喜愛,在抓住學生注意力方面具有十分明顯的優勢,不論是音樂、視頻、還是課件,在活躍課堂氛圍方面,多媒體技術的巧妙使用總是可以讓教師取得意想不到的收獲。所以,小學英語課上教師積極使用多媒體技術很重要。
一、使用多媒體技術的重要性
(一)抓住學生注意力
一直以來,傳統講授的教學方式,不可避免的存在不少弊端,其中之一就是在抓住學生注意力上效果不好。因此,英語教師在上課的時候使用多媒體技術,第一作用就是可以充分抓住學生的眼球,將學生的注意力牢牢吸引在課堂上。學生的注意力集中了,不僅學習成效更高,學習英語時也更加輕松了。
(二)活躍課堂氛圍
對于小學英語這門課來說,課堂氛圍的優劣直接影響到學生的學習效果。一來,小學英語是一門語言類學科,記憶單詞、學習發音、練習句法等本就略顯枯燥,學生在學習的過程中容易疲倦和厭煩,如果課堂氛圍不夠輕松活躍的話,學生的學習積極性就更低了。二來,從學生的年齡特征來分析,小學階段的學生對于新鮮事物存在很強的好奇心和求知欲,如果教師將整個課堂氛圍維持在十分嚴肅的狀態下,學生的天性就難以釋放。
(三)多面呈現知識
新課改的教學理念強調,教師要努力完善學生聽說讀寫多個層面的多項素養。毫無疑問,多項素養的完善,需要教師在教學時盡可能調動學生的多項感官。做好這一點,多媒體技術是便捷有效的。因為多媒體技術在呈現知識上,不但方式多、而且更為直接。比如說,教師在幫助學生糾正發音問題的時候,一味示范不見得有效。但是,用音頻與課件相結合,學生不僅可以清晰聽到正確的發音,還能看到發音的口形變化過程,在視覺上、聽覺上乃至感覺上對發音都有更加清楚的了解。再比如說,我們在講解字母書寫的時候,多媒體技術往往可以將字體的書寫過程清晰且直觀地呈現出來,比傳統的講解方式更為優化。
(四)提升課堂效率
大多數小學英語教師的教學實踐經歷都充分證明,多媒體技術在提升課堂效率上的作用是顯而易見的。一方面,教師講解知識的方式受到學生們的青睞和歡迎;另一方面多媒體技術調動了學生學習的熱情,彌補了傳統教學方式的不足和缺憾。課堂效率提高了,教師教得輕松、學生學得開心。
二、使用多媒體技術時的注意事項
盡管多媒體技術有諸多優勢,但是如果應用得不合理,也容易使優勢轉化為劣勢,所以,教師一定要三思而后行、謀定而后動。
(一)使用多媒體的頻率要適中
多媒體技術優勢雖多,但是英語教師假若每節課上都用多媒體技術教學的話,也未必是最佳選擇。首先,教師應用多媒體技術頻率過高的話,學生也會產生審美上的疲勞,正所謂“物以稀為貴”。其次,教師不加節制的應用多媒體技術,難免忽略到學生的某些課堂生成。比如說,課件或者音樂都是教師課前就準備好的,教師沒法根據學生課上的臨時情況修改課件。那么,針對學生的課堂生成,教師不能給出最準確的反饋顯然是不好的。再比如說,教師在使用多媒體的時候,很多學生都將注意力完全放在多媒體上,與教師的眼神交流、語言互動是有降低的風險的。一句話,多媒體技術并不是用得越多越好,教師要控制好使用的頻率。
(二)多媒體課件要精簡實用
幾乎每一名教師都會在教學中使用多媒體技術,但是每個人使用的效果卻各不相同,主要原因就在于其制作多媒體類教學素材的水平存在差異。比如說,同樣是制作電子課件,有的教師設計出來的課件不僅在課堂上發揮了很好的效果,而且還受到了學生們的一致好評;有的則過于花哨、喧賓奪主,沒能取得預期的效果。一般來說,英語教師在制作多媒體課件的時候,要堅持精簡實用的原則,即方式要精簡、內容應實用。比如說,講解二十六個英文字母這一課時,教師制作的課件應該始終以字母為核心,以幫助學生掌握字母為根本,制作課件的時候要堅持抓重點、抓難點,不要在有限的課件中插入過多無關的內容。
(三)多媒體應與教材相結合
“有的教師怎么能在講課的時候只用多媒體,丟掉了課本呢?”這是最近不少教育名家在探討教育現存問題時提出的一個疑問。盡管多媒體技術為我們的英語課堂增添了光彩和能量,但是,歸根結底課本才是我們教學的核心工具,換句話說,教師在應用多媒體技術的時候要注意,不能丟掉課本、忽略教材,要懂得將二者有機結合起來,這樣才能更好地發揮二者的優勢,實現課堂教學成效的最大化。
