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导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇实用医学影像技术,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
所谓干式打印技术系指胶片打印后,不再经过洗片机显影、定影、水洗烘干等处理,而直接打印出影像片来。从问世来一直受到放射界青睐。它的使用优点:(1)不需要洗片机而直接打印出胶片。(2)机器占地面积小,安装简便,不需要进水排水管道。(3)无需显定影药水,减少废水污染。(4)明室操作,简便易行。
1.1 干式打印成像的类型 干式打印成像技术根据显影成像过程中有无激光,分为激光成像和非激光成像。激光成像打印又分为光-热成像打印技术和激光诱导成像技术。非激光成像技术中常用的有直热式打印技术和干式喷墨成像技术。
1.1.1 光-热干式成像技术其原理是用红外激光束对热敏激光胶片扫描,使胶片形成潜影[1]。而后,再通过热鼓的热处理,使影像显影。当激光热敏胶片被激光扫描后,激光子进入胶片敏感层将银变成金属银离子而形成感光潜影中心。激光照射后的胶片,从旋转的热鼓上吸收热能,潜影感光中心在热能的作用下而显影。通过这一催化作用过程银原子变成可见的金属银。形成常见带有不同密度的影像。金属银的数量和曝光在胶片上的激光光子数成正比的。胶片光敏层中的银离子一部分通过曝光并加热催化形成银颗粒,另一部分则未曝光催化,银离子残留在胶片上。在传统胶片冲洗过程中,未经曝光照射的银离子经定影清离出胶片。在光-热成像中没有定影程序。残留在胶片上的银离子在一定条件下则有可能继续形成银颗粒,有人叫做继续显影。
光-热成像技术已经比较成熟,柯达公司的干式打印机就用的这种技术。代表产品KODAK DRYPIX 8700另外富士公司的DRYPIX7000等。富士公司的DRYPIX7000的分辨率超过500dpi ,灰阶数可达14位(16 348级)。目前市场上主流产品这种技术较多。
1.1.2 激光诱导成像技术 该技术是热激光成像与单一碳基胶片技术的结合[1]。激光扫描方式和光-热式成像技术基本一样。不同的是使用了单一碳基胶片。高精密的激光束作用于面积很小并各自独立区域中的热敏附着层而形成图像热潜影,使该区域的碳被激活;被激活的碳吸附于胶片的覆盖层上,然后将包含有负像的覆盖层拨掉,所需的正像保留在聚酯基层上,最后覆盖上一层保护层以便永久保存。胶片上碳素色去除的程度与入射的激光光强成正比,通过光强变化形成图像灰度,这就是该技术的成像原理。单碳基胶片不含卤化银,其表面是均匀涂抹的碳粉,对普通光线不敏感,可明室操作。
采用激光诱导成像技术的打印机主要有sterling Helios系列。
1.1.3 直接热打印技术 将图像数据转换成电脉冲后,传送给热力打印头,热力头再将电能变热力,使热敏胶片显像[2]。热力打印头由微小的热电阻元件组成,排成一列。电脉冲通过热电阻变成热能,每个元件产生的热能传到热介质表面,产生化学反应,产生相应的图像元素。电信号的强弱变化使温度升高或降低,作用于胶片的敏感层而产生相应的像素。热力打印头元件的相应能力是靠可变电压来控制的,理论上讲,在瞬间让打印头的温度升高降低(每个像素灰阶的不同决定这一条件),是不太可能的,所以这种打印速度相对缓慢。
此种技术有富士公司FM-DP技术和AGFA公司的产品。富士公司FM-DP技术使用的非银盐胶片。AGFA公司采用的稳定有机盐颗粒涂抹技术。
1.1.4 干式喷墨成像 这种成像技术在放射影像科(除心血管介入成像)很少用,在超声、核医学、血管介入成像中多见。它是在相纸或透明片基上打印出黑白或彩色的图像。如KODAK 3600 Medical Imager.
1.2 干式打印机的特点 从以上四种打印技术来看,前三种技术是放射科常用的打印机技术。可以看出干式打印机可分为有激光的打印机,和无激光的打印机[3]。从使用的胶片上可分为含银盐的和非银盐的。除干式喷墨成像技术外,其它几种技术都是热处理成像,因此有人称为热打印成像,目前市场上主流产品以光-热干式成像技术和直接热打印技术为主。
光-热干式成像技术的主流产品是KODAK 公司的DRYVIEW系列和富士公司的DRYPIX系列。使用含银胶片。它用激光束扫描胶片,激光束按照图像信息向胶片作离散数字式扫描,非常精细的完成预定格式的打印。从而保证了医疗影像在成像过程中的精密性和一致性。不但图像边缘锐利度高,而且在激光曝光过程中打印头不接触胶片,避免了打印头与胶片的摩擦产生打印头损耗和对影像的损伤。
直接热打印技术的主流产品是AGFA公司的DRYSTAR系列和富士公司FM-DP技术。他是图像数据转换成电脉冲后,传送给热力打印头,热力头再将电能变热力,使热敏胶片显像。有人叫做一步成像。图像分辨率可达508DPI、50 um大小的像素点。AGFA 胶片对光不敏感,明室操作无意外曝光之担忧。而且机械结构较简单,易于操作和故障处理,开放式接口。
2 干式打印机的使用
干式打印技术由于无需胶片洗片机,体积小巧,节省空间,并省缺了暗室及各种管道,操作简便,放置灵活,已完全取代湿式打印。由于各生产厂家都在提高分辨率、减小像素距离和提高输出胶片能力上竞争,使得产品图像质量大大提高,胶片处理速度大大加快。干式打印已广泛用于CR、DR、MR、CT、DSA等医学影像胶片处理上。干式打印机使用,除一些特殊功能外,操作较简便易懂,严格按照操作说明就行。胶片都不是开放式的,每种机型都用自己的胶片,有的还作区域加密,这些是厂家的垄断行为。干式打印机较湿式打印处理速度快,但照片的透明度不及湿式打印,并且有易产生再次显影的缺点 ,尽管各生产厂家在这两方面都在做改进,但是还是不能满足观片者的视觉需要。因此在使用过程中还要注意以下几个问题:(1)热成像银盐还原的理化过程,银离子部分由光子经加热催化成颗粒,其它尚存在有部分未被催化的银离子,传统胶片处理中这部分银离子被定影清除。因此这部分银离子,在胶片存放过程中,存放条件近似成像程序的条件时,会继续显影。(2)未感光胶片储存要严格按照储存条件:通风、干燥、阴凉。温度:5~24 ℃;湿度:30%~34%。防止辐射及化学气体侵蚀。避免产生胶片灰雾度过大,胶片透明度低,影响胶片质量。(3)干式打印都是热成像,因此及其工作场所要注意环境温度,保持通风,避免室温过高。(4)不论什么干式打印技术的打印机都要保持室内清洁,减少尘埃,并定期清理打印机加热鼓和热力打印头。(5)成像后的热敏胶片,会受环境温度影响,环境温度高,影响质量下降,图像变黑,最佳环境温度在25 ℃以下,避免在以下放置环境中暴露:阳光下长时间暴晒;处于环境温度大于50 ℃三小时以上;在开启的观片灯上放置超过24小时以上,这些环境直接会使胶片图像质量造成严重的损害。
参 考 文 献
[1]李国岱.干式成像系统技术及临床应用[N].暨南大学学报(医学版),2002,23(4);117-119.
