基因工程实验方案(精选8篇)
一、大肠杆菌质粒的提取与电泳检测
一、实验目的
学习质粒DNA提取的基本原理,理解各种试剂的作用,掌握质粒最常用的提取方法,为基因工程提供载体原料。
二、实验原理
将一个有用的目的DNA片段通过重组DNA技术,送进受体细胞中去进行繁殖或表达的工具较载体。细菌质粒是重组DNA技术中最常用的载体。质粒是一种独立于染色体外的稳定的遗传因子,为双链、闭环的DNA分子,并以超螺旋状态存在于宿主细胞总,大小从1—200kb不等。质粒主要发现于细菌、放线菌和真菌细胞中,它具有自主复制和转录能力,能在子代细胞中保持恒定的拷贝数,并表达所携带的遗传信息。质粒的复制和转录依赖于宿主细胞编码的某些酶和蛋白质,如离开宿主细胞则不能复制,而宿主即使没有质粒也可以正常存活。但质粒的存在使得宿主细胞具有一些额外的特性,如对抗生素的抗性等。常用的质粒载体大小在2.7—10kb之间。如pBR32、pUC系列、pGEM系列和pBluescript(简称pBS)等。
细菌质粒的提取是根据环状质粒DNA分子具有相对分子质量小,易于复性的特点进行的。在热或碱性条件下DNA分子双链解开,若此时将溶液置于复性条件,由于变性的质粒分子能在较短时间内复性而染色体DNA不能复性。用碱变性方法提取质粒就是利用离子型表明活性剂SDS溶解细胞膜上的脂肪及蛋白,在pH高达12.6的碱性条件下染色体DNA氢键断裂,双螺旋结构解开而变性,成了杂乱无章的片段。而相对分子质量较小的质粒 DNA的大部分氢键也断裂,但超螺旋共价闭合环状结构的两条互补链不完全分离,当pH4.8的NaAc或KAc高盐缓冲液调节pH至中性时,变性的质粒DNA可以完全形成互补链,又恢复到原来的构型。而染色体DNA不能恢复而形成缠连的网状结构,变性DNA与菌体的蛋白质凝聚成块。经过离心,出去的沉淀是变性的染色体DNA和蛋白质杂质,而上清液中的质粒DNA分子,则利用无水乙醇与盐凝聚形成沉淀。由于乙醇沉淀的时候,不光DNA还有性质相似的RNA也一起被沉淀下来。为了除去RNA,可以利用RNA酶进行处理,其后采用苯酚使RNA酶失活。出去RNA酶活性往往会采用一些复合物如苯酚、氯仿等,并且苯酚不仅使RNA酶失活,还能有效去除菌体的蛋白质等物质。因为只用无水乙醇沉淀,样品中还是混有蛋白质。所以为了获得高纯度质粒,应在无水乙醇沉淀前,先用苯酚进行处理,以便除去其中的蛋白质。
三、实验试剂
1.含质粒的大肠杆菌菌株
LB培养基:1%蛋白胨、0.5%酵母粉、1%Nacl、调pH7.2 抗生素:氨苄青霉素:母液100mg/mL,工作浓度100ug/mL 溶液I:50 mmol.L-1Tris-HCl,pH7.5,10 mmol.L-1 EDTA,pH8.0,高压灭菌后室温保存。
溶液II:0.2 M/LNaOH,1% SDS(以2M NaOH和10% SDS母液现用现配)溶液III:1.32 M KAc(pH4.8),(3mol/L NaAc)高压灭菌后室温保存。TE缓冲液(pH=8.0):10mmol/LTris-Hcl/1mmol/LEDTA 2mg/mLRNase A溶解于10mmol/LTris-Hcl(pH7.5)、15mmol/LNacl 3mol/LNaAc(pH5.2 苯酚/氯仿/异戊醇(PCI)、冰冷无水乙醇、冰冷70%乙醇 碱裂解法小量提取质粒DNA步骤如下:
(a)挑单菌落接种于含相应抗生素的LB培养基中,37℃摇菌过夜。(b)每管取1ml菌液然后12,000 g离心30 秒,集菌。(c)加200 l溶液I,用振荡器剧烈振荡悬浮菌体。(d)加300 l新配制的溶液II,温和颠倒混匀5次以上。
(e)溶液澄清后立即加入300 l预冷的溶液III,混匀后冰上放置5分钟。(f)4℃、12000 g离心10(或5)分钟。
(g)取上清,加入等体积的氯仿,颠倒混匀后,4℃、12000 g离心10 分钟沉淀蛋白。
(h)吸取上清,加等体积异丙醇,混匀。室温放置10分钟。
(i)12000 g离心10 分钟,弃上清,再用75%(v/v)乙醇洗涤沉淀,12000 g离心5分钟。
(k)沉淀在37 ℃干燥后后溶于适量水或TE(50ul),(-20°C)保存备用。质粒DNA的检测:取5ul的质粒与2ul的6×上样缓冲液混合后,在0.7%凝胶上电泳检测。
溶液I:50 mmol.L-1Tris-HCl,pH7.5,10 mmol.L-1 EDTA,pH8.0,高压灭菌后室温保存。溶液I的作用:
1、任何生物化学反应,首先要控制好溶液的pH,因此可用适当浓度和适当pH值的Tris-HCl溶液。
2、大家知道EDTA是Ca2+和Mg2+等二价金属离子的螯合剂,配在分子生物学试剂中的主要作用是:抑制DNase的活性,和抑制微生物生长。在溶液I中加入高达10 mM的EDTA,无非就是要把大肠杆菌细胞中的所有二价金属离子都螯合掉。
溶液II:0.2 M/LNaOH,1% SDS(以2M NaOH和10% SDS母液现用现配)用新鲜的0.4 N的NaOH和2%的SDS等体积混合后使用的。要新从浓NaOH稀释制备0.4N的NaOH,无非是为了保证NaOH没有吸收空气中的CO2而减弱了碱性。其实破细胞的主要是碱,而不是SDS,所以才叫碱法抽提。事实上NaOH是最佳的溶解细胞的试剂,不管是大肠杆菌还是哺乳动物细胞,碰到了碱都会几乎在瞬间就溶解,这是由于细胞膜发生了从bilayer(双层膜)结构向micelle(微囊)结构的相变化所导致。
既然是NaOH溶解的细胞,那为什么要加SDS呢?那是为下一步操作做的铺垫。这一步要记住两点:第一,时间不能过长,千万不要这时候去接电话,因为在这样的碱性条件下基因组DNA片断会慢慢断裂;第二,必须温柔混合不然基因组DNA也会断裂。基因组DNA的断裂会带来麻烦,溶液III:1.32 M KAc(pH4.8),(3mol/L NaAc)高压灭菌后室温保存。加入溶液III后出现大量沉淀,这与SDS的加入有关系。这其实是十二烷基硫酸钠遇到钾离子后变成了十二烷基硫酸钾(potassium dodecylsulfate, PDS),而PDS是水不溶的,因此发生了沉淀。如此看来,溶液III加入后的沉淀实际上是钾离子置换了SDS中的钠离子形成了不溶性的PDS,而高浓度的盐,使得沉淀更完全。大家知道SDS专门喜欢和蛋白质结合,平均两个氨基酸上结合一个SDS分子,钾钠离子置换所产生的大量沉淀自然就将绝大部分蛋白质沉淀了,让人高兴的是大肠杆菌的基因组DNA也一起被共沉淀了。这个过程不难想象,因为基因组DNA太长了,长长的DNA自然容易被PDS给共沉淀了,尽管SDS并不与DNA分子结合。
琼脂糖电泳进行鉴定质粒DNA时,多数情况下你能看到三条带。其实这三条带以电泳速度的快慢排序,分别是超螺旋、开环和复制中间体(即没有复制完全的两个质粒连在了一起)。如果你不小心在溶液II加入后过度振荡,会有第四条带,这条带泳动得较慢,远离这三条带,是20-100kb的大肠杆菌基因组DNA的片断。
实验
二、DNA片段(PCR或者酶切)的体外连接感受态细胞的制备重组质粒的转化阳性克隆的筛选(抗性筛选、蓝白斑筛选)
大肠杆菌质粒DNA的提取(碱裂解法)
此方法适用于小量质粒DNA的提取提取的质粒DNA可直接用于酶切PCR扩增。1.取1.5ml细菌培养物于EP管中,4000rpm离心1分钟,弃上清液,使细菌沉 淀尽量干燥;
2.将细菌沉淀重悬于用冰预冷的100µl 溶液I(50mmol/L葡萄糖,10mmol/L EDTApH8.0,25mmol/LTris-HClpH8.0)中,剧烈振荡;
