時間:2023-08-23 16:59:32
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇教育與課程論知識點,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:信息化教學;金屬切削原理與刀具;布魯姆教學目標分類
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)34-0118-02
《金屬切削原理與刀具》是機械工程專業的主干專業課。課程特點是理論性與實踐性都很強。該課程內容既有抽象的空間概念(刀具幾何角度等),切削變形、切削力、切削熱和切削溫度、刀具磨損與刀具壽命等金屬切削過程的基本規律,也有切屑類型控制、工件材料切削加工性、已加工表面質量、刀具幾何參數與切削用量的合理選擇等規律在生產中的實際應用,還包括常用刀具的類型、結構特點及選用等。因而對于沒有生產實際經驗的學生來說,課程內容難以理解、枯燥乏味,普遍反映學習難度大,對于任課教師來說,課程難教。而作為專業基礎課,本課程學得好壞,直接影響后續機械加工裝備、機械加工工藝等其他專業課的學習[1-3]。隨著信息技術的不斷發展,信息技術在大學教學中的應用越來越廣泛。國家、省等各級教育部門已經深切認識到信息化對課程教學的變革引領作用,積極信息化教學模式,教育部出臺的《教育信息化十年發展規劃(2011-2020)》[4]指出,要積極探索現代信息技術與教育的全面深度融合,以信息化引領教育理念和教育模式的創新。信息技術與課程教學的深度融合為金屬切削原理與刀具課程改革指明了方向,為探索本課程學生自主學習提供了有效途徑。筆者將信息技術與課程知識有效地進行整合,對本課程數字化資源的建設及應用進行了初步探討,完善了金屬切削原理與刀具網絡課程,并將其應用到教學中去,加大對學生自主學習、創新精神和實踐能力的培養。
一、課程信息化改革思路
著名教育學家羅杰斯[5,6]從人本主義的學習觀出發,提出教師的任務是為學生提供各種學習的資源,提供一種促進學習的氣氛,讓學生自己決定如何學習。他認為教學是為學生創設理想的學習情境,激發學生的推理、分析、鑒別等高級的思維活動,同時給學生提供豐富的信息資源、處理信息的工具以及適當的幫助和支持,促進他們自身建構意義以及解決問題的活動。在此思想指引下,根據學生學習背景及培養要求,對金屬切削原理與刀具課程內容進行了梳理,明確了本課程學生在學習本課程時必須掌握的知識點,并將之分為教師授課知識點和自學知識點,各知識點明確教學目標和考核方式,編制知識點教學方案。在實施過程中積極了解學生對知識點的掌握程度,修整實施方案,確保教學效果。課程改革思路與知識點實施方案如圖1、圖2所示。
二、課程改革實施與評價
在教學目標的制定過程中引入了布盧姆教學目標分類理論[7],該理論認為,教學知識目標的描述應當兼顧認知、情感和動作技能三大領域,其中知識點認知領域又分為知識、理解、應用、分析、綜合、評價等六個不同等級的目標,對每個知識點采用準確的描述和闡釋,改變了以往比較模糊的教學目標描述,使學生對知識點的掌握程度理解清晰,一目了然。對每個知識點分別采用課堂授課,網絡學習和實驗教學的方式,采用課堂討論,觀察學生反應,布置作業、定期測驗等考核方式,使學生很快掌握該知識點。課程實施過程及其信息手段如圖2所示:
在實施過程中對每個學生的知識點掌握程度進行跟蹤調查,根據知識點掌握程度,修正授課方式和考核方法。在期末考試后對考試成績進行了分析,與未實施信息化課程班級學生進行了對比分析,學生成績分布對比結果如圖3所示。結果表明,實施信息化課程改革后,學生總體成績提升明顯。
對實施信息化改革課程的班級組織了相關問卷調查,獲取學生對信息話教學的認識程度,從對課程的滿意程度和信息化對課程有無幫助兩方面進行調研,統計結果如圖4、圖5所示,結果表明絕大多數學生對信息化教學表示認同,對課程學習幫助很大。
三、結論
將信息化手段應用于金屬切削原理與刀具課程教學中,通過梳理知識點,改革完善教學目標,改進教學方案等手段,通過課程網站提供的大量學習資源,進行實例教學、現場教學,來指導學生自主學習,獲得了良好的教學效果。
參考文獻:
[1]尚曉峰.龐麗君改革教學方法 提高《金屬切削原理》課程教學質量[J].教育教學論壇,2013,(33):85-86.
[2]趙巖,吳鳳和,王軍,馬筱聰,等.CDIO培養框架下金屬切削原理與刀具課程的變革之路[J].教學研究,2011,(2):44-46.
[3]李悅鳳.《金屬切削原理與刀具》課的教改實踐[J].職業技術教育,2005,(35):143-144.
[4]教育部.教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)[Z].2012-03:2.
[5]馮曉虹.高校信息化教學的應用效應探究[J].中國成人教育,2015,(12):133-134.