文章编号:1004-7484(2013)-10-6069-02
随着医学影像技术的不断发展,CT、DR、MRI等多种医学影像技术在医学领域和临床应用中取得了创新和突破。借助各种医学影像技术的应用,医护人员对解剖结构的成像更为详细,对病变组织的形态了解更为清晰。本单位拥有的影像技术设备是西门子1.5tMRI、西门子胃肠机、ge单排CT、意大利GMm-DR、飞利浦DR以及飞利浦64CT。本文主要就利用MRI技术对小儿脑部磁共振的影像分析和临床应用,探讨和分析医学影像技术的应用及发展趋势。
1 医学影像技术的临床应用
1.1 医学影像MRI技术简析 医学影像技术中的MRI图像,也可称为磁共振或者核磁共振成像,此项技术借助电子计算机和图像重建的功能重新建立成像的医学影像技术,表现于灰度呈现度不同,反映相对应的组织结构情况的数字化影像技术。MRI对小儿脑部的分辨率较高。MRI的检查范围比较广,非常适合中枢神经系统、头颈部位以及心脏血管等检查,但是对于体内有磁性物质的病人则失去检查功能,而且MRI没有CT适合对钙化的效果检查,对肺部和骨皮质的现实也比CT的检查效果差[1]。
1.2 MRI技术在小儿脑部磁共振的影像分析 本单位拥有西门子1.5tMRI,此设备拥有独特的西门子Tim线圈,可以同时对全身各脏器功能进行扫描、灌注扫描以及成像。西门子1.5tMRI的软组织分辨率较高,无放射线,因而对人体的身体基本无害。扫描过程中,检查对象平躺在检查床上以得到轴位、冠状位、矢状位以及斜位的体层图像,还可以做无创性全身血管成像、闹弥散、灌注等功能成像,西门子1.5tMRI具备高分辨率胰胆管水成像、输尿管水成像等优秀的影像学检查功能,为检查者提早发现病变情况。
回顾近期本单位小儿头部磁共振检查共80例,平均年龄1.5岁,在小儿服用镇静药物熟睡之后进行扫描。将小儿头部放于线圈中心,用海绵垫固定,按照定位图调整扫描的范围。结果发现,80例患儿都获得了比较满意的图像,一次镇静完成检查的患儿58例,服用镇静药物后未能及时扫描导致检查中惊醒,需二次镇静才能获得所需图像的患儿22例。颅内出血患儿33例,脑软化42例,其余为颅内其他疾病和正常磁共振影像。患儿在做磁共振检查前需使用镇静药物,否则运动伪影会影响图像的质量,甚至导致无法获取检查诊断。在扫描过程中应用双梯度中的zoom选项,以提高细微病变的检出率,尤其在小出血点的检测上结果准确。磁敏感加权序列具有高分辨力、薄层重建和流动补偿的优点,有效降低了小动脉和噪声对检查的影响,比较适用小儿脑部血管病变的检查,尤其是小儿细小血管早起出血的诊断精确,并能判断小儿脑组织可存活性几率。而弥散加权序列则可产生两套的图像,其中一套b值是1000的弥散加权图像,另外一套是b值为0的T2加权图像,能减轻颅底磁敏感的伪影,改善信噪比。
西门子1.5tMRI的影像技术具有强大的磁体,先进的相控阵线圈,开放式的设计,大型的磁体空间,成像快速、图像质量和精确度高。本单位西门子1.5tMRI的配置,不仅能更好的满足医疗、科研工作的需求,更带动了单位医疗技术水平再上一个新的台阶。
2 医学影像技术的发展趋势
20世纪下半叶,我国的医学影像技术取得了很快的发展,从单纯的放射诊断科室发展到如今的集诊断和治疗于一体的临床医学影像科室。伴随着计算机、信息科学以及微电子技术的不断发展,我国医学影像技术的发展前景将更为广阔。
在不断发展并日趋完善的先进医学影像的技术中,最初的计算机X线摄影透过人体放射于影像板上形成潜影,再将其放入激光扫描机上扫描,经过模数转换器,图像信号则生成图像。随后发展的CT利用X线对人体某一范围逐层扫描,获取信息,也是经由计算机处理得到重建的图像。此外,CT的图像显示器、多幅照相机等辅助设备,让探测器对X线有更为高度的敏感性,可将接收的X线转变成模拟信号,再变成数字信号,通过计算机处理器变成CT图像,再由多幅照相机摄片提供诊断。随后逐步发展的数字减影血管造影在记忆盘中储存造影、注射部位的透视影像转变的数字,减去蒙片数字,将剩余数字转变成图像,成了较为清晰的纯血管造影像,其技术比一般的血管特管造影更为简便、经济,更少引发合并症,但导管插管技术不断普及以后,静脉法数字减影逐渐被动脉法所替代了[2]。目前的核医学比较先进的显像方式是单光子发射计算机断层显像,将单光子注入人体内,放射性核素发出的射线借助计算机重建影像,这种发展是电子计算机断层和核医学示踪原理相互结合的高科技医疗技术,采集的信息量大,适应面广,特异性高,放射性小,技术的逐渐发展在当今的医学影像技术中有独特的诊断价值。分子影像的出现,为新的医学影像时代的到来带来了曙光。目前全球医学界都致力于研究开创分子影像和基因的治疗,其重要步骤是借助分子探针插入人体细胞内,MRI或者红外线记录信号,再显示分子、代谢和基因转变的图像,为医疗的诊断提供准确的基因表达。而PACS系统的产生是计算机和网络技术飞速发展下的产物,其标志着网络影像学和无胶片时代的来临,PACS系统储存、管理、传输、处理数据,完成在放射科和其他科室之间的影像传递,还通过互联网和微波技术实现远程诊断,这种技术的发展大大提高了当今医学影像技术影像资源的效率[3]。
3 结束语
现代的医学影像技术经过了日新月异的发展,各种的先进设备层出不穷,世界医学界接受了利用医学影像帮助诊断治疗方式并不断研究并创新更高技术的医学影像技术。相信在不久的未来,随着医学界的不断革新、科学医疗技术的不断发展,新技术的研究会为影像学技术的临床应用开启更新的篇章。
参考文献
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 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
食品工艺学课程是广东环境保护工程职业学院食品营养与检测专业的一门实践性极强、与生产实际联系紧密的必修专业课。食品工艺技术构建于微生物学、食品工程、生物化学、食品机械、食品营养与卫生等多门学科的基础上。该门课程涵盖内容十分丰富,包括了粮油制品加工技术、畜产制品加工技术、软饮料加工技术、发酵制品加工技术和果蔬制品加工技术等课程,主要研究各类产品的原料成分、加工特性要求及生产工艺等方面的内容。
随着现代科技的发展,食品工业中也涌现出许多先进技术,现代高职院校学生的学情特点决定了教师的教学方法必须不断优化改进,通过教学改革和教学创新的方式激发学生的积极性,让他们由被动学习转化为主动求学,这样才能使他们尽早地了解食品行业发展方向及动态,从而培养出符合社会需求的食品专业人才。
项目教学法(project-based learning)源自杜威及其学生创建的设计教学法,它是指师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动[1]。项目教学法在国外是一种很受推崇的教学模式,因而得到了非常广泛的应用,尤其是在现行的职业技术教育中。它让学生成为学习的主体,通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来,不仅理解和把握课程要求的知识和技能,而且又在教师的引导下,针对性地培养了学生分析问题、解决问题及团队合作能力。项目教学法是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕项目组织展开教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法[2]。目前,项目教学在我国的基础教育、职业教育、高等教育和成人教育中得到广泛的应用,成为典型的以学生为主体的教学方法[1]。
在职业教育中,项目是指以生产一件具体的、具有一定实际应用价值的产品为目的的任务[3]。食品工艺技术是一门注重实践的课程,在近2年的教学中采用项目教学法来进行教学,调整授课的内容及方式,取得了一定的效果。