3.加入200µl 新配制的溶液II(0.2mol/LNaOH,1%SDS(m/v)),盖紧EP管 口,快速颠倒离心管5次,以混合混合物,确保离心管的整个内表面与溶液 II接触,不要涡旋,置于冰浴中;
4.加入150µl预冷溶液III(每100ml的溶液III中含60ml5mol/L乙酸钾,11.5 ml冰乙酸,28.5mlH2O),盖紧EP管口,反复颠倒数次,使溶液III在粘稠 的细菌裂解物中分散均匀,之后将管置于冰上3~5分钟; 5.在最大转速下离心5min,取上清液于另一新EP管;
6.用两倍体积的乙醇室温沉淀双链DNA,振荡混合于室温放置2分钟,最大转 速离心5分钟;
7.小心吸去上清液,将离心管倒置于滤纸上,以使所有液体都流出,在将附于管壁的液滴除尽;
8.加1ml70%乙醇洗涤沉淀,振荡混合,用12,000g离心2分钟,弃上清,将 开口的EP管置于室温使乙醇挥发,直至EP管中内没有可见的液体存在(5~ 10分钟),用适量的ddH2O溶解;
9.用0.5µl的RNase37℃温育5~10分钟; 10.电泳鉴定。
乙醇沉淀DNA 1.加入1/10体积的乙酸钠(3mol⁄L,PH=5.2)于DNA溶液中充分混匀,使其 最终浓度为0.3mol⁄L;
2.加入2倍体积用冰预冷的乙醇混合后再次充分混匀置于-20℃中15~30分钟; 3.12,000g离心10分钟,小心移出上清液,吸去管壁上所有的液滴;
4.加入1/2离心管容量的70%乙醇,12000g离心2分钟,小心移出上清液,吸 去管壁上所有的液滴;
5.于室温下将开盖的EP管的置于实验桌上以使残留的液体挥发至干; 6.加适量的ddH2O溶解DNA沉淀。
酶切
1.酶切前确定待切样品的浓度, 并选择合适的限制性内切酶和配套Buffer。2.在离心管中加入如下成分: 10×Buffer 1μl 待切样品xμl 酶 0.5-1μl 加水补足10μl 3.混匀样品并短暂离心使样品沉于管底。
4.将离心管置于37℃中温育1-3hr,若待切样品为PCR产物,则可将反应时间 适当延长。
5.用未酶切的质粒作为对照,琼脂糖电泳鉴定酶切结果。注:当酶切样品用于回收而不是鉴定时,可按比例适当加大反应体积。双酶 切可选用二者活性都较高的Buffer或者通用Buffer,但要注意不能有星反应。)
连接
1.连接前先电泳确定待连接载体与片段的浓度。2.在离心管中加入如下成分: 10×连接Buffer1μl 待连接的样品(胶回收产物或PCR产物,载体与片段的mol比为1∶3-5)连接酶0.5-1μl 加水补足10μl 3.混匀样品并短暂离心使样品全部沉于管底。
4.将离心管置于连接酶要求的温度孵育适当的时间(根据不同公司的酶的要求 而定,一般为22℃1-3hr或16℃连接过夜)。
连接完的样品可直接用于转化,也可放4℃冰箱短期保存。
感受态细胞的制备
1.挑取适当菌株的E.coli单菌落接种于2mlSOB培养液中,37℃摇床过夜。2.取0.5-1ml过夜培养的菌液转种到50mlSOB中,18℃剧烈震荡,直到A600 达到0.6。
3.将培养物转移到50ml离心管中,4℃4,000rpm/min 离心10min。同时在冰浴 上配置TB溶液。
4.弃上清,将离心管倒置于滤纸上,使培养液被吸干。
5.取1ml刚配的TB溶液打散菌体沉淀,再加入15mlTB(1/3体积的起始培养 液),冰浴10-15min,4℃4,000rpm/min 离心10min。
6.弃上清,沉淀重悬于4mlTB(1/12.5体积的起始培养液),冰浴10min。
7.加入280μl DMSO,缓缓滴入并轻轻摇晃,使其充分混合均匀,冰浴10min。8.将菌液分装于EP管中,-80℃或液氮冻存。
9.取两管感受态细胞分别加入1μl无菌ddH2O(阴性对照)和1μl纯质粒(阳性对照)进行转化(见后),以检测感受态的质量。阴性对照平板上应该无菌落 生长,阳性对照平板上菌落数目的多少显示感受态效率的高低。
注:上述溶液均需高压蒸汽灭菌处理 0.1MK-Pipes(pH=6.7)的配制:
称取3.02gPipes粉末溶于80mlddH2O中,此时粉末不能完全溶解,用10N KOH或KOH固体调节PH值,只有当PH接近6.7时粉末才能完全溶解,此时 当小心少量地加入KOH直至达到所需PH值。
转化
1.取100μl感受态细胞于冰浴上融化。
2.加入1μl纯质粒或连接产物,轻轻吹打混匀,冰浴30min。3.将菌液放入42℃水浴中热激90秒,立即放入冰浴中2min。4.加入0.9mlSOC,于37℃恒温摇床上200rpm×1hr温育。
5.将菌液4000rpm/min离心3min,留200μl上清将菌体打散,均匀涂布于含适当
抗生素的琼脂平板表面,平板于37℃倒置培养过夜。
i.注:新倒的平板可于37℃培养箱中预先放置数小时至过夜干燥。ii.当转化的是TA克隆连接产物时可在菌液中加入8μl 1MIPTG 和40μl 20mg/mlX-gal以进行蓝白斑筛选。
重组子的筛选和鉴定
重组子可通过酶切进行鉴定,也可以利用扩增引物通过PCR进行鉴定,阳 性重组子能切出所需要的片段或得到相应片段的PCR产物。
1.用牙签挑取平板上的菌落接种于2ml含适当抗生素的LB培养基中,37℃摇 床培养过夜。
2.次日取菌液0.2-0.5ml,13,000rpm×3min离心,弃上清,加入20μl ddH2O和 20μl 酚/氯仿,震荡混匀,13,000rpm×5min离心。
3.取上清进行琼脂糖电泳,加入载体质粒DNA作为阴性对照,根据质粒大小 初步筛选重组子,重组子的泳动速度应该慢于载体质粒。4.用碱法小量制备可能是重组子的质粒DNA。
5.选取适当的酶,对重组子进行酶切分析,酶切体积均为10μl体系。酶切样品 进行琼脂糖电泳鉴定是否有所需片段。
1.建设规划通信实验室的整体目标
通信实验室发展建设的总体思路是:挖掘潜力,争取外援,优化资源,突出亮点。
通信实验室经过这些年的努力建设,一些基础设施得到了一定加强,但这些成绩只能算作“点”,在内部潜力极其有限的情况下,要想取得全面发展,就需要大量争取外部资源,这样内外结合才能取得“全面”发展和建设。
通信实验室发展建设的整体目标是:构建多层次平台,全面服务教学。
1.1构建本科实践教学平台。全力打造多功能和名副其实的实验教学和各种实习基地。
1.2构建大学生科技创新平台。大学生科技创新能力的培养已经成为我校人才培养的一个重要特征,通信实验室发展建设为大学生科技创新提供了一个很好的平台。
1.3构建大学生工程实践能力训练平台。大学生工程实践能力的培养已经成为世界各国高等人才培养的一种新趋势,学校虽然已经建设了工程训练中心,但只要是针对电气工程专业的,通信实验室发展建设为对电子信息类专业提供了一个很好的工程实践能力训练平台。
1.4构建大学生开放实验平台。开放实验室是实验教学的一个重要方面,通信实验室发展建设之后,在通信协议、通信接口以及协议转换之间提供了大量的开放实验项目,这些实验实用性强、可操作性好,可以完成多种综合性和设计性实验。
1.5构建教师队伍培养平台。教师是提供优质教学服务的必要保证,多年来教师队伍的建设一直被忽视,许多教师学历虽然满足教学需要,但实际动手能力和专业素养存在着各种各样的缺陷,通过实验室的建设为广大教师的业务能力和动手能力提供了很好的学习平台。
1.6构建研究生培养平台。随着研究生招生规模的扩大和研究生教学工作的深入进行,为研究生提供培养平台越来越迫切,通信实验室的建设和发展可以为研究生教育提供一个很好的培养平台。