[關鍵詞] 高職 標志設計 課程模式 學科系統化 實踐 項目教學
近年來,隨著社會經濟的發展,舊的高職教育體制已經不能適應當前的形勢,高職教育界內部正在醞釀著一場改革,即改革傳統課程模式中教學和實踐分離的弊端,將實踐環節融入到教學之中,使得課程具有了明確的實踐指向性。
對于標志設計課程而言,“實踐指向性”的意義也一樣很重要。標志是整個企業視覺形象系統的核心,對于提升企業的知名度、樹立品牌在人們心目中的形象都具有重要的現實意義。在現行的高職設計教學體系中,“標志設計”課程是一門重要的專業基礎課程,主要開設于平面設計與廣告設計專業,具有較強的實踐性,而實踐又是檢驗設計理念的定位、圖形、字體、色彩的選用是否成功,是否具有優勢的標準。所以標志設計課程的設計實踐水準也往往成為評價一所設計學院或設計教育機構的重要衡量標準。
那么,揚棄傳統標志設計課程模式中的弊端,切實的提高學生的設計實踐能力就成為我們教學的新任務。
一、傳統的弊端
1.傳統的課程模式
與西方國家不同,中國的高等職業教育的課程模式主要是構建在學校教育的基礎之上,校外或企業實踐課程相對較少,原則和方法主要沿用普通高等教育和普通中學教育的一套理論,即:重視邏輯性較強的理論基礎部分的學習,注重課程的系統性和學科的嚴謹性,而忽視了實踐能力的培養。這就是我們所熟知的“學科系統化”課程模式。
傳統的高職標志設計課程也同樣處于“學科系統化”課程模式的影響之下,主要的特點是采用“橫向排列”的方式(如表1所示),將標志設計的各個知識點分割成獨立的章節,然后依次進行“漸進式”的單獨訓練,從而達到全面而深入的學習之目的。
具體來說,標志設計教學單元被分為:標志的功能與作用、標志的設計原則、標志設計的形態創意、標志的基本構成要素、標志的設計的新趨勢,標志設計的設計定位、標志的色彩表現等項目。這樣的排列方式,在課程的邏輯性、知識的全面性以及研究的深入性方面都是非常到位的。
2.問題與弊端
如前文所述,傳統“學科系統化”課程模式下的標志設計課程,固然在邏輯性、系統性及深入性方面具有自己的優勢,但這種優勢卻并不能掩蓋問題和弊端的存在。
首先,“無的放矢,平鋪直敘”。
雖然具有很多理論的成分,但從本質上來說,標志設計還是一門實踐類的課程。學生學習標志的最終目的并不是掌握基礎理論,而是實踐――將理論運用于具體的設計實踐之中。這種實踐性的特征就決定了標志設計課程模式的設置必須“有的放矢”,要以設計實踐的具體流程、方法、法規等為依據。
反觀“學科系統化”課程模式下的標志設計教學體系,缺乏上述這種“實事求是”的精神,將標志設計課程“平鋪直敘”的分為若干個孤立的知識點進行逐一講授,缺少針對性的實踐性教學安排,學生必須將所有章節學習完畢以后才能窺見標志設計的實踐性環節。這樣,學生無目的的學習,教師無針對性的講授,教與學從根本上脫節。
其次,“只見樹木,不見森林”。
如前文所言,在“學科系統化”課程模式下的標志設計教學體系下,知識點是平行、橫向排列的,知識點之間的關系的相對平等的。這樣的結果必然是,學生們在具體學習每一個知識點的時候,由于不明白在實踐中如何運用,很有可能盲目墜入對某一個知識點的孤立學習,越陷越深,從而忽視了對整體課程內容的把握。最終的結果是,學生或許可以憑借興趣和經驗對某一個知識點掌握得很好,但對多數知識點、整個的教學環節以及實踐的過程茫然無知,不知所云。
二、全新的體系
針對標志設計課程在“學科系統化”課程模式指導下的種種弊端,有針對性的重新設計了課程結構與教學模式是非常必要的。
以“厚基礎、強能力”、“工學結合,學做一體”為總體的設計理念(如圖1所示)的課程模式可以很好的解決上述問題。具體來說包括以下兩點:
1.“有的放矢,針對實踐”――“項目教學”為先導
針對“學科系統化”課程模式平鋪直敘、無針對性的弊端,將“項目教學法”引入標志設計課程中,以達到“有的放矢,針對實踐”的目的。
顧名思義,項目教學法指的是學生在教師的指導下有針對性的操作一個項目的全過程,在這一過程中學習掌握教學計劃內的教學內容。在標志設計教學中,將傳統“學科系統化”課程模式下的依據知識點橫向排列的結構改為依據不同項目“縱向排列”(如表2所示),如產品類標志設計項目、企業類標志設計項目、文化類標志設計項目、公共類標志設計項目、個人類標志項目,等等。
這樣的方式可以使學生更有針對性的學習,能夠從教學的開始就進入到實際的工作項目的情境之中,達到學完一章就能夠基本掌握標志設計的大體流程和方法,并能夠進行獨立設計工作的目標。同時,在對縱向排列的標志設計項目進行循環性學習之后,由于量的積累,產生質的飛躍,學生逐漸將知識點和技能點的融會貫通,從而熟練自如的應用。
2.“既見樹木,又見森林”――縱向為主線,橫向為補充
如上文所述,新的標志設計課程是以不同的項目為依據縱向排列的,也就是說課程的章節是一個個具體的項目。但是單一的、純粹的項目教學充其量僅僅是一種企業員工的崗前實訓,不能稱之為課程。標志設計畢竟是一種創造性思維活動的結果,因此,有關創意思維知識性內容也是標志設計課程必不可少的。
我們強調縱向的項目,并不是說我們要徹底“放棄”橫向的知識,而是對傳統課程模式的“揚棄”。傳統“學科系統化”課程模式的精髓在于它他的知識性和邏輯性,我們取其精華、去其糟粕,將橫向的知識與縱向的項目結合起來,織成一張知識點和能力點相互交織的大網,“既見樹木,又見森林”,使學生的學習更加全面、系統。
具體來說,新的課程模式可以概括為:縱向為主線,橫向為補充;項目為主線,知識為補充。