三、結語
綜上所述,現代教育教學中,多媒體技術著實給英語教師的課堂提供了更多的便利與可能性。但是,應用多媒體技術是一件考驗教師綜合教學水準的事,只有透徹分析出多媒體技術的優勢與使用時的注意事項,才會真正有最佳的應用效果。
參考文獻
中圖分類號:O657 文獻標識碼:A 文章編號:2055-5200(2014)01-009-04
Doi:10.11876/mimt201401003
The Application of Phosphorus-Selective 1H-31P Heteronuclear Coherence Technique on Detection of Organophosphorous Chemical Warfare Agents ZHONG Jin-yi1,2, ZHENG He2, CUI Yan2. (1.State Key Laboratory of NBC Protection For Civilian, Beijing 102205;2.Research Institute of Chemical Defence, Beijing 102205)
[Abstract] Introducing shaping pulses and selective excitation techniques, the Phosphorus-selective one-dimensional 1H-31P HSQC and HMQC were applied respectively to experiments. Compared to 1H-31P HSQC, application of the 1H-31P HMQC method resulted in more sensitive, and it is an effective technique for screening and identification of organophosphorus chemical warfare agents in environmental samples.
[Key words] 1H-31P heteronuclear multiple quantum coherence; NMR; Chemical shift; Coupling constant; Chemical warfare agent
引 言
在諸多的核磁共振技術中,選擇性激發技術主要用于溶劑峰壓制和核磁共振譜峰的精細結構研究[1],但隨著分析需求的不斷提高,選擇性激發技術在混合物分析中嶄露頭角[2-3],特別是在結構相近化合物的分析中發揮了越來越重要的作用[4-5],在化學毒劑的分析中也是如此[6],神經性含磷化學毒劑由于其速殺性,一直是《禁止化學武器公約》監控的重點,但該類化合物在環境中易降解,因此降解產物也是核查的關鍵證據,但降解產物由于結構相近,氫譜譜峰之間重疊嚴重,僅用磷譜也難以區分。從結構上看,大多數神經性含磷化學毒劑的通式為:
其中,R1不僅是構成化學毒劑的關鍵元素,而且R1都具有共同的結構特征,即R1上與磷直接相連的氫核(或烷基氫/烷胺基氫)均與磷核發生耦合,雖然相隔兩個化學鍵,耦合常數仍介于10~22Hz之間。環境基質的含磷背景干擾非常少,磷譜較為干凈,即使存在含磷化合物的干擾,由于磷譜的化學位移范圍較寬、譜線分辨率較好,一般不會出現譜峰之間的重疊,我們以此為選擇性激發實驗的突破口,通過磷磁化矢量的選擇,建立磷選擇性氫磷相關方法,以獲取含磷化合物上磷氫核之間的連接關系,設計和實現了磷選擇性一維反式氫磷相關脈沖序列,并首次成功將該技術用于水樣中含磷化學毒劑降解產物的混合物分析中,解決了多種含磷化合物的逐一指認問題。
1 實驗部分
1.1 樣品制備