1.7构建对外培训服务平台。作为一所知名大学对外提供培训服务是社会发展的必然,也是自身发展的需要,通信专业这些年非常重视为电力系统提供通信技术培训服务,通信实验室的建设和发展为培训服务打下了坚实的物质保证。
2.实验室现有条件及其利用
通信实验室现在主要由三部分构成:光纤通信实验室、网络通信实验室和数字传输实验室。
光纤通信实验室为通信、电子信息、电子科学专业学生提供光纤通信的基础实验,还可以为通信专业学生提供光纤传输网络课程设计和毕业实习。
数字传输实验室是电子信息类专业的基础实验室,主要为通信工程、电子信息与工程以及电子科学与技术基础教学服务,开设的课程包括:通信原理实验、数字通信原理实验、数据通信实验、通信系统综合实验以及电力线载波通信实验。2007年得到了重新建设,一次投资达到了37万,配套的教学和仪器是很先进的,完全可以成为本专业的一个亮点,可以增加的开放实验包括:通信接口实验、程控交换电话接口实验以及各类信号频谱分析实验。
网络通信实验室可以开设的实验包括:S DH工程测试实验、通信网络管理工程设计、通信技术综合实验以及CDMA无线通信实验。实验室重新建设之后,现有的SDH设备和ATM设备可以成为新通信网络的一个子接点和重要组成部分。
3.通信实验室建设方案的具体内容
我校立足于电力系统多年,在电力系统有着丰富的资源,国家电网公司极其下属公司多次表示有兴趣支持学校实验室的发展和建设,经过沟通协调,愿意提供比较先进和实用的通信设备和测试仪器,愿意为通信实验室建设和发展提供全方位的资助。
通信实验室具体的建设规划分三步:(1)现代交换实验室建设;(2)电力通信实验室建设;(3)无线通信技术综合实验平台建设。
3.1现代交换实验室建设
现代交换技术实验室由辽宁锦州供电公司、美国捷思锐科技(北京)有限公司和我校联合共建,其中西门子数字程控交换设备由锦州供电公司捐赠,软交换设备由捷思锐公司捐赠。
数字程控交换技术是通信专业课程中最基础和最重要的内容之一,而软交换技术将是下一代网络语音通信解决方案的焦点。现代交换技术实验室是集传统的数字程控交换技术和代表下一代网络(NGN)的软交换技术于一体的综合性实验室。实验室可开设的实验课程有:
3.1.1数字程控交换实验:数字程控交换机系统组成及各组成部分功能介绍;用户线二/四线变换原理实验;程控交换PCM编码实验;用户摘挂机检测实验;信令及铃流信号发生器实验;双音多频DTMF接收发送实验;数字中继接口实验;数字程控交换机用户配置管理实验。
3.1.2软交换实验:语音业务和数据业务兼容性试验;PSTN和IP软交换系统互通实验;多媒体调度交换实验;SIP软交换协议实验;开放式API编程实验。
3.2电力通信实验室建设
电力通信实验室由辽宁沈阳供电公司锦州供电公司、盘锦供电公司、铁岭供电公司和我校联合共建,实验室目前的设备主要是均为电力企业捐赠。电力通信实验室主要设备有电力线载波机、SDH光通信设备、ATM广域网通信设备、数字微波通信设备、无线扩频通信设备、一点多址无线通信设备等。
“电力系统通信”课程是通信专业课程中最具电力行业特色的内容之一,可开设的实验内容:电力系统通信网络设计与规划;电力系统通信网络管理设计;电力系统通信常用接口设计;电力系统通信协议转换设计;通信工程及相关专业认识实习等。
3.3无线通信技术综合实验平台建设
构建无线通信技术综合实验平台可以完善和丰富目前通信实验室的实践教学内容,提高实验室现有各种设备的利用率,增加通信专业实验科目,便于合理规划现有各种通信技术,使现有实验设备经过优化组合后,发挥最大作用,使各实验课程达到一个新高度,还可以使通信专业各种实习环节得到保障。
通信实验室经过近两年的合作建设,从社会企业得到了许多无偿捐赠的实验设备,这些设备包括:1套SCDMA宽带基站(含全向宽带智能天线),1套SCDMA窄带基站(含全向窄带智能天线,已签署赠送协议,还未到获),客户服务器软件,6台CPE通信终端;1套软交换系统设备,1套软交换控制软件,1台IP调度机。这些实验设备都是全新的,技术含量很高,代表了现代通信技术的发展的方向。但同时这些设备又是零散的,缺乏统一的设计,缺乏统一的调度使用,加上通信终端的缺乏,这些设备没有和通信教学内容真正衔接,造成这些设备难以发挥最大的作用,不能使这些设备合理地运用到实验教学和实习环节当中,构建无线通信技术综合实验平台就是针对这些问题提出的。
构建无线通信技术综合实验平台的主要内容包括以下方面:
3.3.1完善SCDMA通信终端和通信协议的开发,使SCDMA技术运用到《无线通信技术》课程当中。
3.3.2完善软交换系统配置,使软交换系统和SCDMA系统真正融合为一体,使软交换技术运用到《现代交换技术》课程当中。
3.3.3完善无线通信技术教学内容,将TD 3G技术补充到教学当中,使通信专业教学内容和社会需求紧密结合,有利于学生就业。
3.3.4搭建无线通信技术综合实验平台,将SCDMA系统和软交换系统连接起来,同时为每个系统增加相应终端设备。
3.3.5全面规划《无线通信技术》、《现代交换技术》以及《通信网络设计》各门课程的实验内容。
3.3.6全面规划SCDMA系统和软交换系统实习内容,使校内实习基地不但有新内容,更能达到好的实习效果。
3.3.7全面规划TD 3G技术的实验教学和实习内容。
4.通信实验室建设的效益和成果
4.1覆盖的专业和学生
通信实验室重新建设规划之后,覆盖的专业包括:通信工程专业,电子信息工程专业,电子科学与技术专业以及电气工程各专业。
每年可以完成500人次以上实验和实习教学任务。
4.2增加的课程实验
通信实验室重新建设规划之后,可以大量增加实验教学内容,并且增加了学生选择的机会,大大丰富了学生的实际动手操作机会,新开设的实验包括以下内容如表1所示。
4.3增加的课程设计
4.3.1光纤传输网课程设计;
4.3.2光纤综合接入网络工程设计;
4.3.3电力系统通信网络管理设计;
4.3.4电力系统通信协议转换设计;
4.3.5电力系统通信网络设计与规化;
4.3.6电力系统通信常用接口设计;
4.4完善各类实习;
4.4.1本科生现场参观实习;
4.4.2本科生生产实习;
4.4.3本科生毕业实习;
4.4.5研究生实践环节。
5结语
本文结合我校通信工程专业的特色和具体的发展要求,给出了通信实验室建设规划方案和实施情况。通信实验室重新建设之后,实验室成为名副其实的实验和实习教学基地,为本科实践教学、研究生教育和科学研究提供了发展和壮大的条件,从而使本学科更加具备生存和竞争的能力。
参考文献
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关键词:专业实验室 实验室建设
1 建设方案
电气工程及其自动化专业培养从事与电气工程有关的设计制造、研制开发、试验分析、系统运行、自动控制电力电子技术、生产管理以及电子与计算机技术应用等领域的应用型高级工程技术人才。目前设有电机及其控制,电器及其控制、电力系统及其自动化3个专业方向。
根据电气工程及其自动化专业培养目标和要求,结合该专业课程中实验内容的特点和联系,将该专业实验室分为电机及其控制、电器及其控制,电力系统及其自动化三个相对独立的实验分室进行建设。
1.1 电机及其控制实验分室 电机及其控制专业方向主要是培养从事电机、变压器等电气设备的设计制造运行维护试验分析研制开发的应用型高级工程技术人才。