(1)縱向結構(如表3所示),主要是指在總的章節編排方面以項目的分類和項目實踐的流程為依據。
所謂以項目的分類和項目實踐的流程為依據,就是指:在課程章節總的排列方面按照標志設計的分類來進行,即產品類標志設計項目、企業類標志設計項目、文化類標志設計項目、公共類標志設計項目、個人類標志項目等;
在每一具體個章節中,主要以每一個項目的操作流程來編排,即背景調研和資料收集、設計要素的挖掘、標志設計開發完成、標志的推廣應用。
(2)橫向結構。主要是指在各個具體的章節中穿插不同的基礎知識點,以補充“縱向排列”留下的基礎知識方面的漏洞。
新的課程體系突出的是“實踐性”,但是實踐是要有知識和理論來指導的。我們在強調實踐項目的同時,并不放棄基礎知識點的學習,但又不是以原有的“平鋪秩序”的方式呈現,而是有針對性的將基礎知識點分批的、有機的融入到各個實踐項目之中(如表4所示),使得知識與項目相得益彰、融會貫通,使得學生的學習既有整體、又有局部,“既見樹木,又見森林”。
三、實踐的過程
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“厚基礎、強能力”、“工學結合,學做一體”的總體設計理念有針對性的修訂和發展了傳統“學科系統化”課程模式的問題和弊端,使理論教學與實踐教學辯證的統一在一起,明確了課程的實踐指向性,適應了現代高等職業教育的要求,從思想和理論上促進了新時期標志設計課程模式的發展和完善。
但是僅僅有先進的思想和理論是不夠的,任何先進的思想和理論都需要具體的實踐來印證和實施。標志設計課程也不例外,如何將“厚基礎、強能力”、“工學結合,學做一體”的總體設計理念在實踐中加以應用就成為新的問題。
1.如何增強實踐能力――能力點與實踐流程的對應
在具體的項目之間之中,平淡的、流程化的描述的項目的實踐步驟并不能從根本上提高學生的項目實踐能力。真正的項目教學,首先要甄選與項目流程相對應的能力點,然后再將不同的能力點融入到不同的項目操作步驟之中(如表5所示),并明確實現各個技能點與實踐流程的關系,使學生在學習的時候能夠有針對性的操作和訓練,有針對性的解決每一步驟的問題,繼而有針對性的提高自己在某方面的實踐能力,從而達到了提高整體項目實踐能力的目的。
2.如何豐富項目內涵――知識點與項目的有機組合
前文中已經提到我們的課程設計理念是“厚基礎,強能力”,也就是說課程教學要在提高學生實踐能力的同時不放松基礎理論部分的教授,“既見樹木,又見森林”,縱向為主線,橫向為補充。既然如此,如何很好的、有針對性的實現上述思想就成為擺在我們面前的新問題。
在實踐中,標志設計的不同知識點和不同項目之間是存在某種天然的內在聯系的,我們可以利用這種天然的聯系,將知識點和項目有機組合,在各個不同項目中有針對性的設置不同的知識點,使特殊知識點為特殊的項目服務,從而達到豐富項目內涵的目的。
比如,就一般情況而言,個人類標志對于漢字元素運用較多,企業產品類標志則相對青睞字母元素,而文化公共類標志則更多的使用圖形化元素。據此,我們將知識點“標志設計的形態創意”分解為三個部分:“漢字元素的創意表現”、“字母元素創意表現”、“圖形元素創意表現”,然后再進行有針對性重組,即將“漢字元素的創意表現”設置在個人類標志設計項目中,將“字母元素創意表現”設置于企業產品類標志設計項目之中,再將“圖形元素創意表現”設置于文化公共類標志設計項目實踐中,加強了知識點和項目之間的有機聯系(如表6所示),切實有效的實現“厚基礎,強能力”的理念。
綜上所述,新的高職標志設計課程模式是在不斷修正和調整傳統課程模式理念的基礎上產生的。它審視傳統,放眼未來,將課程目標指向實踐,同時將傳統的課程模式解構和重組,與項目教學相互融合,使課程兼具了設計項目的實踐性和理論知識的系統性,“厚基礎、強能力”、“工學結合,學做一體”,形成全新的、完備的現代高職標志設計課程模式(如圖2所示),探索出一條實踐教學的新路。
圖2 全新的、完備的現代高職標志設計課程模式然而,任何一種課程的設計模式都不能用完美來描述。社會和時代在不斷變化,這就要求課程也應隨之做出相應的調整。以“厚基礎,強能力”、“工學結合,學做一體”為理念的標志設計課程體系也是這樣,應該不斷求新、求變,不斷進行自我審視和調整,“與時俱進”,走在時代的前列。
關鍵詞:計算機學科;形式化方法;知識體系;課程教學
一、引言
形式化方法是基于數學上的形式機制的計算機系統研究方法。客觀地講,有數學的應用,就有形式化方法。但是,從計算機學科角度來講,一般認為形式化方法是始于20世紀60年代末的Floyd、Hoare和Manna等在計算機程序正確性證明方面的研究。當時由于“軟件危機”,人們試圖用數學方法證明計算機程序的正確性而發展出各種程序驗證方法,但是受程序規模的限制,這些方法并未達到預期的應用效果。從20世紀80年代末開始,在計算機硬件設計領域形式化方法工業應用取得的成果,掀起了形式化方法的學術研究和工業應用的熱潮。學術界和工程界的研究人員開展了大量的工作,建立了許多較為成熟并進入應用的形式化方法相關理論、方法和技術。從廣義來講,形式化方法是計算機應用系統(軟件、硬件、軟件和硬件混合)設計、實現及維護的系統工程方法;狹義來講,形式化方法是離散數學、數理邏輯、抽象代數等計算機學科基礎理論和計算機應用系統開發的結合,是指導計算機應用系統的工程化開發的方法和技術。