1 项目教学法在食品工艺技术课程教学中的实施
项目教学法是以“任务驱动”为主要形式,一般分为5个流程,分别为项目的设计、项目计划制定、项目实施、成果展示、最终评价[4]。将实践项目贯穿于教学的始终,不但能激发学生的学习兴趣,还能让学生在自己完成项目的过程中真正做到学以致用,巩固课堂所学的理论知识,做到融汇贯通;而且项目产品的成功完成能让学生感受到成功的喜悦,起到一定的激励作用。
1.1 项目的设计
项目教学能否成功的前提取决于良好的项目任务设计,因而在设计项目任务时必须兼顾项目的实际可行度和任务的难易度。只有适宜的项目任务,才能充分地调动学生的学习兴趣。通常在实施项目教学法时,教师将整个课程内容划分成几个独立的模块,每个模块设立不同的分目标,再针对分目标进行进一步的分解。食品工艺技术的课程内容包含了食品加工工艺过程,又涉及需要学习的有关基础知识、基本单元操作等。因而我们将该门课程内容按模块―项目―子项目结构模式设计:每一种食品加工技术形成一个模块,每个模块又划分为多个项目。以乳制品加工技术为例,该模块可以分别划分为液态乳加工、乳粉加工、酸乳加工等多个项目,而酸乳加工技术的项目中,又可以细分为酸乳加工基础知识、原辅料成分、酸乳工艺流程、酸乳质量问题分析等多个子项目单元。
1.2 项目计划的制定
在该步骤中,学生需要在教师指导下制定出详细的项目内容安排。首先,教师布置项目任务,让学生根据“任务”的需求来学,从被动地接受知识到主动寻求知识。其次,学生进行分组分工,每组分别开展调研,通过询问、实地查证等方式验证项目中所需要的包括实验器材、实验材料、实验场地等相关条件是否满足,最终学生根据项目任务制定出相对周密的项目计划。如在“酸奶加工工艺”项目中,项目计划应包含以下几方面的内容:酸奶加工工艺的理论学习、学生分组、任务分工、酸奶原辅料选购、酸奶加工工艺流程、成果展示和评价。在正式实施项目之前,还需要开展一次班级讨论,让每组组长以PPT的形式讲述本组项目设计的思路及依据,同时还要求其他组同学提出问题,并评价可行性,同时教师进行点评,最后,各小组根据教师和学生意见进行修订和完善,制定出更为合理的项目计划。
教师在指导学生制定项目计划时,需要注意学生的分组搭配、团队分工、在项目实施的过程中能会出现的问题及对策等,在保证学生项目任务及时顺利完成的同时达到培养学生的综合能力的目的。
1.3 项目实施
方案确定后,就需要开始实施项目计划。以“酸奶的加工工艺”项目为例,每组根据自己制定的计划,从理论知识的学习、配方的设计、原料乳的检验、发酵剂的培养、酸奶的发酵直至成品,均由学生独立完成。在项目实施过程中,涉及的知识面非常广,在该项目中,学生必须完成酸奶原辅料特性、工艺流程、关键工序操作要点等理论知识的储备。因此,在进入实验室之前,教师需要引导学生对理论知识做自主学习,同时明确需要学习知识的范围以及难度。在学生掌握了项目所需的相关理论知识之后,对学生进行分组,然后每组组长对组员进行分工,带领组员进行酸奶配方和加工流程的设计。在此之前,教师可以提供给学生关于酸奶加工的一个常规配方,要求学生在此基础上进行改进和完善。为了让学生能掌握关键知识要点,教师还应引导学生思考问题,比如为什么酸奶原辅料中需要发酵剂?酸奶对原料乳有何要求?在工艺流程的设计过程中,发酵的温度和时间如何确定,为什么?然后学生正式开始制作酸奶,由组长带领组员选购原料,然后熟悉相关的仪器和设备,最后根据配方加工出酸奶成品。
在项目实施过程中,每组组长要定期向教师汇报项目任务进展情况,教师也要随时准备检查项目任务的实施情况,从而保证学生按质按量完成任务。在这一环节中,应尽量保证每位学生都能参与。对于容易出现异常情况的环节或项目实施的关键要点,注意随时提醒学生,必要时还要提供帮助和指导[1]。
1.4 成果展示和评价
学生通过实施项目,得到项目产品,将学生产品予以展示并做评价。比如在“酸奶加工工艺”项目中,每组组长展示该组的酸奶成品,同时提交一份项目总结报告及PPT,其中讲述其酸奶加工的配方,加工的工艺过程,并请其他同学品尝酸奶成品,并进行评价打分。通过最终产品的展示,既可以满足学生的团队荣誉感,又能增强学生对下一项目任务的兴趣。
在该项目结束后,通过采用组内互评、组间互评和教师点评等3种评价相结合,对学生在项目实施过程中的表现进行评估总结。这样的评价方式,不仅可以评价教学过程中学生的表现,也可以对项目完成后最终的产品进行评价,从而使学生从中找到自己的优点和不足,更大地激发学生学习的兴趣[3]。
2 实施项目教学法应注意的事项
将项目教学法应用于《食品工艺技术》课程教学后,发出学生对课程的学习兴趣大大增强,不但能掌握该课程的知识内容,还能学以致用。通过2年的教学实践,笔者认为教师在应用实践项目教学法时应该注意以下几点。
2.1 项目的难易程度应适中
项目教学法中是否成功的关键一点就是学生能否顺利的完成,因此,教师在设计项目时,应充分考虑学生的能力水平。为确保学生感兴趣,又有能力、有时间在规定时间内完成任务,项目的难易程度应合适。如果盲目制定高难度的项目,或设计过于简单的教学项目,都有可能打击或者难以引起学生的学习兴趣。
2.2 项目教学不能盲目追求普遍性和完整性
一是项目教学并不是要求所有的课程都项目化,对课程进行教学改革时不能盲目追求所有课程开展项目教学,而且适合开展的课程,往往也无法实现整体内容的项目教学。比如我们常常因为课时不足或者课程内容不适宜开展等原因,不能对整个课程实施项目教学。因此,实施项目的课程也可以考虑项目教学法与其他教学方法的有机结合,合理安排教学内容才是提高教育教学质量的根本,不能盲目追求项目教学法的普遍性。二是项目教学法不一定要有一个完整的项目作品,因为项目教学的开展是为了学生更好地理解运用所学的知识、技能,其最终目的是促进学生的职业能力发展。因此,只要有利于教学,又能促进学生职业能力发展的小项目也可取[5]。
2.3 项目教学任务可以采取模拟项目
项目教学法虽然强调项目任务的真实性,但也不能要求教学中的项目必须完全真实地来源于企业。如果能以企业的项目为载体来开展项目教学,自然能最大限度地发挥项目教学的功能。但受限于许多实际条件,比如教师与企业的联系程度、企业的成熟度等,在实际教学中完全开展实际的项目存在一定的难度。因此,如果能尽量接近企业或工厂的实际情况,达到该项目教学的目的,也可以采取模拟项目,而且根据许多高职院校的实际情况,模拟项目的实施具有更强的可行性[6]。
2.4 项目教学与传统教学的教师角色不同
在传统教学中,教师是课堂教学的主导者,教师传授知识、技能,学生是被动接受者。而“项目教学法”的基本特征是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”[1]。教师主要起组织和引导的作用,而不再是单纯地灌输知识;因而教师需要转变教学观念,由过去的“讲授者”转换为“指导者”,让学生有更充裕的时间开展自主探究、实施、讨论等活动,而教师的任务更多是为学生的活动提供帮助[7-8]。
3 结语
随着人才培养模式的转变,必须对现有教学模式不断进行探索和改革。通过项目教学法在《食品工艺技术》课程中的应用,可以激发学生的学习兴趣,还能提高和培养学生学习的主动性、创新性及团队合作精神,其教学效果较为显著。但同时又要求教师更多地深入企业、行业中去,掌握食品加工的先进技术和研究动态,为学生提供更多合适的教学项目。这样才能让学生更好地理解并掌握课程知识和相关技能,勇于创新,培养团结、协作以及分析问题和解决问题的能力,从而实现课堂知识与工作岗位的“零对接”。但项目教学法的应用仍存在一些问题,需要进一步的探讨和研究。
4 参考文献
[1] 程新梅.浅谈项目教学法在《食品微生物检验》教学中的应用[J].黑龙江科技信息,2009(7):128.
