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数字化创新模式下的实验室教学:提升学生实践科研能力的探索与实践
摘要:在数字化创新模式下实验室教学发挥重要的作用,通过数字化创新模式下的实验室教学探索与实践,学生的实践科研能力可以得到更全面和深入的提升,为学生在科研领域的发展打下坚实的基础,给教育教学提供了更多的可能性,有助于提升学生的学习成效和教育体验,促进学生的全面发展,因此本文对数字化创新模式下的实验室教学进行深度探讨,以期望为学生实践科研能力的可持续发展,提供一些参考的价值。
关键词:数字化、创新模式、实验室教学、提升、实践科研能力、探索与实践
一、引言
随着科学技术的不断发展以及社会的进步,我国的教育体系正在深化改革,科教兴国战略理念也在不断深入推广,教育事业呈现多元化发展趋势,培养人才是我国社会主义教育事业发展中的核心问题,所以提高素质教育的理念渗透在各个教育阶段,在新课标的要求下,教育教学设计不只要满足教育大纲体系的要求,也要丰富课堂内容,所以教师要充分考虑到学生的年龄和心理特点,发挥立德树人的教育理念,对教学方式进行重新定位和思考,有意识引导学生掌握一些学习方法,培养学生的学习兴趣,强调对学生的教育不仅要有知识和能力,还有探索模式培养和实践能力,引导学生们成为终身学习者。
二、数字化创新模式下的实验室教学对学生提升实践科研能力的重要意义
对于学生来说,正处于对世界充满好奇的年龄阶段,并且随着年龄的增长和自我意识不断增强,他们的认知能力也在同步的完善和提高,因此通过数字化创新模式下的实验室教学模式,不但能够增强学生的学习能力,同时也能引导学生多元化发展,数字化创新模式下的实验室教学能够引导学生进行独立研究,强调学生的主体作用,教师不进行过多的限制和规定,由学生自己去制定研究计划,以此培养学生的独立思考和解决问题的能力,因此实验室教学在数字化创新模式下具有重要的作用,可以进一步提升学生的实践科研能力,同时在实验室教学中引入设计思维和创新实践的方法,学生可以进行项目设计、原型制作、用户反馈等环节,让学生通过解决实际问题和开展创新活动来培养他们的创新思维和实践能力,另一个方面数字化创新模式下的实验室教学可以突破时间的限制,为学生提供更广阔的学习领域和资源,开拓学生的思维视野,培养跨学科的综合素养,并且数字化创新模式下的实验室教学的实践和研究可以帮助教师掌握新的教学方法和技巧,提高教师的教学能力和创新意识,更好地适应信息化时代的教育需求,所以数字化创新模式下的实验室教学的实践与研究对于提高教育质量、促进学生全面发展具有重要的意义,提升学生的理解能力和探索水平,从而有效提高学生的思维能力,对学生的个人发展具有现实的意义和深远的影响。
每个学生都是独立的个体,他们都有自己独特的思维模式和感受,我们传统的教学方式中,学生的观察力、实践力和创造力被大大地限制,因此我们应该对学生的教学进行深化改革与开拓创新,加强数字化创新模式下的实验室教学的展开与研究,对教学手法进行重新定位和思考,全力推动新型教育理念下培养学生关键经验和综合能力的提高。
三、数字化创新模式下的实验室教学:提升学生实践科研能力的探索与实践路径
1.开展协作和团队项目模式
数字化创新模式强调开放合作和多学科融合,实验室教学可以通过在线协作平台,让学生在团队中共同完成项目,在这个过程中学生可以共享资源、交流想法,并通过合作解决实际问题的方式培养学生的团队合作能力和创新思维,同时可以在实验教学中引入数据科学和可视化工具,让学生能够处理和分析实验数据,提取有价值的信息,学生在实验过程中使用统计软件、数据可视化工具和机器学习算法等,帮助他们理解和解释实验结果,并通过数据的发现进行创新,因此数字化创新模式下的实验室教学方式能够发挥出学生的能动性,主动去研究学习,从而形成深刻的认识和记忆,对学生关键经验的培养具有现实意义和深远的影响1。
2.开展VR教学模式
实验室可以利用虚拟现实技术,为学生创造沉浸式的学习环境。通过虚拟场景和互动体验,或增强现实(AR)技术,模拟真实的实验环境,让学生能够通过虚拟实验室进行实践操作,这种方式可以消除实验材料和设备的限制,让学生随时随地进行实验,提高学习的灵活性和可访问性,学生可以更好地理解抽象的概念,所以数字化创新模式下,让学生自主选择和探索感兴趣的实验课题,并根据自己的学习风格进行个性化学习。
3.开展远程试验台教学模式
通过开展远程试验台教学模式,利用互联网和远程实验设备,将实验台连接到学生的电脑或移动设备上,学生通过远程操作实验设备进行实验,同时通过在线平台观察和记录实验结果,这种方式不仅节省实验设备的成本,还可以提供实时的指导和反馈,此外在这个过程中教师可以收集学生在学习过程中的数据,如学生的学习进度和掌握程度等,通过数据分析可以更好地了解学生的学习情况和需求,并且提供个性化的学习支持和指导,帮助学生更好地发展自己的潜能,促进学生综合能力提升,这从根本上体现了教育的价值。
四、结语
教育行业发展到今天已经经过无数次的改革与创新,我们从单一的教学方式,直到今天的多模式教育理念的融合,已经取得了显著的成效,实现了质的飞跃,有着跨时代的非凡意义。通过数字化创新模式下的实验室教学,提升学生实践科研能力的探索与实践与研究,可以帮助学生在学习中培养科学思维和解决问题的能力,激发学生对知识的兴趣和探索欲望,为他们的综合素养和终身学习奠定基础,但是就目前情况而言,我们对数字化创新模式下的实验室教学研究还有提升的空间,但这既是目标也是动力,我们不忘初心砥砺前行,定会摸索出一条适合学生教育教学有序性和稳定性发展的道路,全面实现教育理念与教育教学目标的深度融合及可持续发展策略。
参考文献:
[1]林新农,张红霞.数字化教学平台创新实践与探索[J].职业,2020:15-16
作者简介:黄晗,1989年8月,女,汉族,广东揭阳人,硕士学位,研究实习员,主要研究方向:高等教育。
(作者单位:广州航海学院)
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