計算機學科是一個年輕的工程學科,缺乏工程化的方法和技術一直是計算機應用系統研究的困難,也是困擾計算機學科教育的重要問題之一。例如,迄今為止,大量的計算機軟件開發依然沒有擺脫試湊和經驗,從而,導致“軟件危機”,以致于許多人們產生了“計算機是一門藝術,而不是一門科學”的錯覺和誤解。
從20世紀90年代開始,計算機學科中工程化方法和技術――即形式化方法――的教育引起了歐美計算機教育界的高度重視和關注。歐洲的英國、德國、法國、意大利、荷蘭、西班牙等國家的高校相繼為研究生開設了形式化方法方面的課程,并推廣至本科生教育。在20世紀90年代中期,美國開展了形式化方法教育研究,并在美國頂尖的35所大學的計算機學科實施了研究生和本科生的教育實踐。
IEEE-CS和ACM聯合任務組于2004年5月提交了計算教程,軟件工程分冊CCSE(Computing Curriculum,Software Engineering)最終報告,在該報告給出的軟件工程教育知識體系SEEK(Software EngineeringEducation Knowledge)中,“軟件工程的形式化方法”(Formal Methods in Software Engineering)被列為一門核心課程(序列號為SE313)。CCSE最終報告的推出對計算機學科相關專業的形式化方法教育產生了重要的影響。
歐洲形式化方法協會于2001年成立了專門的形式化方法教育研究分會FME-SoE(Formal Methods EuropeAssociation-Subgroup on Education),目的在于研究并提出高等院校本科生形式化方法教育的知識體系及課程內容。該組織于2004年11月了對歐洲11個國家、58所高等院校中的117門形式化方法教育相關課程的調研報告。
本文旨在介紹歐洲高等院校在計算機學科形式化方法教育的現狀,建立形式化方法教育的初步知識體系,探討形式化方法教育實施的可能途徑。
二、形式化方法知識體系
歐洲形式化方法協會教育研究分會對歐洲高等院校本科生的形式化方法教育進行了調查分析,將形式化方法分劃為6個知識領域和15個知識單元。
形式化方法FM(Formal Method)知識體系中的6個知識領域,即:基礎(Foundations),形式化規格(Formalspecification paradigms),正確性驗證及演算(Correctness,verification and calculation),形式化語義(Formalsemantics),可執行規格支持(Support for executablespecification),其它(Other Topics)。
6個知識領域包括的15個知識子領域或者知識單元,這些知識單元包含的知識點如下:
FM01:形式化方法的集合理論/拓撲基礎的知識點,包括離散數學(DMat,含ZF集合理論、函數、關系、圖、樹等)、格和不動點演算(FixP)、ScoR域理論(ScTD)等;
FM02:形式化方法的邏輯基礎的知識點,包括一階邏輯(FOL)、Hoare邏輯(HL)、λ演算(LamC)、時態邏輯(TL)、線性時態邏輯(LTL)、計算樹邏輯(CTL)、行為(Actions)時態邏輯(TLA)等;
FM03:形式化方法的類型理論基礎的知識點,包括類型理論和類型系統(TT)、多型(Polytypism)和泛型(PolyT,Geneficity)等;
FM04:形式化方法的代數基礎的知識點,包括代數結構(AlS)、程序構造數學(MPC,含范疇論)等;
FM05:面向性質規格的知識點,包括抽象數據類型(ADT)、代數規格語言(CASL)等;
FM06:面向模型規格的知識點,包括抽象狀態機器(ASM)、形式化程序技術(FPT,含前/后條件、不變量、證明、驗證)、B方法(B)、VDM、VDM標準語言(VDML)、VDM++(VPP)、RAISE規格語言(RSL)、愛爾蘭VDAM(IVDM)、z、面向對象z(Oz)、Alloy等:
FM07:多范式規格的知識點,包括集成概念(MPS,含多范式規格)等;
FM08:構造正確性的知識點,包括程序代數(AoP,含關系演算)等;
FM09:驗證正確性的知識點,包括程序驗證(Pv)、二叉決策圖(BDD)等;
FMIO:機器檢驗正確性的知識點,包括模型檢驗(MC)、自動定理證明(ATP)、形式化方法測試(TFM)等;
FM11:求精技術的知識點,包括算法求精(含循環不變量)(ARef)、數據求精(DRef)、求精演算(RC)、B求精(RefB)等;
FM12:程序語言語義的知識點,包括行為(Actions)語義(AS)、代數語義(ASe)、指稱和操作語義(FS)、抽象解釋等(Absl);
FM13:形式化分布式、并發、移動的知識點,包括進程代數(PA)、通信系統演算(CCS)、通信順序過程
(CSP)、π演算(PiC)、Petri網(Petri)、有限狀態進程(FSP)、消息順序圖(MSC)、LOTOS、增強LOTOS(ELOT)、Estelle、Unity、系統描述語言(SDL)等;
FM14:聲明式程序設計的知識點,包括函數式程序設計(FP)、Haskell、標準ML語言(SML)、擴展ML語言(EML)、CAML語言(CAML)、面向對象CAML(Ocaml)、Prolog等:
FM15:其它知識點,包括算法及復雜性(AL)、軟件體系結構(SA)、Java建模語言(JML)、安全性分析技術(Safety)等。
三、總結