[2] 尤拯.项目教学法在电气控制教学中的应用与实践[J].新课程研究:职业教育,2007(6):181.
[3] 王浩健,朱晔,洪丹丹.谈项目教学法在职校焙烤食品工艺教学中的应用[J].黑龙江科技信息,2011(6):147.
[4] 王革.项目教学法在食品微生物检测技术课程中的应用[J].高等函授学报(自然科学版),2012,25(1):49-50.
[5] 赵鑫.项目教学法在高职《网页设计与制作》课程教学中的应用[D].武汉:华中师范大学,2009.
关键词: 虚拟仪器技术;医学影像技术;课程评价;虚拟实验
Key words: virtual instrument technology;medical imaging technology;curriculum evaluation;virtual experiment
中图分类号:G647 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)25-0232-02
1 概述
随着现代医学实验课程的不断发展,传统的医学仪器实验由于场地、维护费用等现实条件的限制,大部分医学院校的实验教学资源都比较匮乏,使得医学实验教学不得不寻求更新的更符合时代要求的实验手段。虚拟仪器技术即在计算机技术、数据库技术与网络技术等支撑下,架构支持真实实验环境的虚拟实验平台。虚拟实验平台形成了一个虚拟环境,在这种环境中进行操作、控制、分析、观察和实验,同时控制真实的实验环境。这一技术有许多的优点,如交互性很灵活、对硬件资源要求不复杂,更简易,因此在实验教学中广泛应用,成为解决可视化知识学习的又一重要媒体技术。而信息技术与学科整合,正是立足于时代的高度。虚拟仪器技术与课程整合,与传统的教学模式不同,在丰富学科知识、优化学生认知、优化课堂教学结构等方面影响比较大。
近年来,在医学类高职院校实验实践教学中,非常强调学生的实际操作和动手能力,所以基于虚拟仪器的实验教学更突出了其优势,因而该技术在医学高职院校的实验教学中得到了进一步发展和完善。
2 医学影像技术传统教学的缺陷
板书教学是医学影像传统教学模式,学生在实验室动手操作实验。医学影像实验教学在学生获取专业知识时具有极大的重要性。它在使学生深入理解理论知识、形成职业岗位能力等方面起到许多积极的作用。传统的实验教学并不完善,还有不少的不足。由于大型影像设备昂贵,验耗材较多,综合性实验和开放性实验无法或很少实现。实验资源有限,不能做到人手一机,分组过大,难以反复训练,造成实验教学难以达到预期效果,严重阻碍了学生能动性和实践能力的培养。
3 医学影像虚拟实验的设计和优势
1 体育教学中视频录像的教学作用
1.1模仿学习
视频录像在篮球教学中有很长历史,一直是教学中一项重要手段之一。在学习和训练过程中, 学生可以通过反复观看录像加深对技术动作和战术意识的理解, 并在训练中不断通过模仿提高自身水平。学生通过不断对比、模仿、改进, 将很快地学习到正确的动作技术和战术意识,为以后的灵活运用和创新打下基础。
1.2强化学习
在班杜拉的观察学习理论中,榜样行为及导致的结果对学习者有信息功能、动机功能、强化功能。以讲解战术为例,如果教师将某段成功运用该战术的比赛录像给学生看,通过视频的激发,学生就会把自己实施战术的过程和视频进行对比,促使自己再去学习、完善、实践该战术,从而促进学生最后掌握该战术。
2 影响比赛视频教学效果的因素
2.1视频本身因素
视频本身对学习效果的影响主要包括以下几个方面:视频内容本身是否能真正引起学生的共鸣;视频内容是否有新意;视频内容是否能在一定程度上满足学生的期待。
2.2环境因素
学习跟学习氛围有很大关系。学生是否用学习的态度来观看比赛视频是很重要的。一般情况下,比赛视频主要用于娱乐,但如果是在学习的氛围下,它则表现出很好的教学功能。但是另外一个角度来看,让学生带着问题去观看视频,也容易导致学生对视频的其他内容把握不强,学生常局限于给出的问题,最终使思维变得狭隘。所以怎样达到最好的效果需要教师的精心设计和实践。
2.3学习者因素
比赛视频对不同人群的影响也是不同的,其中年龄特征犹为重要。对于小学生来说,过于抽象的讲解难以理解,需要具体、形象、简洁而趣的视频画面,往往注重视频中球员的一些动作更能吸引他们。而对于高中以上学生而言,已能接受对抽象事物分析,能透过现象看部分本质,能够学会有重点地注意细节,往往会观察球员之间的配合,所用战术,分析其有效性。
2.4方法因素
根据播放方式可把视频使用方法分为连续播放和间歇播放,间歇播放又可分为停定播放、间断播放、选择播放。对于比较短的、内容单一的视频内容一般采用连续播放即可。然而更多的是视频的内容是多方面的或渐进式的,而且有时需要重复播放,在播放时必要穿插讲解。
3 存在的问题与困难
3.1视频的处理
根据教学的需要一些比赛视频需要进行适当的编辑处理,例如为视频添加字幕;添加传球路线和球员移路线等。但处理视频需要较高的硬件设备和相关的专业知识,大多体育教师难以达到要求,这样导致很多教师不会花大量时间去处理视频,影响学习效果。
3.2视频播放的控制
由于前期没有对比赛视频作相关处理,视频教学一般是教师进行手动的控制加讲解形式,哪些地方需要重复,哪些地方需要慢放,哪些地方需要停止都需要教师手动的控制,但这些控制往往难以准确把握,这样就耽误大量时间,影响教学效果。
3.3学习的自主性和交互性
在这大量的网络课程中,大部分都是以“视频型网络课程”(何克抗)的模式来进行开发。教学视频成为网络课程的一个非常重要的组成部分。网络教育的特点决定了视频教学的关键就在于学习的自主性和交互性。目前的解决办法主要是利用vod点播配合在线讨论的形式,但取得的效果并不明显。怎样体突显视频的教学功能是影响自主学习主要因素,一段比赛视频的教学价值主要体现在它能否促进学生的思考和模仿。例如事先对视频进行编辑,对视频中需要仔细观看的地方作上记号这样就能促使学生的思考,但如前所述这种方法受到硬件设备、专业知道等方面的限制。
4 具体措施
为了更好的利用比赛视频进行教学,促进自主学习,针对以上某些不足,笔者设计一款软件以辅助教学。
软件的主要功能有:(1)视频播放的自动控制。如前所述,用传统器进行视频教学时都是由教师手动的控制,例如暂停、慢放、回放等,往往需要教师自己清楚记得某一帧的时间,而且操作时不易精确控制,在该软件中可以预先用编辑器进行设置,例如让视频播放到某一时间自动暂停,某一时间段1/2慢放等,这样教师可以在教学之前预先进行设计。(2)为视频文件添加其他媒体元素。(3)视频的交互控制。传统的视频教学一般都是观看视频配合老师讲解、提问,但如果让学生自主学习怎么办呢?在没有老师的情况下就没人控制视频的播放也没有讲解和提问,当然有许多媒体集成软件可以解决此类问题,但都需要较为专业的知识,一般教师不易掌握,而且开发周期长,成本较高。如果利用本软件可以很方便的配解说词,而且可以和学生交互,例如视频暂停提问时会出现按钮让学生选择,必要时还可以用文本表单的方式提交答案,答案提交后视频继续播放。
5 结语
视频教学在体育教学中有很长的历史,在多媒体教学中仍然处于主导地位,但信息技术飞速发展,将视频图像、多媒体技术等引入体育教学中还做得不够,原因是多方面的,首先体育教学目的是教会学生运动,是很注重实践性的一门课程,教师片面强调实地操练,忽略了思想意识的培养。其次是学科之间缺乏交流,懂体育不懂技术的现象普遍存在。再次是教育体制,培养体制等等的问题,这里就不作过多探讨。只有解决好以上问题才能发出更多优秀的适合教学的精品软件。
参考文献
[1]施良方.学习论[M].人民教育出版社,2001:357-373.