W0樣品為含有4種有機烷基膦酸的水樣,依次為甲基膦酸(MPA),乙基膦酸(EPA),丙基膦酸(PPA),異丙基膦酸(iPPA),這4種含磷化合物均為神經性毒劑的降解產物。濃度分別為380μg/ mL、362μg/mL、226μg/mL和312μg/mL。結構如圖1所示。取0.5mLW0樣品,用0.15mL重水(D2O)鎖場。
圖1 四種烷基膦酸結構
1.2 儀器與試劑
譜儀:Varian NMR System 600M核磁共振波譜儀,AutoXBB探頭,1H共振頻率為599.778MHz,31P的共振頻率為240.0MHz,測試溫度為298K,1H和31P的化學位移分別以DSS和H3PO4(85%)為外標。
試劑:實驗中所用的氘代試劑均為美國CIL公司產品,氘代率不小于99.8%。1.3 實驗參數
1H譜:脈沖序列為s2pul,45°激發脈沖角采集,譜寬6kHz,采樣時間2.0s,弛豫延遲時間1s,譜圖用指數窗函數進行加權(lb=1.0Hz)。
31P{1H}NMR譜:脈沖序列為s2pul,45°激發脈沖角采集,譜寬30kHz,弛豫延遲1s,采樣時間2.0s,采用WALTZ組合脈沖進行質子去耦,譜圖用指數窗函數進行加權(lb=1.0Hz)。
磷選擇性一維1H-31PHSQC和1H-31PHMQC譜:均使用整形31P脈沖,偏置和帶寬與所需選擇性激發的磷峰相匹配,選擇高斯整形脈沖。耦合常數JHP為 24Hz,延遲為梯度脈沖時間(1ms)和梯度恢復延遲時間(100μs)的總和,HSQC用于相干選擇的梯度強度(g1,g2)為44.8和17.9g/cm,HMQC用于相干選擇的梯度強度(g1,g2,g3)分別為28、12、0g/ cm,采樣時間和弛豫延遲為1.0和2.0s,譜圖在傅立葉變化前進行加權(lb=1.0)。
2 結果與討論
2.1 選擇性脈沖的實現
選擇性激發主要是通過整形脈沖來實現。從傅立葉變換的角度考慮,由于整形脈沖和矩形脈沖的時域信號不同,經傅立葉變換后產生不同的頻域圖,即激發的頻譜寬度不同,當選定一定形狀的整形脈沖,并選定這種整形脈沖的寬度,即可確定所激發頻譜的寬度,通過調整偏置來對準所選磷譜位置,最終實現對磷譜的選擇性激發。
2.2 脈沖序列的實現
在脈沖序列的實現上,用選擇性脈沖替代特定頻率或區域的硬脈沖,固定延遲取代演化時間t1。選擇性脈沖可分為180°脈沖和90°脈沖,對于給定的場強來說,選擇性180°脈沖的選擇性較相應的90°脈沖好,但可用于選擇性激發的范圍大大減少,我們通過對HSQC中的180°脈沖進行翻轉,對HMQC中的90°脈沖進行選擇性激發,設計了兩種選擇性激發脈沖序列,如圖1和圖2所示。為了減少31P選擇性脈沖之后J耦合的演化,在選擇性脈沖后不設梯度,以便選取180°質子脈沖以前的異核零量子相干以及此脈沖之后的雙量子相干。按此方式,溶劑質子的磁化量被有效去相,只有與所選31P鍵直接相連的質子信號被保留。為了獲取同相的多重峰,在最后的31P選擇性脈沖后插入一個延遲。出于靈敏度的考慮,省略了延遲。
2.3 選擇性一維反式氫磷相關脈沖序列測定W0的結果
圖4是W0樣品的氫譜,四種毒劑相關化合物的1H化學位移主要集中于0.8-1.9ppm,其中,化學位移1.31ppm的雙峰為典型的甲基峰,從耦合常數上(17.4Hz)可以進一步確認其歸屬為甲基膦酸的甲基峰,由于4種化合物是以混合物形式存在,無法從積分面積獲取質子間比例的信息,化學位移在1.80、1.58、1.48ppm的譜峰均顯示AB體系裂分模式,這是由于其中的手性磷原子造成的,1.00ppm處的雙二重峰可以直接指認為異丙基膦酸的Hb,0.90ppm的三重峰是丙基膦酸的Hc。