1.形式化方法的工業應用需求和教學過程實踐的經驗積累,已越來越體現出形式化方法教育的必要性和可行性。但是,國內計算機學科相關專業的形式化方法教育還相對薄弱,尚未在高等院校得到有效推廣和實施。目前,國內形式化方法教育面臨如下幾個方面的困難:
(1)應用環境缺乏。軟件工程是形式化方法的主要工業應用領域。國內軟件企業近些年有很大的發展,但相當一部分企業仍然停留在個人英雄時代,很少需要團隊合作或者是不需要大規模的合作。所以形式化方法在這里無法真正得到推廣,結果一些大的企業也只有從國外引進人才或者引進人才后再進行培訓。
(2)課程教材稀缺。目前國內僅有數種形式化方法相關教材,且基本上都是針對某種表示或方法,如z、B、Petri網等。涉及形式化方法的軟件工程、硬件設計方面的教材/專著也不過兩三種。這些極大地制約了教師對形式化方法的全面了解和把握。
(3)支撐工具匱乏。在形式化方法的教育中,為了提高學生學習的興趣和課程教學的效果,形式化方法支撐工具是必不可少的,但我們卻很難發現有價值的支撐工具。主要原因在于這些工具從認識到使用都需要花費很大的精力,當然開發相應的教學支撐工具也是需要花費較大的精力。
(4)實驗環境缺少。形式化方法對于大規模應用系統開發尤為重要,教學單位一般只能提供小規模的教學實驗環境,遠遠不及現實中的大規模系統。學生又缺乏到大型企業中實踐和實習的機會,不能很好地使學生對形式化有一個感性的認識。
2.形式化方法教育得到歐美國家高等院校的重視和大力推廣不過近十余年的時間,建立完善的知識體系和課程教學內容還需要進一步的努力。從歐洲58所高校的課程開設情況,結合CC2005以及計算學科的特點,可以看出形式化方法教育可能采取的途徑為:專門語言/方法教學、綜合內容課程教學、分散知識點教學。
(1)專門語言/方法教學: 僅僅圍繞一些特殊或專門的形式化方法/語言進行教學,例如,Z語言、B方法、VDM語言、Petri網、邏輯及程序證明等。此方法可以對低年級學生實施教學,課程教學的目的在于培養學生能將形式化方法知識融會到其它后續課程的學習中,并逐步鍛煉學生在計算機軟、硬件系統的開發活動中使用形式化方法的能力。不足之處在于教學計劃中僅僅包含了單一的方法/語言,學生不可能對形式化方法有廣泛的認識和全面的了解。同時,由于商業軟件所采用形式化方法的多樣性,很難保證接受教育的學生達到學以致用,教學與實踐的偏差難免太大。
關鍵詞:幼兒園 多元文化課程 組織方式
幼兒園多元文化課程組織是課程實施的前奏,是對課程內容及其影響因素的綜合性操作,直接關系到以什么樣的形式進行課程實施,其組織方式是對幼兒園多元文化課程組織理念的具體化,是一系例操作方法,有著重要的實踐指引價值。幼兒園多元文化課程以各民族文化為課程資源,各民族文化中包含著各個細小的知識點,每個細小的知識點是民族文化各個小支流中的結點,是文化最小的構成細胞,而各個結點的關系也是各不相同,它們之間存在五種相互關系:第一,依賴關系,一個知識點是另一個知識點學習的基礎。第二,參考關系,學習一個知識點可以以另一個知識點為參考,一個知識點是另一個知識點的拓展。第三,平行關系,一個知識點與另一個知識點既沒有前驅關系,也沒有后繼關系,學習它們可不分先后。第四,前交關系,兩個知識點無前驅后繼關系,但都與第三個知識點產生了聯系,第三個知識點是前兩個知識點的學習基礎。第五,后交關系,兩個知識點無前驅后繼關系,但必須通過這兩個知識點的學習才能學習第三個知識點。根據各知識點間關系,可以歸納出四種課程組織方式,即集合結構組織、網狀結構組織、線性結構組織和樹狀結構組織方式。
一、集合結構組織方式
如果知識點之間是平行關系,可采用集合結構對之進行組織(見圖1)。在學前教育機構中,可以領域或學科為組織形成各個序列,然后按年、季、月、周進行分段安排,再以每個具體的活動來展現,這種組織方式把各領域或學科課程內容分配在每個時段,并處理好它們間的關系。這種課程組織方式的特點是計劃性強,注重同一領域或學科知識的連續性、順序性、邏輯性,屬于領域本位或學科本科的課程組織方式,便于教師進行整齊劃一的教育教學,節約人力物力。但其弊端也十分突出,如漠視兒童主體性,無法顧及兒童個體差異,領域或學科的分離也割裂了兒童生活,使其支離破碎;并抑制教師創造性的發揮,使教師無法對課程內容心理學化,教師成為課程內容的宣讀者,教師的專業得不到合理的發展與提高;還不利于課程內容的更新,使課程內容無法不斷深入兒童生活,也不利于家園教育的統整。
二、網狀結構組織方式
如果知識點之間是依賴和參考關系,可采用網狀結構進行課程組織(見圖2)。這種課程組織方式是把所有領域或學科的課程內容進行統整,然后分編成各個單元,各個單元串成單元序列,教師以此進行活動設計,并實施教育教學。這種課程組織方式能考慮到知識之間的不同關系,通過對知識的統整,體現知識之間的聯系,還能避免一些不必要的重疊,避免兒童進行重復學習。但是這種課程組織方式依然沒有從根本上改變集合結構組織方式的一些弊端,它還是采用教師整齊劃一的課程實施方法,仍然無視兒童的主體性和個體差異性,不過在教師主體性和創造性發揮方面比之集合結構組織則略有進步。
三、線性結構組織方式