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.11.017
多媒体技术因其呈现知识的趣味性强、方式多样,广受大多数学生的喜爱,在抓住学生注意力方面具有十分明显的优势,不论是音乐、视频、还是课件,在活跃课堂氛围方面,多媒体技术的巧妙使用总是可以让教师取得意想不到的收获。所以,小学英语课上教师积极使用多媒体技术很重要。
一、使用多媒体技术的重要性
(一)抓住学生注意力
一直以来,传统讲授的教学方式,不可避免的存在不少弊端,其中之一就是在抓住学生注意力上效果不好。因此,英语教师在上课的时候使用多媒体技术,第一作用就是可以充分抓住学生的眼球,将学生的注意力牢牢吸引在课堂上。学生的注意力集中了,不仅学习成效更高,学习英语时也更加轻松了。
(二)活跃课堂氛围
对于小学英语这门课来说,课堂氛围的优劣直接影响到学生的学习效果。一来,小学英语是一门语言类学科,记忆单词、学习发音、练习句法等本就略显枯燥,学生在学习的过程中容易疲倦和厌烦,如果课堂氛围不够轻松活跃的话,学生的学习积极性就更低了。二来,从学生的年龄特征来分析,小学阶段的学生对于新鲜事物存在很强的好奇心和求知欲,如果教师将整个课堂氛围维持在十分严肃的状态下,学生的天性就难以释放。
(三)多面呈现知识
新课改的教学理念强调,教师要努力完善学生听说读写多个层面的多项素养。毫无疑问,多项素养的完善,需要教师在教学时尽可能调动学生的多项感官。做好这一点,多媒体技术是便捷有效的。因为多媒体技术在呈现知识上,不但方式多、而且更为直接。比如说,教师在帮助学生纠正发音问题的时候,一味示范不见得有效。但是,用音频与课件相结合,学生不仅可以清晰听到正确的发音,还能看到发音的口形变化过程,在视觉上、听觉上乃至感觉上对发音都有更加清楚的了解。再比如说,我们在讲解字母书写的时候,多媒体技术往往可以将字体的书写过程清晰且直观地呈现出来,比传统的讲解方式更为优化。
(四)提升课堂效率
大多数小学英语教师的教学实践经历都充分证明,多媒体技术在提升课堂效率上的作用是显而易见的。一方面,教师讲解知识的方式受到学生们的青睐和欢迎;另一方面多媒体技术调动了学生学习的热情,弥补了传统教学方式的不足和缺憾。课堂效率提高了,教师教得轻松、学生学得开心。
二、使用多媒体技术时的注意事项
尽管多媒体技术有诸多优势,但是如果应用得不合理,也容易使优势转化为劣势,所以,教师一定要三思而后行、谋定而后动。
(一)使用多媒体的频率要适中
多媒体技术优势虽多,但是英语教师假若每节课上都用多媒体技术教学的话,也未必是最佳选择。首先,教师应用多媒体技术频率过高的话,学生也会产生审美上的疲劳,正所谓“物以稀为贵”。其次,教师不加节制的应用多媒体技术,难免忽略到学生的某些课堂生成。比如说,课件或者音乐都是教师课前就准备好的,教师没法根据学生课上的临时情况修改课件。那么,针对学生的课堂生成,教师不能给出最准确的反馈显然是不好的。再比如说,教师在使用多媒体的时候,很多学生都将注意力完全放在多媒体上,与教师的眼神交流、语言互动是有降低的风险的。一句话,多媒体技术并不是用得越多越好,教师要控制好使用的频率。
(二)多媒体课件要精简实用
几乎每一名教师都会在教学中使用多媒体技术,但是每个人使用的效果却各不相同,主要原因就在于其制作多媒体类教学素材的水平存在差异。比如说,同样是制作电子课件,有的教师设计出来的课件不仅在课堂上发挥了很好的效果,而且还受到了学生们的一致好评;有的则过于花哨、喧宾夺主,没能取得预期的效果。一般来说,英语教师在制作多媒体课件的时候,要坚持精简实用的原则,即方式要精简、内容应实用。比如说,讲解二十六个英文字母这一课时,教师制作的课件应该始终以字母为核心,以帮助学生掌握字母为根本,制作课件的时候要坚持抓重点、抓难点,不要在有限的课件中插入过多无关的内容。
(三)多媒体应与教材相结合
“有的教师怎么能在讲课的时候只用多媒体,丢掉了课本呢?”这是最近不少教育名家在探讨教育现存问题时提出的一个疑问。尽管多媒体技术为我们的英语课堂增添了光彩和能量,但是,归根结底课本才是我们教学的核心工具,换句话说,教师在应用多媒体技术的时候要注意,不能丢掉课本、忽略教材,要懂得将二者有机结合起来,这样才能更好地发挥二者的优势,实现课堂教学成效的最大化。
三、结语
综上所述,现代教育教学中,多媒体技术着实给英语教师的课堂提供了更多的便利与可能性。但是,应用多媒体技术是一件考验教师综合教学水准的事,只有透彻分析出多媒体技术的优势与使用时的注意事项,才会真正有最佳的应用效果。
参考文献
中图分类号:O657 文献标识码:A 文章编号: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
在诸多的核磁共振技术中,选择性激发技术主要用于溶剂峰压制和核磁共振谱峰的精细结构研究[1],但随着分析需求的不断提高,选择性激发技术在混合物分析中崭露头角[2-3],特别是在结构相近化合物的分析中发挥了越来越重要的作用[4-5],在化学毒剂的分析中也是如此[6],神经性含磷化学毒剂由于其速杀性,一直是《禁止化学武器公约》监控的重点,但该类化合物在环境中易降解,因此降解产物也是核查的关键证据,但降解产物由于结构相近,氢谱谱峰之间重叠严重,仅用磷谱也难以区分。从结构上看,大多数神经性含磷化学毒剂的通式为:
其中,R1不仅是构成化学毒剂的关键元素,而且R1都具有共同的结构特征,即R1上与磷直接相连的氢核(或烷基氢/烷胺基氢)均与磷核发生耦合,虽然相隔两个化学键,耦合常数仍介于10~22Hz之间。环境基质的含磷背景干扰非常少,磷谱较为干净,即使存在含磷化合物的干扰,由于磷谱的化学位移范围较宽、谱线分辨率较好,一般不会出现谱峰之间的重叠,我们以此为选择性激发实验的突破口,通过磷磁化矢量的选择,建立磷选择性氢磷相关方法,以获取含磷化合物上磷氢核之间的连接关系,设计和实现了磷选择性一维反式氢磷相关脉冲序列,并首次成功将该技术用于水样中含磷化学毒剂降解产物的混合物分析中,解决了多种含磷化合物的逐一指认问题。
1 实验部分
1.1 样品制备
W0样品为含有4种有机烷基膦酸的水样,依次为甲基膦酸(MPA),乙基膦酸(EPA),丙基膦酸(PPA),异丙基膦酸(iPPA),这4种含磷化合物均为神经性毒剂的降解产物。浓度分别为380μg/ mL、362μg/mL、226μg/mL和312μg/mL。结构如图1所示。取0.5mLW0样品,用0.15mL重水(D2O)锁场。
图1 四种烷基膦酸结构
1.2 仪器与试剂
谱仪:Varian NMR System 600M核磁共振波谱仪,AutoXBB探头,1H共振频率为599.778MHz,31P的共振频率为240.0MHz,测试温度为298K,1H和31P的化学位移分别以DSS和H3PO4(85%)为外标。
试剂:实验中所用的氘代试剂均为美国CIL公司产品,氘代率不小于99.8%。1.3 实验参数
1H谱:脉冲序列为s2pul,45°激发脉冲角采集,谱宽6kHz,采样时间2.0s,弛豫延迟时间1s,谱图用指数窗函数进行加权(lb=1.0Hz)。
31P{1H}NMR谱:脉冲序列为s2pul,45°激发脉冲角采集,谱宽30kHz,弛豫延迟1s,采样时间2.0s,采用WALTZ组合脉冲进行质子去耦,谱图用指数窗函数进行加权(lb=1.0Hz)。