由于樣品無背景干擾,我們可以采用同核相關技術(gCOSY)進行質子的歸屬,如圖5所示,可以首先從1.00ppm和1.80ppm的相關確認異丙基膦酸的Ha(1.00ppm)和Hb(1.80ppm);由0.84ppm和1.44ppm的相關、1.44ppm和1.58ppm的相關可以將這些質子明確指認為丙基膦酸的Ha(1.58ppm)、Hb(1.44ppm)、Hc(0.90ppm)。同樣可以確定乙基膦酸的Ha(1.58ppm)和Hb(0.98ppm)。四種結構類似的烷基膦酸的磷譜見圖6,四種有機磷化合物的化學位移分別為26.4ppm、28.9ppm、30.2ppm和 32.8ppm,僅憑化學位移無法確定四個磷譜峰的歸屬。圖7是磷選擇性一維1H-31P HSQC譜,從譜中可以看到,四種化合物的氫譜被一一分開,直接可以完成化合物的指認,多重峰的譜線強度比有些偏差,但是很容易獲取譜峰的多重性和耦合強度信息。
參 考 文 獻
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為進一步落實 科學 發展 觀,堅持以學生為本,深化職業教育教學改革,辦出職業教育特色,提高人才培養質量,增強職業教育對 經濟 和社會發展的貢獻力,各級各類職業學校都在進行課程改革,構建以能力為本位、以職業實踐為主線、以項目課程為主體的模塊化專業課程體系。新課程實施的原則是要使學生“會學”,而不是“學會”。教學不單是知識的傳遞,更重要的是知識的處理和轉換,以培養學生的創新能力。積極探索與新的課程體系相適應的教學模式,改變目標單一的以知識傳授為主的教學方法,構建體現項目課程特性的新型教學關系,逐步形成以項目教學法為主要特點的教學,促進教師教學方式、學習者學習方式的根本改變。探索建立“教學內容模塊化、能力培養項目化、實踐指導個性化”的教學模式。
1.項目教學法的定義
項目教學法,是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞著項目組織和展開教學,使學生直接參與項目全過程的一種教學方法。是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。在教學活動中,教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式交給學生,在教師的指導下,以小組工作方式,由學生自己按照實際工作的完整程序,共同制定計劃、協作完成整個項目。在項目教學中,學習過程成為每人參與的實踐與創造活動,它的價值體現主要在完成項目的過程中,而不是最終的結果。
2.項目教學法在機電一體化技術專業中的設計原則
項目教學法與傳統教學法相比,有很大的區別,主要表現在改變了傳統的三個中心,由以教師為中心轉變為以學生為中心,由以課本為中心轉變為以項目為中心,由以課堂為中心轉變為以實際經驗為中心。具體來講,要遵守下面的五項原則:
2.1 項目教學的科學性。我們制定的教學目標,必須有利與開發每個學生的學習潛能,而且還注意把教師和學生所花費的時間和精力控制在合適的程度,以防師生負擔過重。
2.2 項目教學的系統性。項目教學面向每一個學生的個性發展,尊重每一個學生發展的特殊需要,最重要的是創新能力的培養。對于一個職高學生來說,要很快具有創新能力是不現實的,但是使他們具有創新意識和創新精神是能夠做到的,也是必須做到的。除了學科的整合,另外還與教師培養、設施設備條件關聯,項目教學是一個系統工程。
2.3 項目教學的實踐性。項目教學和現有學科教學最大的不同點是它不對學生進行純學術性的書本知識的傳授,而是讓學生自己動手實踐,在實踐中獲得信息時代所需要的能力,這才是設立項目教學這一課程的最根本的目的。如果說,其他課程主要讓學生獲得基礎知識,那么,項目教學則強調讓學生得到實踐能力的訓練。
2.4 項目教學的層次性。項目教學的開展,決不是為了取代學校現有的學科教學。因為職校學生還處在長知識、打基礎的階段,學科教學中的知識、能力訓練是他們成長所必需的。不具備一定的從學科教學中獲得的知識,開展項目教學只能是無本之木、無源之水,無從談起。從這個意義上說,“項目教學”的開展非但不取代,相反還有賴于學科教學的質量。