如果知識點之間是依賴和參考關系,可采用線性結構進行課程組織(見圖3)。這種課程組織是因為知識點的依賴和參考關系,把知識點分布于一條主線上,形成知識點的線性演進。這種課程組織方式可集傳統的直線與曲線(即螺旋式)組織優勢于一體,較為注重知識的持續性、順序性、邏輯性,同時切合兒童循序漸進的認知規律和特點,便于兒童對某方面知識較深入地探究和學習,對培養兒童探索的興趣和熱情,較深入地理解事物有很大的幫助。同時這種課程組織對教師的要求也很高,教師必須具備專業的知識和技能,能引領兒童作深入地探究。這種課程組織方式由于對深度的過于重視忽視了知識廣度的問題,以至于不能拓展兒童視野,培養兒童思維的靈活性,而且對單一知識的持續深入也是比較枯燥的,兒童的興趣能否持續、探索的熱情是否能得以保持都是很大的問題,而且教師的引導是否適切也成為課程成敗的關鍵因素之一。
四、樹狀結構組織方式
無論知識點之間是什么關系,都可以運用樹狀結構進行課程內容的組織(見圖4)。這種課程組織方式也可稱為主題課程組織方式,即對知識點進行綜合化的基礎上,超越領域限制,進行主題組織,其關注知識的過程性,能體現兒童的主體性和積極性,顧及兒童個體差異,并以問題解決為其核心目的之一,培養兒童創造性。具體說,主題課程組織方式在幼兒園多元文化課程內容組織過程中發揮了較大優勢,一方面為兒童提供了很好的發展平臺,為兒童提供了觀察、探索、發現的環境,發揮兒童主動性和積極性,拓展了兒童視野,增進兒童與教師及兒童之間、以及與家長之間的交流與合作,豐富兒童經驗,培養兒童解決問題能力,發展兒童思維等方面有著重要功能。另一方面主題課程組織方法是對情景化和生活化教育教學的回歸,是對兒童人性尊重的反映,也促進了教師對兒童的關注、理解和尊重。主題課程組織方法為教師提供了充分的自我發揮、創造的機會和空間,表現出對教師的尊重。但主題課程組織方式還是存在一些很難克服的弊端,需要有著清醒的認識和理性的規避。由于各主題之間很難連貫與深入,使得課程的整體性和持續性很難維持,教師在收集主題材料時,常常收集反映主題內容的材料,這也使得很多優秀傳統文化與兒童無緣,還可能存在重復的問題,更占用了教師較多的精力和時間。
(山東旅游職業學院, 濟南 山東250200)
【摘要】微課程是對傳統教學模式的革新,是教師圍繞某個知識點或教學環節而展開的教學活動,主要以短視頻為呈現方式。借助微課程可以進行移動學習,有助于形成新的學習理念。文章從移動學習的角度梳理了微課程的概念,針對微課程的特征和設計原則進行了探討,在此基礎上提出了其教學應用模式 。
關鍵詞 微課程;課程設計;教學模式
一、引言
隨著移動網絡、智能手機和平板電腦的迅速發展與普及,我們經常能看到在地鐵上、候車時、和旅途中學習的現象。移動學習成為一種新的發展趨勢,隨時隨地進行智能化學習成為可能。由此可見,人們的學習時間、空間都已從連續、固定、封閉走向靈活、開放、多元,學習呈現出碎片化和移動化趨勢,實現方式的自主性與個性化;體現在學習過程中則趨于交互性與及時性;對學習內容的要求則是體現在信息容量微型化和碎片化,注意力保持要求較低的學習資源。微視頻課程是將正常課程按照知識點、知識模塊按正常的教學設計和學習者需求進行分解,通過拍攝制作成大量的短小精悍的微視頻,具有主題突出,目標明確,教學內容微型化、半結構化,易于擴充等特點。它能讓學習者在復雜的學習環境中,滿足通過智能移動設備如PC、平板電腦、智能手機等和網絡播放觀看視頻的需求,通過點播學習一個個小知識模塊,實現隨時隨地在“移動”的狀態中利用“零碎”的時間去學習。微視頻兼顧新聞性、評論性與娛樂性,在這個多媒體融合的時代,滿足了人們在移動學習角度下獲取資源的需求。因此,微課程成為了微時代在線學習或移動學習的重要學習資源。
在《教育信息化十年發展規劃( 2011-2020 年)》中強調指出,在新時期理念創新應作為教育信息化的的先導力量,教育資源的整合和學習環境趨于信息化,創新的核心在于以學習方式和教育模式為核心。2012年9月,教育部開始重視微課程體系,并征集全國中小學優秀微課程作品;2012年12月,教育部又面向全國高職院校高校舉行了微課程教學比賽,掀起了一股關于微課研討的熱潮。與此同時,高校與媒體平臺迅速合作,比如華南師范大學與鳳凰衛視合作開發了“鳳凰微課”,內容覆蓋面廣,極大地滿足了大眾個性化學習的需求。各種微課網站也迅速出現并獲得了極大的成功,如選課網等。當前,在教育部高度重視和有力推動下,以微課程為核心的教學新模式正在全國部分中小學甚至是大學逐步推開,微型學習這個話題已經成為廣大職業院校、教研部門關注的熱點話題,同時在教學實踐中不斷的豐富和完善,并取得了顯著效果。
二、微課程釋義
關于微課程的定義,本文認為微課程就是在新的課程標準和教學實踐要求下,主要以視頻為載體,記錄教師在組織教學的過程中圍繞某個具體知識點或者是重點、難點、疑點,抑或某個具體教學環節而設計開展的教與學互動的全過程。
關于微課程的理論研究,發軔于國外的教學研究。最早提出微課程的,是美國新墨西哥州圣胡安學院的高級教學設計師戴維·彭羅斯,從2008年秋一經提出就引起很大反響,戴維·彭羅斯更是把微課程這個新發現戲稱為“知識脈沖”[1]。按照他的理論,微課程是充分運用建構主義,以互聯網在線學習或移動互聯網學習為手段的實際教學方式。而微課程的“知識脈沖”影響到國內,廣東省佛山市教育信息中心主任胡鐵生率先提出“微課”的應用研究,即在45分鐘的課堂之上,主要圍繞講授核心知識點展開。胡鐵生提出要根據認知科學規律,根據學生群體的特點,比如學生保持注意力時間短、有效學習時間短等特點,針對這些特點提出應該在教學中將重點、難點、疑點等核心知識點,制作成片斷的、微型的的視頻點播資源,這樣做的最大好處就是有利于個性化的教學和個性化的學習的實現。