磷选择性一维1H-31PHSQC和1H-31PHMQC谱:均使用整形31P脉冲,偏置和带宽与所需选择性激发的磷峰相匹配,选择高斯整形脉冲。耦合常数JHP为 24Hz,延迟为梯度脉冲时间(1ms)和梯度恢复延迟时间(100μs)的总和,HSQC用于相干选择的梯度强度(g1,g2)为44.8和17.9g/cm,HMQC用于相干选择的梯度强度(g1,g2,g3)分别为28、12、0g/ cm,采样时间和弛豫延迟为1.0和2.0s,谱图在傅立叶变化前进行加权(lb=1.0)。
2 结果与讨论
2.1 选择性脉冲的实现
选择性激发主要是通过整形脉冲来实现。从傅立叶变换的角度考虑,由于整形脉冲和矩形脉冲的时域信号不同,经傅立叶变换后产生不同的频域图,即激发的频谱宽度不同,当选定一定形状的整形脉冲,并选定这种整形脉冲的宽度,即可确定所激发频谱的宽度,通过调整偏置来对准所选磷谱位置,最终实现对磷谱的选择性激发。
2.2 脉冲序列的实现
在脉冲序列的实现上,用选择性脉冲替代特定频率或区域的硬脉冲,固定延迟取代演化时间t1。选择性脉冲可分为180°脉冲和90°脉冲,对于给定的场强来说,选择性180°脉冲的选择性较相应的90°脉冲好,但可用于选择性激发的范围大大减少,我们通过对HSQC中的180°脉冲进行翻转,对HMQC中的90°脉冲进行选择性激发,设计了两种选择性激发脉冲序列,如图1和图2所示。为了减少31P选择性脉冲之后J耦合的演化,在选择性脉冲后不设梯度,以便选取180°质子脉冲以前的异核零量子相干以及此脉冲之后的双量子相干。按此方式,溶剂质子的磁化量被有效去相,只有与所选31P键直接相连的质子信号被保留。为了获取同相的多重峰,在最后的31P选择性脉冲后插入一个延迟。出于灵敏度的考虑,省略了延迟。
2.3 选择性一维反式氢磷相关脉冲序列测定W0的结果
图4是W0样品的氢谱,四种毒剂相关化合物的1H化学位移主要集中于0.8-1.9ppm,其中,化学位移1.31ppm的双峰为典型的甲基峰,从耦合常数上(17.4Hz)可以进一步确认其归属为甲基膦酸的甲基峰,由于4种化合物是以混合物形式存在,无法从积分面积获取质子间比例的信息,化学位移在1.80、1.58、1.48ppm的谱峰均显示AB体系裂分模式,这是由于其中的手性磷原子造成的,1.00ppm处的双二重峰可以直接指认为异丙基膦酸的Hb,0.90ppm的三重峰是丙基膦酸的Hc。
由于样品无背景干扰,我们可以采用同核相关技术(gCOSY)进行质子的归属,如图5所示,可以首先从1.00ppm和1.80ppm的相关确认异丙基膦酸的Ha(1.00ppm)和Hb(1.80ppm);由0.84ppm和1.44ppm的相关、1.44ppm和1.58ppm的相关可以将这些质子明确指认为丙基膦酸的Ha(1.58ppm)、Hb(1.44ppm)、Hc(0.90ppm)。同样可以确定乙基膦酸的Ha(1.58ppm)和Hb(0.98ppm)。四种结构类似的烷基膦酸的磷谱见图6,四种有机磷化合物的化学位移分别为26.4ppm、28.9ppm、30.2ppm和 32.8ppm,仅凭化学位移无法确定四个磷谱峰的归属。图7是磷选择性一维1H-31P HSQC谱,从谱中可以看到,四种化合物的氢谱被一一分开,直接可以完成化合物的指认,多重峰的谱线强度比有些偏差,但是很容易获取谱峰的多重性和耦合强度信息。
参 考 文 献
[1] Duddeck H, Dietrich W, Toth G. Structure Elucidation by Modern NMR[M]. 1998.
[2] Nolis P, Gil S, Espinosa JF, et al. Improved NMR methods for the direct 13C-satellite-selective excitation in overlapped 1H-NMR spectra[J]. Magn Reson Chem, 2009, 47(2): 121-132.
[3] Todica M, Fechete R, Blumich B. Selective NMR excitation in strongly inhomogeneous magnetic fields[J]. J Magn Reson Imagin, 2003, 164(2): 220-227.
为进一步落实 科学 发展 观,坚持以学生为本,深化职业教育教学改革,办出职业教育特色,提高人才培养质量,增强职业教育对 经济 和社会发展的贡献力,各级各类职业学校都在进行课程改革,构建以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化专业课程体系。新课程实施的原则是要使学生“会学”,而不是“学会”。教学不单是知识的传递,更重要的是知识的处理和转换,以培养学生的创新能力。积极探索与新的课程体系相适应的教学模式,改变目标单一的以知识传授为主的教学方法,构建体现项目课程特性的新型教学关系,逐步形成以项目教学法为主要特点的教学,促进教师教学方式、学习者学习方式的根本改变。探索建立“教学内容模块化、能力培养项目化、实践指导个性化”的教学模式。
1.项目教学法的定义
项目教学法,是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在教学活动中,教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生,在教师的指导下,以小组工作方式,由学生自己按照实际工作的完整程序,共同制定计划、协作完成整个项目。在项目教学中,学习过程成为每人参与的实践与创造活动,它的价值体现主要在完成项目的过程中,而不是最终的结果。
2.项目教学法在机电一体化技术专业中的设计原则
项目教学法与传统教学法相比,有很大的区别,主要表现在改变了传统的三个中心,由以教师为中心转变为以学生为中心,由以课本为中心转变为以项目为中心,由以课堂为中心转变为以实际经验为中心。具体来讲,要遵守下面的五项原则:
2.1 项目教学的科学性。我们制定的教学目标,必须有利与开发每个学生的学习潜能,而且还注意把教师和学生所花费的时间和精力控制在合适的程度,以防师生负担过重。
2.2 项目教学的系统性。项目教学面向每一个学生的个性发展,尊重每一个学生发展的特殊需要,最重要的是创新能力的培养。对于一个职高学生来说,要很快具有创新能力是不现实的,但是使他们具有创新意识和创新精神是能够做到的,也是必须做到的。除了学科的整合,另外还与教师培养、设施设备条件关联,项目教学是一个系统工程。
2.3 项目教学的实践性。项目教学和现有学科教学最大的不同点是它不对学生进行纯学术性的书本知识的传授,而是让学生自己动手实践,在实践中获得信息时代所需要的能力,这才是设立项目教学这一课程的最根本的目的。如果说,其他课程主要让学生获得基础知识,那么,项目教学则强调让学生得到实践能力的训练。
2.4 项目教学的层次性。项目教学的开展,决不是为了取代学校现有的学科教学。因为职校学生还处在长知识、打基础的阶段,学科教学中的知识、能力训练是他们成长所必需的。不具备一定的从学科教学中获得的知识,开展项目教学只能是无本之木、无源之水,无从谈起。从这个意义上说,“项目教学”的开展非但不取代,相反还有赖于学科教学的质量。
2.5 项目教学的自主性。项目教学是以学生的直接经验或体验为基础而开发和实施的。它是以学生的直接经验为基础而对学科知识的综合运用,是对学科的逻辑体系的超越。在“项目教学”的开发和实施过程中,鼓励学生的自主选择和主动探究,将学生的需要、动机和兴趣置于核心地位,为其个性充分发展创造空间。
3.项目教学法在机电一体化技术专业中的应用
依据项目教学法在高职机电一体化技术专业课程教学中应用的基本原则,现将机电一体化技术专业课程作为实施研究的对象,开展项目教学法的研究。