2.5 項目教學的自主性。項目教學是以學生的直接經驗或體驗為基礎而開發和實施的。它是以學生的直接經驗為基礎而對學科知識的綜合運用,是對學科的邏輯體系的超越。在“項目教學”的開發和實施過程中,鼓勵學生的自主選擇和主動探究,將學生的需要、動機和興趣置于核心地位,為其個性充分發展創造空間。
3.項目教學法在機電一體化技術專業中的應用
依據項目教學法在高職機電一體化技術專業課程教學中應用的基本原則,現將機電一體化技術專業課程作為實施研究的對象,開展項目教學法的研究。
機電技術應用專業項目大致可以分為:
3.1 典型的切削加工項目:可以構建以《機械設計基礎》、《機械制造技術》、《數控技術基礎》等形成的項目課程,作為第一個學習領域;
3.2 典型的 電子 裝配項目:構建《電工基礎》、《電子技術》、《電工與電子操作技能》等形成的項目課程,作為第二個學習領域;
3.3 典型的機電一體化控制項目:構建以《電力電子技術》、《電氣控制》、《機電一體化技術》,《數控機床故障診斷與維護》作為第三個學習領域。
3.4 典型的機電產品裝配、維修服務項目:構建《單片機接口技術》、《傳感器技術》、《液壓與氣壓傳動》、《自控控制系統》、《plc可編程控制器》作為第四個學習領域。
這些從一到四的學習領域,按照學制及認知的 規律 ,從簡單到復雜,從低級到高級,從一般到特殊展開項目教學過程。每個項目的實施步驟如下:
(1)確定項目任務。組織教師分析項目涵蓋的跨學科的知識及涉及到的專業科目,確定項目的目標和任務,詳細編寫《項目(課題)任務書》。
(2)布置項目。分發《項目任務書》,講解項目要求,使各小組明確學習任務和要求。
(3)各工作小組擬訂活動計劃與方案,教師審核計劃。項目小組擬訂課題實施計劃,設計一份詳細的《項目活動計劃》,每個小組成員都要有成果匯報任務,各小組都要有成果匯報.在計劃書中學生可隨時記錄項目進展情況,以便教師隨時檢查和指導。
(4)項目小組的活動實施,學生動手實踐。根據計劃,各小組成員開始分頭執行各自的任務。學生通過翻閱、取舍、整理資料,進行項目任務的設計和驗證,通過解構單元實體、到實驗室做實驗驗證相關結論、在實習室進行實際裝接操作和調試等實際環節,不斷提出問題,再通過小組討論、請教教師等途徑解決問題,最終完成課題任務。
(5)項目答辯與師生評價。在此階段,通過“項目成果匯報、學生自己進行自我評估、組別互評、教師點評、師生共同 總結 ”等程序完成對各小組課題任務完成的評價。并將項目任務完成的評價結果列為項目學習成績的一個部分。
(6)歸檔或結果應用。項目教學總結,并把項目工作的結果歸檔或應用到 企業 和學校的生產教學實踐中去,以使項目工作的結果盡可能具有實際應用價值,指導后續工作。
一、酒店服務課堂運用多媒體技術的優點
1、激發興趣。多媒體教學,可以將文字、圖形、圖像、聲音、動畫、影像等多種媒體信息融為一體,為教學創設一個生動有趣的教學情境,將抽象的事物具體化,枯燥的內容形象化,繁瑣的知識簡單化,靜態的對象動態化,增強教學的感染力。如在講到《餐巾折花》這節時,可以先用ppt展示餐巾折花的花型圖片,激發起學生的興趣后,再展示花型折疊分解圖,老師示范折疊過程,學生跟著動手。按照從易到難,從簡到繁,從單一技巧到復雜技巧的認知規律,教會學生識圖折花。多媒體課件讓學生既看得見,又聽得見,還能動手操作,真正體現學生在做中學,做中教。這種教學方法不但能激發學生的學習興趣,還培養學生的觀察能力,有助于提高我們的實訓課教學質量。
2、規范技能。技能教學一般分為講解—示范—模仿—練習—評價五個階段,學生在觀察教師的示范動作時受到場地、距離、角度的限制,觀察不全面。此外,不同的教師由于學歷、知識、經驗的不同,示范效果差異明顯,從而會影響學生對知識技能的模仿與掌握,利用多媒體技術進行教學,可以達到直觀、省時、規范、高效的目的。
3、再現場景。通過多媒體虛擬現實環境,如在講解客房清掃的時候,教師可在關鍵時刻利用電教手段播放客房服務員的服務過程,再讓學生總結客房清掃準備、敲門進房、撤床、抹灰、吸塵等環節的注意事項,這種教學法使學習變得生動有趣,學生能在直觀、輕松的環境中學會技能。對于無法讓學生親身體驗的操作,教師運用幻燈投影進行模擬性的演示,再現技術性操作的情景,配有教師細致明確的講解,讓學生邊觀察、邊體會,加深理解,教學中的疑難問題就迎刃而解。