电机及其控制实验分室主要用于(电机学>(电机控制>等课程的实验教学以及相关的课程设计,它由电机原理及电机控制室和电机型式试验室组成。该实验分室选用专业教学仪器厂生产的DZSZ一1型电机及自动化实验装置”和DJC系列电机型式试验自动测试系统”作为实验设备,可以进行直流电机实验、交流电机实验、同步电机实验、变压器实验、直流电机调速系统实验交流电机调速系统实验以及三相交流异步电动机型式试验。其中,根据国家标准和目前的实验设备情况,所能开设的电机型式试验项目有:①绕组冷态和热态绝缘电阻测定;②绕组直流电阻的测定;③绕组匝间耐冲击电压试验;④绕组对地耐冲击电压试验;⑤绕组对地及相间绝缘耐电压试验;⑥堵转特性试验;⑦空载特性试验;⑧热试验;⑨效率功率因数及转差率的测定试验;⑩振动的测定试验;(11)噪声的测定试验。
1.2 电器及其控制实验分室 电器及其控制专业方向主要是培养从事高低压开关电器及其成套设备等输变电设备的设计制造、控制、运行维护、试验分析、研制开发生产管理的应用型高级工程技术人才。
电器及其控制实验分室主要用于《电器学》、《低压电器》、《电器智能化原理与应用》等课程的实验教学以及相关的课程设计,它由电器原理及低压电器室、电器智能室和电器型式试验室组成。该实验分室选用专业教学仪器厂生产的“DICE一598H单片机微机实验仪”,ST48—2H智能脱扣器和由我院教师自主研制的智能化电器多功能控制台、低压电器交流通断试验控制台”、“低压电器电寿命试验控制台”、电弧发生装置”作为实验设备,可以进行智能脱扣器特性测试,三段过电流微机保护调理电路及电量信号数据采集,智能电器及电器智能化网络演示开关量输入/继电器输出特性研究,电弧特性研究,低压电器产品特性研究等实验项目以及交流接触器型式试验。
1.3 电力系统及其自动化实验分室 电力系统及其自动化专业方向主要是培养从事电力系统、供电系统,电力设备制造领域的系统设计、系统运行、研制开发、试验分析、工程建设与管理的应用型高级工程技术人才。电力系统及其自动化实验分室主要用于《电气工程基础》、《工厂供电》、《电力系统继电保护原理》、《电力系统综合自动化》等课程的实验教学,它由继电保护室和工厂供电室组成。该实验分室配备了“TQDB—多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训系统”、“TE2030高压开关特性测试仪”和“TE2OOG高精度回路电阻检测仪”等由专业教学仪器厂生产的实验设备,可以进行功率方向继电器特性测试、单相式阻抗继电器特性测试差动继电器动作特性测试、变压器微机保护、变电站综合自动化装置调试、潮流分析计算与短路电流计算、微机故障录波、高压开关特性测试和高精度回路电阻检测等实验项目。
2 实施措施
为了切实有效地落实建设方案,满足电气工程及其自动化专业实验教学的要求,需要在实验设备投资实验室管理实验项目开发等方面采取一些有效措施,以保障实验室建设和实验教学的顺利进行。
2.1 优化配置实验设备,加强设备投资管理 优化实验设备配置应遵循系统性先进性和经济性原则。从整个教育过程考虑,制定整体上的优化配置方案,而非局部的优化配置,使实验系统通用性强。
在实验设备的投资上,应加大对现代化实验教学设备的投资,同时做好现有设备的改造和功能开发,充分挖掘现有仪器设备的潜力。实验教学设备除了在数量上满足要求以外,还应该注意质量建设。
2.2 改革实验教学内容,加强实验教材建设 实验教学内容的改革是实验室建设的核心。在实验教学过程中,始终贯彻以提高学生综合素质和实验能力为主线,以学生为中心,突出和重视个性培养,强化素质教育和能力培养。
在专业实验室的建设中,还应加大实验教材的建设力度。在选择优秀教材的基础上,实验教师应该充分利用实验设备所带资料编写适合本专业实验室的校内教材。
2.3 提高资源利用率,加强实验室开放 随着实验教育体制的改革和实验教学内容的变化,实验室对学生开放势在必行。学生可以利用课余时间根据理论课的进程和个人兴趣选择自己感兴趣的实验进行操作和探究。一方面增加了学生的实践机会,在实验过程中,充分发挥学生的个性,给学生实验时间和实验内容的自由,培养学生独立思考问题,设计方案和完成实验的能力。另一方面有利于充分利用资源,提高设备的利用率。
2.4 提高教学水平,加强实验教师队伍建设 实验教师队伍素质关系到实验教学、科研水平以及管理水平的高低。因此,在建设专业实验室的同时,还应通过岗位聘任和教学规范,建立起一支热爱本职工作业务素质好技术水平高结构合理的实验教师队伍。①鼓励高学历、高职称的教师参与实验教学工作;②引进具有丰富生产经验的“双师型”教师,增强实验教学水平与效果;③积极鼓励和引导新进教师到实验室工作,充分发挥他们在实验教学与管理中的作用。
参考文献:
[1]周岚.以人为本.深化改革.努力探索实验室开放的新路[J].实验技术与管理.2002.(2).
[2]孙连荣.高校实验教学模式的研究与探索.实验室研究与探索.2005.(22).
[5]陈桂珍.加强实验室建设.培养高素质人才[J].实验技术与管理.2001.(4).
推进素质教育实施方案
为全面贯彻落实省、市教育工作会议精神和《全市中小学进一步深入实施“333”工程推进素质教育的意见》,切实加强学校特色建设,提高素质教育水平,特制定此实施方案。
一、指导思想
以“三个代表”重要思想和科学发展观为指导,真正确立“人文人本,成长成功”的教育理念,进一步强化学校“三育”规范管理,促进学校全体学生德、智、体、美诸方面和谐发展,深入推进素质教育,提高教育教学质量,加强特色建设,巩固发展学校建设成果,树立学校品牌。
二、组织领导
为了深入实施意见,经校长办公会议研究,决定成立领导小组,成员名单如下。
组 长:武波
副组长:刘 峰 周亚东 江广建 刘贤法
成 员:王 勇(“三会”)杨斌(“美育”)孟献刚(“三会”)王海涛(“德育”)张道怀(“体育”)王明豹(“三定”)田才千(“三会”)
三、实施内容及措施
(一)以“三育”为抓手,发展学生素质 1.德育
⑴明确德育内容,全面育人。根据中小学德育内容,主要抓好学生良好行为习惯养成教育,爱国主义、集体主义、民族精神和理想信念教育,法规纪律和公民道德教育,心理健康教育等。要求每一位教师结合不同年级学生特点,开展活动。
⑵改进德育方式,注重德育实效。建立全员德育和全过程德育的工作格局,立足课堂教育,寓德育于学科教学之中,改进教育教学方法,鼓励师生平等对话。加强班集体建设,班主任要引导学生在参与班集体建设过程中,形成良好的道德自律机制。抓好共青团、少先队工作,通过健康丰富的校园活动(艺术节、运动会等)营造活泼向上的氛围。拓宽社会实践活动,组织学生参加军训、青少年德育基地实践活动。完善德育网络,学校、家庭、社会要相互协作,为学生的健康成长创造一个良好的社会环境,建立一把手校长抓德育的工作机制,确保德育首先要落到实处。
⑶围绕德育目标,拓宽德育渠道。要紧紧围绕使学生热爱祖国,树立正确的人生观,自觉遵守社会公德和法律、法规,自觉遵守《小学生守则》和《日常行为规范》,养成良好的行为习惯,养成健康文明的生活方式和科学的思维方法,具有自尊自爱、自立自强的心理品质,具有积极的道德认识和道德评价能力、自我教育与自我管理能力等德育目标,不断拓宽德育渠道,积极开展感恩教育、难忘教育等系列特色德育活动,推进德育目标的达成。
2.体育
⑴改善体育设施,增强体育保障。学校将想方设法,尽最大可能改善学校的体育设施。按实验学校建设标准添置体育器材设施,因地制宜增添设置体育活动场地,为学生能够开展活动创设条件。
⑵严格执行规定,保证锻炼时间。学校除进一步加强体育教育队伍建设,落实体育课程标准,确保每周1-2年级4课时、3-6年级3课时,体育课开足、开好。每日上午设置1个30分钟大课间,组织学生进行有适宜活动量的体育活动。凡当天没有体育课班级,在下午安排1课时的体育活动。把上午30分钟大课间的体育活动和下午1课时的体育活动纳入课表,每天考核记录。