机电技术应用专业项目大致可以分为:
3.1 典型的切削加工项目:可以构建以《机械设计基础》、《机械制造技术》、《数控技术基础》等形成的项目课程,作为第一个学习领域;
3.2 典型的 电子 装配项目:构建《电工基础》、《电子技术》、《电工与电子操作技能》等形成的项目课程,作为第二个学习领域;
3.3 典型的机电一体化控制项目:构建以《电力电子技术》、《电气控制》、《机电一体化技术》,《数控机床故障诊断与维护》作为第三个学习领域。
3.4 典型的机电产品装配、维修服务项目:构建《单片机接口技术》、《传感器技术》、《液压与气压传动》、《自控控制系统》、《plc可编程控制器》作为第四个学习领域。
这些从一到四的学习领域,按照学制及认知的 规律 ,从简单到复杂,从低级到高级,从一般到特殊展开项目教学过程。每个项目的实施步骤如下:
(1)确定项目任务。组织教师分析项目涵盖的跨学科的知识及涉及到的专业科目,确定项目的目标和任务,详细编写《项目(课题)任务书》。
(2)布置项目。分发《项目任务书》,讲解项目要求,使各小组明确学习任务和要求。
(3)各工作小组拟订活动计划与方案,教师审核计划。项目小组拟订课题实施计划,设计一份详细的《项目活动计划》,每个小组成员都要有成果汇报任务,各小组都要有成果汇报.在计划书中学生可随时记录项目进展情况,以便教师随时检查和指导。
(4)项目小组的活动实施,学生动手实践。根据计划,各小组成员开始分头执行各自的任务。学生通过翻阅、取舍、整理资料,进行项目任务的设计和验证,通过解构单元实体、到实验室做实验验证相关结论、在实习室进行实际装接操作和调试等实际环节,不断提出问题,再通过小组讨论、请教教师等途径解决问题,最终完成课题任务。
(5)项目答辩与师生评价。在此阶段,通过“项目成果汇报、学生自己进行自我评估、组别互评、教师点评、师生共同 总结 ”等程序完成对各小组课题任务完成的评价。并将项目任务完成的评价结果列为项目学习成绩的一个部分。
(6)归档或结果应用。项目教学总结,并把项目工作的结果归档或应用到 企业 和学校的生产教学实践中去,以使项目工作的结果尽可能具有实际应用价值,指导后续工作。
一、酒店服务课堂运用多媒体技术的优点
1、激发兴趣。多媒体教学,可以将文字、图形、图像、声音、动画、影像等多种媒体信息融为一体,为教学创设一个生动有趣的教学情境,将抽象的事物具体化,枯燥的内容形象化,繁琐的知识简单化,静态的对象动态化,增强教学的感染力。如在讲到《餐巾折花》这节时,可以先用ppt展示餐巾折花的花型图片,激发起学生的兴趣后,再展示花型折叠分解图,老师示范折叠过程,学生跟着动手。按照从易到难,从简到繁,从单一技巧到复杂技巧的认知规律,教会学生识图折花。多媒体课件让学生既看得见,又听得见,还能动手操作,真正体现学生在做中学,做中教。这种教学方法不但能激发学生的学习兴趣,还培养学生的观察能力,有助于提高我们的实训课教学质量。
2、规范技能。技能教学一般分为讲解—示范—模仿—练习—评价五个阶段,学生在观察教师的示范动作时受到场地、距离、角度的限制,观察不全面。此外,不同的教师由于学历、知识、经验的不同,示范效果差异明显,从而会影响学生对知识技能的模仿与掌握,利用多媒体技术进行教学,可以达到直观、省时、规范、高效的目的。
3、再现场景。通过多媒体虚拟现实环境,如在讲解客房清扫的时候,教师可在关键时刻利用电教手段播放客房服务员的服务过程,再让学生总结客房清扫准备、敲门进房、撤床、抹灰、吸尘等环节的注意事项,这种教学法使学习变得生动有趣,学生能在直观、轻松的环境中学会技能。对于无法让学生亲身体验的操作,教师运用幻灯投影进行模拟性的演示,再现技术性操作的情景,配有教师细致明确的讲解,让学生边观察、边体会,加深理解,教学中的疑难问题就迎刃而解。
4、参与教学。在多媒体教学环境下,教师职能应转化为学生学习的参与者、组织者和引导者。教师的引导作用体现在设法刺激他们的求知欲,或按学生的需要作一些辅导。比如,讲餐饮主题婚宴设计,教师只是口述很枯燥呆板。让学生上网搜有关婚宴图片,设计任务,查找婚宴装饰物、菜单、场景布置、主题色彩、餐巾折花、婚宴解说词,制作婚宴ppt。这样的教学直观生动,也更易于理解。学生互相学习、点评、交流资料,从而掌握宴会设计。
5、知识储备。旅游实训中的某些内容几乎是不变的,如:餐饮服务中的斟酒、摆台等6大餐饮技能和客房服务中的客房清扫程序等技能,这些信息就可以存储起来,长期使用。这样教师的备课效率就会大大地提高,也便于教师教学经验的积累。
6、开阔视野。通过网络能够了解到饭店行业最为前沿的信息。师生随时上网,并以网络为平台为学生介绍饭店管理行业最新信息与知识等。比如,在讲到特色餐饮时可通过百度搜索最新的菜品图片和特色餐饮名店,在菜品介绍方面,引导学生查找菜品图片、历史典故、制作方法、产品特色等,以扩大学生知识面。
7、归纳总结。多媒体教学通过循环播放,总结、强调、解释教学内容与重难点,从而提高教学的连贯性。例如讲到走客房清扫服务程序时,最后用课件总结客房清扫“十”字决和注意事项。
二、运用多媒体教学的几点建议
1、决不放弃教师在教学中的中心地位。现代教育理论要求要注重对学生认知方法的培养,教育技术的应用应能引导学生通过发现、探究的途径获取知识。有些教师过多地利用多媒体,使学生感觉是在看教师读课件。作为教师首先应把握住自己在教学中的主导地位,多媒体只是一种教学工具,教师不能只当“解说员”,而应通过生动的语言、准确的讲述,使学生的思维能积极主动的围绕课堂学习内容进行。
2、多媒体制作切忌过于花哨。如果多媒体课件中有过多的声音、过于频繁的背景更换等,往往会导致学生的注意力集中在课件本身而不是课堂内容上,从而形成课堂教学目标无法完成、本末倒置的现象。因此,在制作课件过程中,我们要牢牢把握好尺度,课件展示的画面应符合学生的视觉心理,画面的布局要突出重点,过多的文字阅读不但容易使人疲劳,而且干扰学生的感知,因此要避免多余的动作,减少文字。
3、内容适度原则。在酒店服务教学中,多媒体教学可以使某些复杂的问题简单化或形象化,易于学生接受理解。能在较短的时间内向学生提供大量信息,教学容量大大增加,这是其优点。但在信息容量增加的同时也容易产生副作用:学生来不及思维,还没有回味过来,屏幕上的内容就已经换成了新的内容,因此容易“煮成夹生饭”。故而在运用多媒体时,一定要考虑到学生能否“消化”,要保证学生能接受,来得及思维,真正把问题理解吃透。不能无限度地过多使用多媒体,造成学生贪多嚼不烂,囫囵吞枣。
4、多媒体教学课件,配以适当的板书。作为传统课堂教学象征的黑板仍有一些地方是现代教学媒体无法替代的。首先是黑板即时重现力强,随写随看,内容可以方便地增删,教师在使用多媒体教学有时会产生突然而至的灵感,这些灵感往往是教学艺术的动人之处,却往往因为无法及时加到课件中去而生出许多遗憾。另外,好的板书有提纲挈领的作用,学生抬头一看,便对本节课的重点一目了然。运用多媒体是为了辅助教学,教学中不能为了多媒体而去使用多媒体,应针对教学内容采取与之相应的教学方法、方式,合理地综合和利用各种教学媒体,包括传统媒体,只有这样取长补短,才能发挥各种教学方法的综合功能,取得最佳效果
总之,当前多媒体信息技术作为课堂教学的辅助工具越来越广泛的被关注与应用。在培养学生的创新精神和实践能力活动中,我们不但要根据学科的实际情况选择恰当的教学方法,还要利用现代的信息技术,促进学生的个性化发展,激发学生的创新意识,培养学生的创新精神,开发学生的创新能力,在这样的环境中每个学生才能得到更好的发展。
一、项目化教学的概念及特点
1.什么是项目化教学?