4、參與教學。在多媒體教學環境下,教師職能應轉化為學生學習的參與者、組織者和引導者。教師的引導作用體現在設法刺激他們的求知欲,或按學生的需要作一些輔導。比如,講餐飲主題婚宴設計,教師只是口述很枯燥呆板。讓學生上網搜有關婚宴圖片,設計任務,查找婚宴裝飾物、菜單、場景布置、主題色彩、餐巾折花、婚宴解說詞,制作婚宴ppt。這樣的教學直觀生動,也更易于理解。學生互相學習、點評、交流資料,從而掌握宴會設計。
5、知識儲備。旅游實訓中的某些內容幾乎是不變的,如:餐飲服務中的斟酒、擺臺等6大餐飲技能和客房服務中的客房清掃程序等技能,這些信息就可以存儲起來,長期使用。這樣教師的備課效率就會大大地提高,也便于教師教學經驗的積累。
6、開闊視野。通過網絡能夠了解到飯店行業最為前沿的信息。師生隨時上網,并以網絡為平臺為學生介紹飯店管理行業最新信息與知識等。比如,在講到特色餐飲時可通過百度搜索最新的菜品圖片和特色餐飲名店,在菜品介紹方面,引導學生查找菜品圖片、歷史典故、制作方法、產品特色等,以擴大學生知識面。
7、歸納總結。多媒體教學通過循環播放,總結、強調、解釋教學內容與重難點,從而提高教學的連貫性。例如講到走客房清掃服務程序時,最后用課件總結客房清掃“十”字決和注意事項。
二、運用多媒體教學的幾點建議
1、決不放棄教師在教學中的中心地位。現代教育理論要求要注重對學生認知方法的培養,教育技術的應用應能引導學生通過發現、探究的途徑獲取知識。有些教師過多地利用多媒體,使學生感覺是在看教師讀課件。作為教師首先應把握住自己在教學中的主導地位,多媒體只是一種教學工具,教師不能只當“解說員”,而應通過生動的語言、準確的講述,使學生的思維能積極主動的圍繞課堂學習內容進行。
2、多媒體制作切忌過于花哨。如果多媒體課件中有過多的聲音、過于頻繁的背景更換等,往往會導致學生的注意力集中在課件本身而不是課堂內容上,從而形成課堂教學目標無法完成、本末倒置的現象。因此,在制作課件過程中,我們要牢牢把握好尺度,課件展示的畫面應符合學生的視覺心理,畫面的布局要突出重點,過多的文字閱讀不但容易使人疲勞,而且干擾學生的感知,因此要避免多余的動作,減少文字。
3、內容適度原則。在酒店服務教學中,多媒體教學可以使某些復雜的問題簡單化或形象化,易于學生接受理解。能在較短的時間內向學生提供大量信息,教學容量大大增加,這是其優點。但在信息容量增加的同時也容易產生副作用:學生來不及思維,還沒有回味過來,屏幕上的內容就已經換成了新的內容,因此容易“煮成夾生飯”。故而在運用多媒體時,一定要考慮到學生能否“消化”,要保證學生能接受,來得及思維,真正把問題理解吃透。不能無限度地過多使用多媒體,造成學生貪多嚼不爛,囫圇吞棗。
4、多媒體教學課件,配以適當的板書。作為傳統課堂教學象征的黑板仍有一些地方是現代教學媒體無法替代的。首先是黑板即時重現力強,隨寫隨看,內容可以方便地增刪,教師在使用多媒體教學有時會產生突然而至的靈感,這些靈感往往是教學藝術的動人之處,卻往往因為無法及時加到課件中去而生出許多遺憾。另外,好的板書有提綱挈領的作用,學生抬頭一看,便對本節課的重點一目了然。運用多媒體是為了輔助教學,教學中不能為了多媒體而去使用多媒體,應針對教學內容采取與之相應的教學方法、方式,合理地綜合和利用各種教學媒體,包括傳統媒體,只有這樣取長補短,才能發揮各種教學方法的綜合功能,取得最佳效果
總之,當前多媒體信息技術作為課堂教學的輔助工具越來越廣泛的被關注與應用。在培養學生的創新精神和實踐能力活動中,我們不但要根據學科的實際情況選擇恰當的教學方法,還要利用現代的信息技術,促進學生的個性化發展,激發學生的創新意識,培養學生的創新精神,開發學生的創新能力,在這樣的環境中每個學生才能得到更好的發展。
一、項目化教學的概念及特點
1.什么是項目化教學?