⑶结合学校实际,开展体育活动。学校将结合大课间活动和我校传统的乒乓球、跳绳、踢毽子等活动,开展规范有序的训练或比赛。每学期组织开好一次运动会,激发学生体育活动兴趣,引导全体学生投身到体育锻炼中。
3.美育
⑴执行课程标准,抓实艺术教育课。学校将认真落实艺术教育课程计划,开齐开足上好音乐课和美术课,杜绝音乐、美术课被挤占现象。
⑵加强教育研究,优化艺术课教师队伍。我校将按规定建设一支数量足、质量高的音美科教师队伍。引导艺术课老师结合地方特点,让中国画、京剧、地方戏及本地其他物质文化遗产走进课堂,让学生领略祖国博大的艺术殿堂。
⑶开展艺术活动,提高学生艺术素养。我校将结合自身实际,组建书画、舞蹈、声乐、器乐等活动小组,开展各类艺术竞赛,组织“小红花”艺术团,通过艺术节、文化节、新年文艺晚会等活动,多形式、多途径提高学生艺术素养。
(二)以“三会”为目标,发展学生能力 1.会学习
⑴激发学习动机,培养学生学习兴趣。要求各科教师要采取科学有效措施帮助学生确立发展志向,培养学习兴趣,增强学习动力,激发学习动机。教学中要善于激发学生对新知识的好奇与探求之心,注重情境教学,加强师生互动、生生互动等。开展好各类兴趣小组活动,开设校园系列学术讲座,让学生在拓宽知识面的过程中,在对知识的探究过程中增强学习兴趣。
⑵培养质疑问难精神,提高思维品质。教学内容蕴含着丰富的质疑问难背景因素,课堂上教师要善于向学生展示思维过程,激发学生质疑问难欲望,指导学生进行既有广度又有深度的思维训练。
⑶注重学法指导,提高学习效率。我校将通过校本研究和学情分析,提高教学的针对性和课堂教学效益。要求教师在教学中要加强对学生的学法指导,提高学习品质;要善于引导学生进行研究性学习,让学生通过自主合作探究的方式获得知识,体验成功的快乐;要重视学生良好学习习惯的培养和学习方法的指导,引导学生会制定学习计划、会预习和复习、会进行学习反思,会在反思中不断改进学习方法。
2.会劳动
⑴加强劳动教育,培养劳动习惯。劳动教育的目的是引导学生确立劳动观念、养成劳动习惯、了解劳动的基本知识、形成劳动的基本技能。我校将采用多种形式,引导学生从做好自己事、做好家庭事、做好班级事、做好学校事开始,并通过持之以恒的督查、竞赛、评比等,引导学生将自己事、家庭事、下级事、学校事做好,让学生在劳动过程中确立劳动观念,形成热爱劳动习惯。
⑵加强技能指导,学习劳动技术。针对学生年龄特点,我校在中低年级开展自我服务劳动教育,如会擦桌椅、楼梯,掌握扎、结、剪等小技能,会自己洗内衣、整理房间、打扫教室、简单布置教室,知道电、煤气的作用和使用方法等。在小学高年级开展学习简单的编织、会使用简单的家庭生活用具,掌握简单的缝补、裁剪、制作技能等。
⑶加强基地建设,落实劳动载体。我校将广泛联系在周边工厂、企业建立劳动实践基地,学校配备劳动技术专用教室,把劳动技术课程排进课表,落实劳技学科课程标准。并要根据当地的特点组织学生到社区、劳动基地体验劳动,到工厂参观学习,了解工厂的工艺流程。保证学生每周参加劳动或体验劳动的时间小学生不少于2小时。
3.会创造
⑴确立创新意识,培养创新习惯。我校从保护学生的好奇心,引导学生大胆探索,形成创新习惯入手。要求教师结合学科特点,教育学生爱科学、学科学。营造民主、探究、展示的课堂氛围。⑵发挥资源优势,开展创新活动。学校、年级、班级将根据学生的爱好成立科技兴趣小组,引导学生开展小课题研究和社会调查活动等。学校充分发挥实验室、劳技教室功能,鼓励学生开展小制作、小实验等竞赛或“奇思妙想”作品征集活动。切实为学生创新精神和创新能力搭建平台。
⑶重视实际训练,培养创新能力。以学生思维活动为主线组织课堂教学,是培养学生创新思维的主要途径。通过讨论,互相启发,分析综合,探索出所要掌握的结论。在促进学生思维发展过程中教师要重视学生操作,真正放手让学生操作,引导学生将操作与思维联系起来,使新知识在学生的操作中产生,让操作成为培养学生创新能力的主要途径。
(三)进一步落实“三定”,促进学生健康发展 1.认真落实课程计划的规定
⑴加强学习,熟悉课程方案和标准。定期组织教师学习课程方案和课程标准,明确培养目标、课程结构、课程内容和课程实施与评价要求。在熟悉课程方案、准确把握课程标准前提下,制定学科教学计划、教研计划,并严格执行。组织好每周的教学研究活动,认真研究课程标准、教材,探索教法和学法,充分备课,上好每一节课,教好每一个学生。
⑵执行用书目录,使用规定教材。严格按教育行政部门当年审定的教学用书目标选用教材或地方课程教材。
⑶增强课程意识,执行课程计划。学校将严格按国家、省课程计划安排教育、教学活动,严格做到“五要五不准”,即要按规定课时开课,不准随意增减课时;要按课程设置开课,不准随意增减科目;要按课程标准要求教学,不准随意提高或降低教学难度;要合理安排教学进度,不准随意提前结束课程或搞突击教学;要按规定安排考试,不准随意增加考试次数。
2.严格执行学生在校时间和作业量的规定
⑴控制学生在校时间,我们将严格控制学生每天在校学习时间为不超过6小时。
⑵控制学生课外作业量。严格压缩学生课外作业量,小学一、二年级不留书面作业,三年级不超过30分钟,四年级不超过45分钟,五、六年级不超过小时。
⑶创新学生作业形式。我校要求所有学科教师要针对不同类型学生实行分层设计作业,以满足不同类型学生的学习需求。同时,布置课外探究、社会调查、综合实践类作业,以激发学生的学习兴趣,培养学生的学习能力。
3.严格执行考试评价的规定 ⑴转变学生评价理念。评价的着眼点要把巩固率、合格率、毕业率、升学率和学生的综合素质发展情况置于重要的评价位置。
⑵坚持教师的育人业绩、学校将坚持德、能、勤、绩全面评价原则,对教师的育人业绩、教学业绩和教育教学研究业绩等进行全面考核,考核中要着重看所教学生群体的发展变化过程。
⑶落实学生的发展过程性评价。教师要遵循发展性原则评价学生,重在分析学生的发展过程,重在肯定学生在成长发展过程中显现出来的优点或闪光点,重在通过评价激发学生学习兴趣,增强学习信心和动力,为学生建立评价的成长档案袋。
四、实施步骤
(一)动员部署阶段(2008年2—3月)
1、组织师生员工认真学习与研究,开展以“如何实施“333工程”为主题的大讨论,明确《全市中小学进一步深入实施333工程推进素质教育的意见》的内容、特点和基本要求,提高全体教职工的思想认识,理清思路,准确定位,确保此项工作落到是处。
2、制定方案。召开领导小组会议,专题研究实施方案,制定泗洪实小进一步深入实施333工程推进素质教育实施方案。
3、动员部署。召开贯彻落实进一步深入实施333工程推进素质教育实施方案动员大会,部署活动开展。利用教职工政治学习例会进行教职工动员,并就落实和指导学生落实提出明确要求。利用升旗仪式进行学生动员,并就指导学生落实和监督提出要求。
4、宣传发动。利用校刊、广播、板报、班会、校会、网站等形式大力宣传贯彻落实进一步深入实施333工程推进素质教育实施的重要性与紧迫性,播发有关文件和方案,形成宣传声势、营造舆论氛围,广泛动员师生员工积极参与,共同推动贯彻落实工作顺利开展。
(二)组织实施阶段(从2008年起年年实施)
1、自查自纠。认真对照市、县教育局要求,全面、客观地分析学校实施的现状,切实摸清底数,找准问题、差距与不足,定期开展自查自纠。
2、建章立制。针对学校在“333”工程实施方面的薄弱环节进一步修订和完善现行的规章制度、管理规范、工作程序以及各项管理措施等,确保方案的有效实施。