“微課程”在國外的發展主要經歷了由冗長到短小、由封閉到開放、由零散化到體系化的過程,微課程完成了從 Mini course 發展到 Micro lesson,再到 Micro lecture,最后到 MOOC 的演變過程。目前國內微課程在設計方面的文獻較多,主要分為理論綜述、現狀發展、設計方案三個部分,其中理論綜述類的文獻在設計方面所占比例最大,但國內并沒有統一的微課程設計模式、流程和標準,各人只是根據自己的經驗和理解對微課程進行設計和開發。2011 年,胡鐵生基于區域資源建設經驗,提出了區域“微課”開發的四個步驟和兩個途徑[2]。梁樂明提出了基于國內外三個微課程平臺的對比分析,提出了微課程教學設計的流程和設計模式[3]。李小剛等人從認知負荷的角度提出了微課設計的原則,并探討內容、媒體和可用性三個方面的設計[4]。張琛等人總結了微課程視頻制作中的注意引導設計原則[5]。陳怡提出了基于學習的反轉課堂微課程教學設計與應用研究[6]。李煥亮提出了移動學習視野下的微課程在高職院校中的應用現狀[7]。
目前微課程在我國的發展雖呈上升趨勢,但在設計、開發與教學模式方面的研究還不是很全面和充足,基于移動學習角度提出微課程設計與開發原則較少。本文試圖從移動學習的角度梳理了微課程的概念,針對微課程的特征和設計原則進行了探討,在此基礎上探討了其教學應用模式。
三、微課程的特征與設計
微視頻是一種新媒體,在行業和學術界至今還沒有統一的界定。雖然對于微課程的定義未能統一,但其特點還是較為明顯的:微視頻一般是時長 30秒—20分鐘,內容廣泛,形態多樣的視頻短片[8]。在現實教學中,很多教師由于理解的缺失,加上始終未能跳出傳統課程的框架,大多數的微課程成了網絡視頻版的“微格教學”或是把傳統的視頻切割為很多短小的組合,目的用以觀摩教師教學而并非真正的服務于學生。筆者認為,微課不應該成為教師自娛自樂的手段,教是應該為學而設計,微課程與傳統課程最根本最重要的不同之處在于教學設計的理念和方法。我們先對比一下微視頻課程與傳統視頻課程的區別,見表1。
(一)微課程的特征
與傳統視頻課程特點不同,微課程視頻的特征表現在以下幾個方面:
1.主題突出,目標明確,教學內容微型化。微課程主題非常突出,教學目標具體而細致。如何設計和創建微課程,應該以解決課堂教學中某個學科知識點或某個教學環節、某道學科難題、某個定義理解等為依據的。例如,教學中的疑惑點、重難點、容易理解片面的內容部分等。傳統課堂需要完成紛繁復雜的教學內容、實現數個多維度的教學目標。兩相比較,微課程的教學目標更加單一和聚焦,一般只要求一到兩個知識點即可。微課程聚焦和放大教學中的重點難點,關鍵是通過合理的解構對知識內容進行科學切割,讓學生通過一個個微目標的達成,實現知識不斷積累目的。
2.半結構化,易于擴充。目前,微課程的核心是微型教學視頻。除此之外,微課程的其他資源包括教學設計腳本、教學輔助資源、師生對課程各環節的反饋與評價、素材資源清單、教學反思記錄、微課程評價量表等多種資源。這些文件內容結構緊湊,類型也相對豐富。同時,這些資源會隨著教學實際需求和應用資源的外在環境的不同而不同,并隨之不斷地變化和充實[5]。相比之下,傳統課堂錄制的教學視頻,其資源結構緊密,固化封閉,難以修改。
3.短小精悍,使用靈活。根據認知心理學的研究成果,成人的注意力可以保持15分鐘左右。一般而言,微課程的持續時間都控制在10分鐘以內,相對于傳統的45分鐘課堂講授“滿堂灌”,短小精悍的微課程更能迎合學生的認知特點,對學習者而言,他們有利于保持更高的注意力,能更有效的利用短時間進行微課程的知識建構。由于微課時間較短,所以視頻資源容量一般在百兆以內,其視頻格式也一般為流媒體格式,支持網絡點播等功能,如MP4、avi、f lv等。教師在開發微課時,技術難度也比較小,且靈活多變,可以使用多種技術手段和策略。
與傳統教學方式比較而言,微課程并不是微不足道,而是微言大義、時短高效,這一特點更能滿足廣大學習者的特點和需要,視聽呈現方式給學習者提供了一種輕松快樂的學習體驗,符合“微時代”數字化學習的新趨勢。
(二)微課程設計與制作步驟
一般而言,微課程的制作包括選題、設計、教學準備、錄制視頻、后期加工、上傳到平臺6個步驟,如圖1所示。
四、微課程教學設計原則
良好的教學設計是指導微課程教學資源的開發的前提和基礎。與其他學習資源類似,微課程的設計也需要從制定教學目標、分析學習者和學習情境、設計教學策略、實施教學活動以及評價和反饋學習結果、選擇教學媒體等方面進行設計,從而實現學生發展,教師發展的目標。筆者根據微課程的特點,主要從設計對象、教學內容、教學形式、技術支持這四個方面進行了探討,確保微課程能夠滿足學習者的實用需求。
(一)明確的設計對象
關于微課程的教學設計原則首要的就是對學習者的學習需求進行分析,從而設計相應的教學目標和教學內容。學習者需求分析主要包含以下幾個方面:首先,職業技術院校學生特點的分析。職業技術院校的學生一般注意力保持時間較短,新鮮、帶有刺激性的事物往往能吸引他們的注意力。因此,在設計職業技術教育知識微課程時,應盡量保證微課程時間短、重點突出且具有創新性。其次,職業技術學院學生分析。職業技術院校的學生的文化基礎層次較低,他們很難吸收哲理性較強的知識,故微課程的設計語言應該通俗易懂,知識點的設計應該遵守直觀性原則。 最后,學習需要分析。應該根據學生的需要選擇性的設計微課程,如在考試臨近之時,就應該根據學生的需要給學生提供考點歸納一類的微課程。
(二)合理的內容設計
要制作微課程的視頻,首先需要對知識內容進行規劃和設計,按照微課程授課的要求,對知識點進行重新合理的切割,尤其是對知識點進行微型化處理。