項目化教學是指以完成一個項目工作為形式來組織課堂教學環節,它屬于“行動導向”教學法中的一種。項目化教學講究“以學生為本,以項目為中心”,教學過程中教師通過精心組織學生真實參加到某個特定項目的設計、實施、評價等過程,指導學生親自動手完成一項作品,學生得到完成這項工作的親身體驗,并從這些經歷中獲取到經驗與技能,學生的實踐能力、自主學習能力等多種能力從而得到提高。
2.項目化教學的流程
第一,明確項目任務:在教師的指導下按學生的特質分成學習小組,由教師提出任務,學習小組共同進行討論;
第二,制定計劃:根據討論結果,各小組制定出解決問題的工作計劃,教師逐一審查并給予指導性建議;
第三,實施計劃:各組成員按制定的計劃進行詳細分工,合作完成工作任務;
第四,檢查評估:采用多元化評價機制,包括有學生自我評價、組間互評、教師評價;
第五,歸檔和應用:對項目進行過程中的各種材料進行記錄歸檔,并進行總結實踐結果
3.項目化教學的特點:
第一,實踐性:教師在設計項目時,所選的內容應當盡量針對就業崗位技能需求,學生通過完成項目更容易感受到所學的知識具有的實用性。
第二,自主性:提供學生根據自己的興趣選擇內容和展示形式的決策機會,學生可以自主、自由地進行學習,有效挖掘學生的創造力潛能。
第三,發展性:長期項目與階段項目相結合,構成實現教育目標的認知過程。
第四,綜合性:具有學科交叉性和綜合能力的運用的特點。
第五,開放性:學生圍繞項目的主題內容所采取的探究方式具有開放性。
第六,評價多元性:項目型教學注重學生在活動中能力的形成、發展過程,評價標準具有多元性。
二、項目化教學在電子技術應用專業實訓教學中的實施
我校電子技術應用專業的專業技能實訓項目教學計劃中,把學生的技能實訓實習分成了三個階段(六個學期):第一階段是通用技能階段,實訓內容是無線電裝接技能實訓、電子基本技能訓練;第二階段是專業技能階段,實訓內容是音響設備組裝、調試與維修實訓、電工基礎實訓、彩色電視機維修、技能等級考證強化訓練;第三階段是企業生產實習階段。不同階段的實訓,都安排了不同的項目內容,難度階梯式漸進,學生通過前兩個階段的實訓,為走上企業進行生產實習打下了扎實的基礎。
實施項目化教學包括項目選取、項目分析、項目方案制定和項目方案實施四個環節,下面結合我校專業技能實訓階段的項目“彩色電視機維修”作為案例來簡單闡述技能實訓過程中的項目化教學。
1.項目選取
項目選取是項目化教學中最重要的一個環節,在選取時通常會依照就業崗位對人才的技能需求,結合所學課程內容來進行設計。設計出的項目,既要包含了所學課程教學內容中的基礎知識和基本技能,也要能讓學生了解到所學知識的實用價值,激發學生探究問題的積極性,讓學生通過體驗項目完成的過程,獲取直接經驗,提升其團隊協作能力、交流溝通能力,為學生素質的全面提高打下良好的基礎。我校通用技能實訓階段的項目“彩色電視機維修”是在第四學期開設的,本學期開設的專業課程是《彩色電視機維修》,該項目的選取考慮到:第一,項目內容包含了《彩色電視機維修》中的彩電原理與維修知識;第二,每個學生家里都有彩電,學生很趕興趣。學生只要認真完成項目,對于彩電維修中常見的故障處理能力可以得到很大的提高。
2.項目分析