3、迎检创优。严格按照市、县教育局的要求和督察考评细则,全面细致地做好迎检准备工作,重点查找自身问题,努力发掘优点、长处和潜力,积极争取创建佳绩。
4、重点整改。针对上级检查组的整改意见书和自身管理中存在的突出问题,学习考察兄弟学校做法,查找差距、分析原因,按照方案各项要求,制定整改方案、完善改进措施、落实整改责任,切实解决实际问题。
5、经验交流。不断总结经验,加强横向交流,注重学习取经,把别的学校实施经验学到手,尤其要以活动开展好、社会反映好、素质教育质量好的先进典型为榜样,争取更大进步。
五、具体措施
1、统一思想,提高认识。
认真组织教职工学习讨论,充分认识进一步深入实施333工程推进素质教育的的重要性,切实增强责任感和紧迫感。把贯彻执行《全市中小学进一步深入实施333工程推进素质教育的意见》的情况做为评先和评优的重要标准,列入教职工尤其是班主任考核的重要指标。
2、加强领导,精心组织。
贯彻执行《全市中小学进一步深入实施333工程推进素质教育的意见》,在上级的领导下,有一把手校长亲自抓,分管领导具体抓,各处室配合抓,齐抓共管,形成合力,将工作抓牢、抓实、抓好。
3、广泛宣传,营造氛围。
充分利用学校网站、校刊和橱窗、板报等宣传形式,广泛宣传《全市中小学进一步深入实施333工程推进素质教育的意见》的指导思想、目标要求、工作步骤、重大意义、有效做法、成功经验和先进典型,提高广大教师参与活动的积极性和主动性,营造加快教育发展的良好环境,同时积极撰稿投寄公众传媒扩大影响。
4、明确责任,狠抓落实。
按照县教育局的总体安排,明确工作目标,分解工作任务,突出工作重点,落实工作职责,切实把这项活动抓出成效来。
5、强化督查,力求实效。
在贯彻执行《全市中小学进一步深入实施333工程推进素质教育的意见》实施过程的各个阶段各个环节,学校领导小组加大督导检查的力度,采取综合检查与专项检查、全面检查与重点检查、定期检查与不定期检查、明查与暗访相结合的方法,开展督导检查,全面了解和掌握真实情况,及时改进和推动教育管理工作,以取得实实在在的成效。
6、建章立制,长效管理。
学校在贯彻落实《全市中小学进一步深入实施333工程推进素质教育的意见》的过程中,做好学校方案实施的创新工作。坚持用创新的精神研究制订本校的实施方案,形成配套完善的长效管理机制,年年实施,形成特色。
泗洪县实验小学进一步深入实施“333”工程
组 长:武副组长:刘成 员:王推进素质教育领导小组成员名单
波
峰 周亚东 江广建 刘贤法
勇(“三会”)杨斌(“美育”)
孟献刚(“三会”)王海涛(“德育”)
张道怀(“体育”)王明豹(“三定”)
课题实验方案
一、课题研究的目的和意义
1、课题提出的背景:培养中学生创造性思维是国内外教育教学工作者共同面临的一个焦点和难点问题。目前针对这一课题国内外都在开展研究探索,并取得了大量成果。如美国在中小学各学科教学目标中都增加了创新目标,很大程度上推动了创新教育的发展。我国近几年结合中学课程改革的实践很多学者都进行了有益地探索,在此课题研究上取得了相当大的进展,丰富了相关的教育教学理论,并用于指导各学科教学实践,提高了课堂教学的实效性和针对性。对于实施素质教育起到了很大的推动作用。
2、课题研究的意义:随着经济社会的发展,人类进入知识经济的时代,创新意识对于21世纪的发展至关重要。“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力”。创造性思维能力是一种具有高度机动性、灵活性、新颖性的思维活动,它既是发散思维和聚合思维的统一,又是直觉思维与分析思维的综合。课堂教学是知识传播、掌握的主要基地,是培养创新才能和创新人才的摇篮。创造性思维能力是一个人综合素质的重要组成部分。中学生正处于人生成长的关键时期,因此,培养中学生的创造性思维能力,既是推进新课程改革进行素质教育的重要任务,又关系到中学生能否全面提高自身素质,为一生发展打下良好基础。
二、课题研究的理论依据 课题实施的理论依据是科学发展观及素质教育理论、创新学习理论。围绕中学生各学科教学改革实践和学生的实际情况开展研究。坚持一切从中学生实际出发,针对其生理特点、心理特征、学习基础等现状,以课堂教学为主阵地,以活动为载体。充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,着力在课堂教学中引导学生善于发现问题,敢于质疑和超越,勇于打破常规,进行逆向思维,使学生在不断积累知识,把握已知规律的基础上,创新意识不断得到激发,创造潜能不断得到挖掘,创新能力不断得到提高。
三、课题研究方法及过程
1、研究方法:立足于目前中学生实际,提出相关研究问题、研究目标、形式和具体的切实可行的实施方案,按研究计划有步骤、有秩序地开展研究实验活动。在不断发现问题,不断解决问题的过程中,将理论与实践有机结合起来,逐步获得有价值的研究成果,最终结题。
2、研究的步骤:本课题研究周期为2年,自2008年7月至2010年6月,按计划分为准备与培训、实验与研究、总结成果三个阶段。第一阶段:准备与培训(自2008年7月至2008年10月)(1)组成课题小组,确定研究方向,明确分工。(2)制定详细具体一的课题研究方案。(3)收集整理国内外相关理论研究资料。
(4)制定学习计划,确定学习内容,开展与本课题研究相关理论知识的学习与培训工作。
第二阶段:实验与研究(自2008年10月至2010年1月)(1)进行教育教学实验研究。在中学各学科课堂教学实践中探索,培养学生创新思维的教学模式。
(2)课题组成员每月举行一次小型座谈会,做项目阶段性的研究分析,不断调整方案,完善过程,不断取得阶段性的成果。
第三阶段:总结实验成果,指导教学实践(自2010年1月至2010年6月)
(1)整理加工全部教学实践材料和阶段性的成果。(2)尝试将研究理论成果推广指导教学,达到研究的目标。(3)课题组撰写经验论文。
四、课题研究的组织管理
1、课题组成员及其它分工为:
吴宝明
男
38岁
中学高级
课题总负责人 陈
超
女
30岁
中学一级
负责资料收集、打印 武
平
女
34岁
中学一级
负责教学实验
仇丽鹏
女
40岁
中学一级
负责组织协调、会议召集、记录
姚智鑫
女
34岁
中学一级
负责教学实验
2、研究经费及保障
长春市朝阳区明德小学
一、课题内涵的理解
我们对创新性教学的基本内涵的理解:
1、创新性教学的本质是充分展示人类的创造力,并使之转化为学生自己个人的创造力;
2、创新性教学的目的是实现学生认知的发展,而不是单纯的稳定和延续;
3、创新性教学的任务是使学生个人的认识成为一个活的有机体;
4、创新性教学的基本途径是实现学生认识的自然发展,这种个人认识的自然发展过程的实质在于重演人类认识自然的基本过程。
二、课题背景简析
——在国际上发达国家中,百年之前就提出并展开创新性教学实验研究,而且取得了百年后令人瞩目的成果,民族整体素质提高了,科技发达了,成了发达国家。
——在中国,纵观历史,创造发明有过辉煌与自豪,虽然创新教育早在二十世纪20年代就提出来了,但是因种种原因并没有得到重视,在开放搞活的今天,从被人“轰炸”与“限制”,以及即将到来的知识经济时代与国民整体素质不相适应的反思中,找到了从全面贯彻党的教育方针,面向全体学生,变应试教育为素质教育,再到创新教育为素质教育的核心这一既方向准确,又便于操作的新感觉,认识到提高综合国力,培养新型人才,是创新性教学的目标。