项目化教学是指以完成一个项目工作为形式来组织课堂教学环节,它属于“行动导向”教学法中的一种。项目化教学讲究“以学生为本,以项目为中心”,教学过程中教师通过精心组织学生真实参加到某个特定项目的设计、实施、评价等过程,指导学生亲自动手完成一项作品,学生得到完成这项工作的亲身体验,并从这些经历中获取到经验与技能,学生的实践能力、自主学习能力等多种能力从而得到提高。
2.项目化教学的流程
第一,明确项目任务:在教师的指导下按学生的特质分成学习小组,由教师提出任务,学习小组共同进行讨论;
第二,制定计划:根据讨论结果,各小组制定出解决问题的工作计划,教师逐一审查并给予指导性建议;
第三,实施计划:各组成员按制定的计划进行详细分工,合作完成工作任务;
第四,检查评估:采用多元化评价机制,包括有学生自我评价、组间互评、教师评价;
第五,归档和应用:对项目进行过程中的各种材料进行记录归档,并进行总结实践结果
3.项目化教学的特点:
第一,实践性:教师在设计项目时,所选的内容应当尽量针对就业岗位技能需求,学生通过完成项目更容易感受到所学的知识具有的实用性。
第二,自主性:提供学生根据自己的兴趣选择内容和展示形式的决策机会,学生可以自主、自由地进行学习,有效挖掘学生的创造力潜能。
第三,发展性:长期项目与阶段项目相结合,构成实现教育目标的认知过程。
第四,综合性:具有学科交叉性和综合能力的运用的特点。
第五,开放性:学生围绕项目的主题内容所采取的探究方式具有开放性。
第六,评价多元性:项目型教学注重学生在活动中能力的形成、发展过程,评价标准具有多元性。
二、项目化教学在电子技术应用专业实训教学中的实施
我校电子技术应用专业的专业技能实训项目教学计划中,把学生的技能实训实习分成了三个阶段(六个学期):第一阶段是通用技能阶段,实训内容是无线电装接技能实训、电子基本技能训练;第二阶段是专业技能阶段,实训内容是音响设备组装、调试与维修实训、电工基础实训、彩色电视机维修、技能等级考证强化训练;第三阶段是企业生产实习阶段。不同阶段的实训,都安排了不同的项目内容,难度阶梯式渐进,学生通过前两个阶段的实训,为走上企业进行生产实习打下了扎实的基础。
实施项目化教学包括项目选取、项目分析、项目方案制定和项目方案实施四个环节,下面结合我校专业技能实训阶段的项目“彩色电视机维修”作为案例来简单阐述技能实训过程中的项目化教学。
1.项目选取
项目选取是项目化教学中最重要的一个环节,在选取时通常会依照就业岗位对人才的技能需求,结合所学课程内容来进行设计。设计出的项目,既要包含了所学课程教学内容中的基础知识和基本技能,也要能让学生了解到所学知识的实用价值,激发学生探究问题的积极性,让学生通过体验项目完成的过程,获取直接经验,提升其团队协作能力、交流沟通能力,为学生素质的全面提高打下良好的基础。我校通用技能实训阶段的项目“彩色电视机维修”是在第四学期开设的,本学期开设的专业课程是《彩色电视机维修》,该项目的选取考虑到:第一,项目内容包含了《彩色电视机维修》中的彩电原理与维修知识;第二,每个学生家里都有彩电,学生很赶兴趣。学生只要认真完成项目,对于彩电维修中常见的故障处理能力可以得到很大的提高。
2.项目分析
首先,将项目的总体目标告知全体同学,特别是对各个项目组的组长进行重点宣讲。在这个实例中,项目的总体目标是:通过项目“彩色电视机维修”,让学生体验维修彩电这个项目的完整流程,综合运用《彩色电视机原理与维修》这门课程中所学的知识与技能,锻炼团队的协作能力。根据总体目标,在项目组长的主持下,把项目分解成子任务,填写在项目分析表1内。
3.项目方案的制定
项目实施方案是开展项目活动的指南,在制定过程中,各组组长需要集合全组智慧来共同完成。本案例中设立了四个流程,每个流程可以各指定相关的负责人,由负责人负责完成该流程中的对应内容,并及时写出一份该流程的研究报告,与全组人员沟通并修订,直至最后生成一份较为科学合理的项目方案。
4.项目方案的实施
一个项目能否顺利实施,这主要取决于是否有合理的成员分工以及组员之间的协作情况。项目化教学通常是按组为单位,根据项目中的目标由各小组独立来组织安排本组的活动。活动中按分工各成员之间是相对独立的开展工作,但同时也与本组其他成员保持沟通,以使小组能顺利完成项目。这种方式有助于学生自主学习能力与团队协作能力的培养。本例中,计算机操作能力强的组员可以负责资料的查询,理论知识强的组员可以负责知识的储备,文字表达能力强的组员可以负责表格的设计与结论分析等。
三、项目化教学在电子技术应用专业实训教学中的多元化评价
评价是教学过程中不可缺少的一个重要环节,合理的评价方式来较好的激发学生学习的兴趣。在实训教学中,评价要注重学生在参与活动中能力的变化,因此可以从评价的主体、评价内容、评价方式这三个方面来进行考虑。
1.评价的主体
职业教育的目标就是为了培养出能适应岗位技能要求的技能型人才,因此评价的主体应是变化和多元的。评价时主体是多样化的,可以是教师、学生、管理者或实习单位;评价信息也应具有多元化的特性,包括组员自评和组间互评。
2.评价的内容
在评价内容可以从基本知识、基本技能、应用能力、综合职业能力这四个方面来考虑。
(1)基本知识
包括计算机应用基础知识、电工技术、电子技术、仪器仪表、数字电路以及各专门化方向限选课程等领域的常识性内容。
(2)基本技能方面的评价
包括计算机应用能力、常见电路的装接、调试与维修等方面技能熟练程度的评价。评价的重点是考虑学生的操作速度、动作规范度及正确性。
(3)应用能力的评价
考查学生运用所学知识,通过集体协作解决实际问题的能力。目的是促进学生自主再学习、再提高。
(4)综合职业能力的评价
电子技术应用专业教学的核心目标是培养学生综合运用所学的理论知识,结合专业技能来分析故障并排除故障在能力。综合评价是激励学生运用技术解决实际问题的有效手段之一,没有一个标准的统一答案。
3.评价方式的多元化
在评价时可以多种评价方法相结合,如学习态度、作业完成情况、项目参与度、实训报告等,每一次评价或测试要尽量涵盖多种相关的能力要素。
实训教学采用项目化教学法,需要教师从过去的“传授”转为“引导”,指导学生由过去的只管接受、验证一个实验内容的正确与否转变为学生的主动参与,这也需要教师不断的自我学习、积累。只要充分激发学生的学习积极性,不断引导学生进行社会化的学习,终将能使学生成为职业竞争中优胜者。
参考文献
[1]姜大源.职业学校专业设置的理论、策略与方法[M].高等教育出版社,2002.