首先,將項目的總體目標告知全體同學,特別是對各個項目組的組長進行重點宣講。在這個實例中,項目的總體目標是:通過項目“彩色電視機維修”,讓學生體驗維修彩電這個項目的完整流程,綜合運用《彩色電視機原理與維修》這門課程中所學的知識與技能,鍛煉團隊的協作能力。根據總體目標,在項目組長的主持下,把項目分解成子任務,填寫在項目分析表1內。
3.項目方案的制定
項目實施方案是開展項目活動的指南,在制定過程中,各組組長需要集合全組智慧來共同完成。本案例中設立了四個流程,每個流程可以各指定相關的負責人,由負責人負責完成該流程中的對應內容,并及時寫出一份該流程的研究報告,與全組人員溝通并修訂,直至最后生成一份較為科學合理的項目方案。
4.項目方案的實施
一個項目能否順利實施,這主要取決于是否有合理的成員分工以及組員之間的協作情況。項目化教學通常是按組為單位,根據項目中的目標由各小組獨立來組織安排本組的活動。活動中按分工各成員之間是相對獨立的開展工作,但同時也與本組其他成員保持溝通,以使小組能順利完成項目。這種方式有助于學生自主學習能力與團隊協作能力的培養。本例中,計算機操作能力強的組員可以負責資料的查詢,理論知識強的組員可以負責知識的儲備,文字表達能力強的組員可以負責表格的設計與結論分析等。
三、項目化教學在電子技術應用專業實訓教學中的多元化評價
評價是教學過程中不可缺少的一個重要環節,合理的評價方式來較好的激發學生學習的興趣。在實訓教學中,評價要注重學生在參與活動中能力的變化,因此可以從評價的主體、評價內容、評價方式這三個方面來進行考慮。
1.評價的主體
職業教育的目標就是為了培養出能適應崗位技能要求的技能型人才,因此評價的主體應是變化和多元的。評價時主體是多樣化的,可以是教師、學生、管理者或實習單位;評價信息也應具有多元化的特性,包括組員自評和組間互評。
2.評價的內容
在評價內容可以從基本知識、基本技能、應用能力、綜合職業能力這四個方面來考慮。
(1)基本知識
包括計算機應用基礎知識、電工技術、電子技術、儀器儀表、數字電路以及各專門化方向限選課程等領域的常識性內容。
(2)基本技能方面的評價
包括計算機應用能力、常見電路的裝接、調試與維修等方面技能熟練程度的評價。評價的重點是考慮學生的操作速度、動作規范度及正確性。
(3)應用能力的評價
考查學生運用所學知識,通過集體協作解決實際問題的能力。目的是促進學生自主再學習、再提高。
(4)綜合職業能力的評價
電子技術應用專業教學的核心目標是培養學生綜合運用所學的理論知識,結合專業技能來分析故障并排除故障在能力。綜合評價是激勵學生運用技術解決實際問題的有效手段之一,沒有一個標準的統一答案。
3.評價方式的多元化
在評價時可以多種評價方法相結合,如學習態度、作業完成情況、項目參與度、實訓報告等,每一次評價或測試要盡量涵蓋多種相關的能力要素。
實訓教學采用項目化教學法,需要教師從過去的“傳授”轉為“引導”,指導學生由過去的只管接受、驗證一個實驗內容的正確與否轉變為學生的主動參與,這也需要教師不斷的自我學習、積累。只要充分激發學生的學習積極性,不斷引導學生進行社會化的學習,終將能使學生成為職業競爭中優勝者。
參考文獻
[1]姜大源.職業學校專業設置的理論、策略與方法[M].高等教育出版社,2002.