——传统教育以知识传授为本,整齐划一的教育制度严重地束缚了受教育者思维火花的迸发,束缚了人的个性发展,压制了一批又一批具有灵气,善于发现和认识新知识、新事物、新方法,掌握蕴含的基本规律并有相应能力、勇于 创新的人才。教育上的削足适履,本末倒行,导致亿万人争过“独木桥”,为闯过独木桥,学生视分如命根,教师视分为能力,学校视分为荣誉,家长为分不惜重金。学生超重学习,不堪重负。其结果是知识水平提高了,实践能力却没有了。
——领导是氛围,政策是环境,邓小平发展马克思主义、毛泽东思想,指出:“科学技术是第一生产力。”江泽民为这一理论创造了氛围,提出“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”“教育是知识创新、传播和应用的主要阵地,也是培育创新精神和创新人才的重要摇篮。”千年之交,国家教育部又出台了减轻学生过重课业负担的政策,为开展创新教育提供了可靠的领导与政策、时间与空间的环境。基于这样的背景与现状,又逢这样的氛围与政策,真乃开展创新性教学的千载良机,我们不可错过。
三、课题的理论依据
1、马克思主义关于人的全面发展学说是本课题的哲学基础在马克思对人的本质分析中,指出人具有主动性,自主性,社会性以及高度创造性等基本属性,主体性是人的本质的最高表现,而创造性是主体性的最高层次,是全面发展人的根本特征和最高目标,这一论述为教育充分尊重人的主体性,充分开发人的创造力奠定了基础。
2、现代脑科学对人的潜能的研究是本课题的生理学依据生理学家,心理学家们的大量研究成果,证明了人的创造能力与人脑的功能有着极其密切的联系,而且只有大脑左右两半球的功能都得到相互协调、平衡发展,创新潜能才能得到充分的开发、高度的发展。近年来,人们对于大脑两半球功能优势的研究成果,尤其是对右脑功能的新认识,给我们进行创新教育、开发人的创新潜能提供了科学的生理学依据,只有创新教育才能更好地实现右脑功能和左脑功能的 高度协调。
3、创造力理论与现代教学理论是本研究的教学基础有关创造力的研究已有很长的历史并形成了丰富的理论成果。自美国心理学家吉尔福特对创造力进行专门研究以来,这种研究就未曾间断过。特别是80年代,在以往进行的创造力的理论研究的基础上,许多专家学者通过实验研究,提出了一些关于创造力的新认识、新理论,如创造力的各种构成模式、创造力认知成份理论。创造力投资理论、创造性思维品质的研究等等,这些研究成果为创新教育奠定了重要的理论基础。同时一些符合创新教育价值取向的现代教学理论诸如建构主义学习论,主体教学论,活动数学论等等,也为我们进行创新教育研究提供了借鉴模式。
四、实验目标
1.实验探索教会学生会学习,会创新的教育教学体系。
2.实验探索把课内创新学习的方法迁移到课外活动中去的实践活动教育体系。
3.实验探索以人为本,感悟生活,体验人间真情的教育体系。4.实验探索教育教学评价体系。
五、实验研究的内容
1、更新教育思想和教育观念的实验研究。
(1)创造和谐的师生关系,实现由“师道尊严”向师生民主转变,开展无挫伤教育,成功体验教育,允许探究中犯错误,不求全责备。
(2)实现由封闭办教育,向开放办教育的转变,实现生生沟通,师生沟通,领导与教师沟通,家长教师沟通。开展校内科际之间开放,教学一科想多科;低中高年级间开放,教低年想高年,幼小开放,小学中学间开放,教今天想明 天,校际之间开放,向社会开放,向主管领导开放,向家长开放,取得监督与支持。
(3)实现由传授知识为本的教学观向培养学生学会学习,以人为本教学观转变。开展把培养思维想象,创新求异意识做为教学目标,评价重心向创新意识、创新精神与创新能力倾斜。
2、课堂创新教学实验研究。
课堂教学以学生为本,教师是组织、引导、参谋者,在教育教学过程中,充分体现“和谐·主动·探究·感悟”的发展目标。把创造思维训练做为课堂教学的核心贯穿在学生学习知识过程的始终,为其产生新思想,想出新问题提供创新意识氛围,寓创新教学与各个环节之中,各科教学应最大限度地为学生打开一扇门,开辟一个新天地。
(1)课堂环节创新实验研究。课堂各个环节,要放手让学生去实践,解除学生对错误的恐惧心理,鼓励学生异想天开,敢于幻想,大胆实验。(2)在传授知识过程中,尽力减少强制灌输和划一性,创造出适宜学生主动参与、主动学习的课堂氛围。最大限度地运用现代化教学手段,提高教学效果。
(3)研究评价学生的观点、方法。学生互评、自评应成为主要形式,目标由学校设定,要开放,不封顶,让学生成为评价的主体。在评价过程中提高、完善自我,超越自我。
(4)超常学生的教育培养研究。鼓励冒尖,发现与保护,培养与提高特长生。
六、实验方法
1、学习法(1)组织教师学习教育理论,提高理论水平,以防止盲目性和随意性;学习先进的成功经验,以缩短探索研究的周期,防止走弯路;举办学习理论、先进经验座谈会,交流心得体会。
(2)不定期举办专家专题讲座,组织教师参观学习,开阔视野,利用业务学习时间有针对性地学习,解决急需解决的认识与实践问题。
(3)定期或不定期举办教育科研成果展示活动,如学习心得、论文、教案、作业设计等,在展示汇报活动中学习先进经验,补充不足之处。
2、实验法
(1)因实验法具有控制性、因果性、变革性、教育性和可重复性的特征,对开展教育科研具有普遍的指导意义。
(2)遵循方向性、科学性、继承和创造相结合的实验原则,遵循以人为主体的原则,这是开展教育科研关键所在。实验法开展教育科研便于操作。
3、沟通法
(1)领导教师沟通,建立有利于开展教科研的上下级关系;为教师提供勇于研究,敢于实践的“土壤”和氛围。便于排除教育科研的变量因子干扰。(2)师生沟通,建立和谐、平等、合作融洽的师生关系,实践证明:“师道尊严”破除了,学生的思想解放了,学生的思维就活跃了。减少或避免教育实验中的因变量干扰。
(3)生生沟通。学生与学生之间互相交流,最自然实在,能互补、能内化,发挥更大潜能。
4、信息法
(1)充分利用现有的信息资源,凭借报刊资料、“千里眼”、“顺风耳”、“网络搜寻”等手段,获得“新、快、准”信息,以保证信息的时效性,对实验的 最真实、最本质的指向调节。
(2)取得各级领导的支持与关怀,向领导汇报,倾听批评与指导,从中获得权威性信息,调整实验研究的方向或指导思想。
5、开放法
(1)对外开放。举办实验成果开放日活动,向同行开放,向家长开放,向社会媒界开放,向教育主管领导开放,在开放中倾听批评意见,深化实验研究对贯彻党的教育方针的功能作用。
(2)定期举办教育科研探索与实验的内部开放活动,科际之间开放,年级之间开放,达到互相渗透、互相促进、一体化发展的目的。
七、成果假设
如果按此方案实施教育教学,学生的创造意识、创新精神和创新能力将会得到提高,创新思维品质会逐步形成,从不同角度提问题,实践能力会大大地加强,为培养创新型人才打下基础。
八、实验管理与措施
1. 科学地设置机构,成立以校长为核心,以主管校长为执行、操作责任人的由各部门负责人、各学科组长为成员的教育科研领导小组及课题管理小组,或教育教学研究室。
2. 建立健全创新教育实验规章制度。研究确定创新教育实验工作方向及指导思想,研究确定实验科研领导、机构、责任的规定,研究确定学校教师承担实验课题。
九、课题实施步骤与内容
启动阶段:2006年3月----2006年12月
2006年12月~2007年7月:启动、筹备、组织队伍,设计总体方案并组 织论证,确定方案。
2007年5月~12月:任务分解、落实到各单位,制定第一阶段实施方案并交流研讨,开展基础理论研究。
2008年4月~12月:召开结题会,出成果。
十、课题组成员 组长:初颖
副组长:吴丹阳成员: 王燕闽
安晓波
李枫 李广贤侯健 郭清艳7
《小学新课程教学创新实验研究》实验方案
长春市朝阳区明德小学
【实验目的】探究用一种正多边形镶嵌需要满足的条件.
【实验材料】边长为5cm的正三角形 (30个) 、正四边形 (30个) 、正五边形 (30个) 、正六边形 (30个) 、正八边形 (10个) .
活动一:欣赏图形
在优美的音乐声中, 欣赏《数学文化的博客》世界著名版画以及各种计算机制作的镶嵌图案:http://blog.sina.com.cn/sblog_c058e3a00101d93x.html.
活动二:动手实验
操作实验1:仅用一种正多边形, 哪些正多边形能镶嵌成一个平面图案?
操作实验2:我校新校区地面工程装饰, 准备选用一些不规则图形装饰文化艺术长廊地面, 征集大家意见.小明同学想选用一种任意三角形地砖来铺地面, 你觉得他说的方案可行吗?若改用一种普通的四边形地砖能镶嵌平面吗?
活动三:归纳总结
(1) 这些拼接的图案都是平面图形吗?
(2) 在角的顶点、边处有空隙吗?有重叠的现象吗?
(3) 能不能成片地向外扩张?
活动四:探究报告
在平面镶嵌活动中, 用到了哪些数学知识, 哪些重要的数学思想和方法?在这次活动中你有什么收获?关于平面镶嵌你还有什么想法?能不能用边长相等的正三角形与正六边形组合, 镶嵌成一个平面图案?如果能, 请说明你是怎么探究的?
关键词:实验室现状;实验室差距;建设方案
我院于去年下半年成功升格为生物工程学院,为满足汽车专业发展的需要,汽车实验室需要扩建充实,为此我提出了实验室现阶段及中期的建设方案。
汽车实验室建设是我院汽车专业的主要特征之一,是办出本专业特色的主要保证。我院在教学和管理改革中,十分重视加强实践教学环节,把培养“技能型”人才作为办学宗旨,教学计划和培养方案均是以“实践”“应用”为指导思想进行设计的,并认真组织了实施。为了进一步加强我院学生的实践教学环节,培养学生的技术应用能力,我院在认真研讨和充分论证的基础上,希望在现有教学实验实训设备的基础上,加大对实验室投入。目前,已有一个初具规模与特色的实验室,但不能满足学生实验需要。
一、实验室现状
我院现有一个综合性实验室,发动机实验室、底盘实验室、电器实验室都在一起,面积150平方米。拥有汽车发动机解剖模型2台、汽车自动变速器3台、汽车全车电器实训台1台、汽车4柱举升机1台、汽车ABS实验台2台、汽车空调实验台1台、汽车底盘模型1台、三峰汽车底盘北京吉普底盘各1台、拆装发动机8台、普通变速器6台、主减速器4台、汽车驾驶模拟器5台、电喷发动机2台、整车5辆,另有部分汽车电器、发动机、底盘零部件。可以开出的实验项目20多个,实验开出率98%,同时实验室的时间开放、人员开放和项目开放都进行得有条不紊,仪器设备利用率和设备完好率均达到学校要求,为强化学生动手能力的培养,提高实教学质量作出了应有的贡献。
二、实验室建设主要差距
虽然汽车实验室的建设在近几年得到了较大的发展,取得了较好的成绩,但实验室的实际情况距离职业学院的要求还存在一定的距离,主要表现在以下几个方面:(1)实验教学的力度还不够,实验项目的更新率不高。(2)教学设备投入不足。实验设备配置跟不上日益增长的新的教学实训需求。实验仪器设备套(组)数也不足,不能满足强化技能训练、培养学生动手能力的需求。(3)实验室的综合功能不强。这样不仅不能充分体现专业实验室以教学为主,兼顾科研及对外技术服务,而且也阻碍了教师与实训技术人员业务水平的提高,使专业实验室的综合效益难以发挥。(4)实践教学的规范化管理还有待充实完善。实践教学的评估体系还有待充实,如何充分利用实验室条件来进行课程设计还有待进一步实施,开放式实验教学还没有全面展开。
三、建设方案
我院的实验室建设的指导思想是:立足人才培养目标,面向社会尤其是企业需求,建设教学及科研功能齐全,专业特色明显的实验室,基本形成以培养学生技能水平和应用能力的实验教学新体系。具体的实验室建设规划由两大部分构成,即实训室与功能性实验室。
(一)扩建实训室
实训室主要用于学生平时的实验、实习、理实一体化教学,具体按下列要求完成。
1.实训室的布局
将现有实训室面积增至400平方米,分发动机实训室、底盘实训室、电器实训室、检测实训室。增加实验室设备设施,使每个实训室能满足40名学生同时上课。
2.增加实训室的功能
设置一个约40平方米的师生科研实验室,使用配置较高的设备,激发师生的科研积极性。
3.实训室的提升
实训室增加一套多媒体教学设备。为增加教学效果,提高学生的学习兴趣,应提高理实一体化教学的次数。有时在实验室讲完汽车或其部件结构后,原理就很难讲清楚,必须借助于多媒体教学,但此时又不能再回到教室上课,因为很多实验室离教室都较远,此时若实验室内有多媒体就方便多了。譬如,当我在实验室讲完制动防爆死装置在汽车上的分布、组成后,但因内部结构无法用简图呈现给大家,其工作原理就无法讲,如有多媒体就方便多了。
4.实训室的扩充
补充现在汽车实训室的设备,使各实训室能满足40名学生同时上课,以后可随着学生人数的增加同步补充实训室的设施。根据现有学生人数及需要增添如下设备:
(1)增添如下发动机电控实验台及配套电脑解码器:本田电控发动机试验台、日产蓝鸟发动机试验台、大众帕萨特试验台、大众宝来试验台共4台。
(2)增添发动机检测台4台及配套仪器、数字万用表。
(3)其它需增添设施见下表:
(二)筹建功能性实验室
目前我院没有这项实验室,但随着我院汽车专业的发展、国家对汽车发展的要求、教师科研的需要,急迫需要建立如下的实验室。
1.发动机性能测试实验室
汽车制造与维修、汽车电子与电器、汽车检测与维修、汽车运用技术、汽车营销、车辆保险与理赔等专业的工程热力学、发动机原理等课程教学都需要利用发动机试验台进行实验教学,通过实验使学生学习测试发动机动力性、经济性、排放性能等发动机主要性能的试验方法,获得发动机试验的基本训练;通过实验让学生获取理论计算难以得到的技术数据,充分激发学生学习的积极性;通过发动机性能实验,可以为学生学习后续的专业课打下坚实的基础;通过实验教师也可以进行汽柴油发动机的动力性、经济性、可靠性、排放性能及代用燃料等方面的实验研究,进行发动机性能改进产品及燃油、润滑油节能添加剂、清净剂效果的试验评定,进行汽车节油技术改造、醇类代用燃料、汽车节油及排放控制等重大课题的研究工作。
2.底盘测功实验室
汽车性能、汽车排放等课程教学都需要进行底盘测功实验教学环节,通过实验使学生学习测试汽车最高车速、汽车加速性能、制动距离等汽车主要性能的试验方法,获得汽车试验的基本训练,底盘测功试验是有关汽车性能测试教学的基础设备。为了控制汽车排放的有害气体对环境的污染,促使汽车生产厂家改进产品以降低有害气体的排放量,我国汽车工业发展规划中明确规定,“十五”末期的新型轿车、轻微型车、大中型客车、中重型载货汽车应达到欧洲第二阶段排放控制水平,部分中高档轿车和高档大中型客车争取达到欧洲第三阶段排放控制水平,新型四轮农用车要逐步提高排放标准,配备多缸发动机的四轮农用车应达到欧洲第一阶段排放控制水平。汽车排放已被视为重要的污染源之一,发达国家为此加强对汽车污染的治理。当前为了更好地配合我国经济发展与相关法规的陆续实施,国内许多高校都在交通运输和热能工程专业的教学内容中加大了污染气体测试技术教学及实验的力度和深度。
参考文献:
[1]周林福.汽车底盘构造与维修.北京:人民交通出版社,2011.
[2]张弟宁.汽车维修.北京:人民交通出版社,1999.
[3]王世震.汽车构造.北京:机械工业出版社,2004.
(作者单位 江苏省徐州生物工程高等职业技术学院电气系)
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