1.教學內容的選擇。在授課內容的選擇上避免大而全,必須主題鮮明,不追求內容的全面和系統化,重點選擇小而精的知識點。要做到一個微視頻能獨立承擔完整的知識點,這些知識點能夠、但不必需與其相鄰近的知識點松散組合[7]。
2.教學內容的微型化處理。教學內容的分割上,盡量將課程分成若干小知識點,或者為學習者提供單一且有實際意義的主題,方便學習者在短時間內可以迅速完成學習任務。具體操作中,可以對教學知識點采用微內容結構腳本進行切割處理:另一種方案是將傳統教學中原本完整的教學內容,劃成三部分,即“主題—話題—學習對象”,視頻設計與制作的重點,落在第三模塊即學習對象上。其中,一個學習對象對應一個單獨的知識點。制作視頻時,根據實際情況對學習對象進行適當的組合。
(三)合理的教學形式
分析近年來全國和各地市級微課大賽獲獎的微課視頻,其獲獎者都是對教學目標和學習者進行充分的分析后選擇了合適的教學形式。有的老師講解的是導游英語相關的知識點,其錄制視頻的地點就選在了景點;講解機械制造的老師就選在了廠房;還有的老師運用紙片和卡片,沒有授課者的出鏡,這種新穎的形式也取得了較好的教學效果
(四)相應的技術支持
微課程能否順利的錄制技術,技術因素也是重要的因素。除了相應的錄制設備如攝像機、智能手機、微單、平板電腦等,后期的視頻處理軟件如Snagit,Camtsia等也是必不可少的。
五、微課程的教學模式
以教學視頻為核心的微課程,將學習單元、習題測試、學生反饋以及教學反思等內容整合起來,對視頻片段來說,借鑒翻轉課堂理論體系,或者說將翻轉課堂和微課程體系結合起來,對微課程具有重要的借鑒價值。起源于美國的翻轉課堂,簡而言之就是將教學內容制成視頻,并提前安排學生課前觀看,等到了課堂上,則組織學生展開問題討論和作業輔導等活動。而微課程所提倡的“針對具體問題、提倡自主學習”的教學理念,以及微課程自身的結構特點、微課程的視頻資源等,都為翻轉課堂教學的順利開展提供了有力的支持。
1.課前自學。課前自學是關鍵。在正式的課堂教學活動之前,學習者必須根據教師所提供的視頻資源自主學習。這個環節實際應該是作為實施翻轉課堂或者微課程體系的必備環節,是正式課堂的擴展與延伸,是課堂教學的一部分。在這個過程中,微課程的開發是基礎和前提,教師充分分析學習者和學習需求,按照微課程設計的原則制作。學習者需樹立微學習目標,熟知學習內容,帶著問題有針對性的學習微課程視頻。在看完教學視頻之后,還應該配合進行一定數量的練習或者測試,用來鞏固所學,同時檢測學習者對新知識點的掌握情況。對于課前練習的數量和難易程度,教師要根據學習者的實際水平合理設計。
一、交通規劃課程應用問題驅動教學法的可行性分析
傳統教育理念以教師為主體,對學生進行填鴨式教學,很難調動學生積極性,導致學生缺乏創新精神。現代教育理念強調啟發式教學,以學生為主體、教師為主導,通過調動學生積極性引導學生思考、探究問題,培養學生敏銳、客觀、批判性地學習和創造知識的能力和品質。[3][4]
啟發式教學法是在辯證唯物主義的認識論指導下批判地繼承過去的教學理論遺產,在現代心理學和教育學的基礎上發展和完善起來的。該方法根據教學任務和學習規律,從學生實際出發,采用多種方式,以啟發學生思維為核心,調動學生的學習主動性和積極性,促使其生動、活潑地學習。其特點是強調學生是學習主體,教師要調動學生學習積極性,實現教師主導作用與學生積極性相結合;強調學生智力的充分發展,實現系統學習知識與充分發展智力相結合;強調激發學生內在學習動力,實現內在動力與學習責任感相結合;強調理論聯系實際,實現書本知識與直接經驗相結合。[3][4]在啟發式教學過程中,問題和案例常被用于啟發學生思考以探求真理。問題驅動是學習和研究的原動力和推動力,基于問題驅動的教育教學模式有助于培養學生的創新精神和意識,有利于實現成果導向教育目標,達到工程教育認證標準。[4]
加拿大麥克馬斯特大學的醫學教育項目最早倡導問題驅動學習法。[5]該方法是一種使學生學會學習的教學活動,針對剛畢業的醫學院學生雖有大量專業知識卻缺乏臨床應用能力的缺點,以學生為中心,強調以問題為學習的起點,而不像傳統教學那樣先學習理論知識再嘗試解決問題。[6]后來,這種教學策略逐步被推廣到商學、教育學、建筑、法律、工程等學科的教學活動中,對于培養學生自主創新和解決實際問題的能力具有明顯的促進作用。[7][8]交通規劃具有宏觀、抽象、知識點多、涉及面廣、貼近生活等特點,適合采用問題驅動教學法激發學生學習興趣、促使學生理論聯系實際。
二、交通規劃課程應用案例主導教學法的可行性分析
案例是人們在生產、生活中所經歷的典型事件的陳述或故事的有意截取,對于人們的學習、研究和生活具有重要意義,常作為一種工具對學生進行說服和教育。案例教學法是一種以案例為基礎的教學法,本質上是提出一種教育的兩難情境,沒有特定的解決之道,而教師在教學中扮演著設計者和激勵者的角色,鼓勵學生積極參與討論。不像傳統的教學方法,教師是一位有學問的長者,扮演著傳授知識的角色。[9]這種教學方法通過案例向學生傳遞有針對性的教育意義的信息,有助于激發學生學習積極性,幫助學生學會理論聯系實際。
以往的交通規劃課堂教學大多采用灌輸式教學模式,一般是根據教材設計的內容體系給學生講解基本原理、模型和方法等。這種以教師為主體的傳統灌輸式教學方法不利于調動學生的學習積極性,激發不了學生的學習興趣,也達不到培養卓越工程師的要求。[4]啟發式教學法能夠很好地調動學生學習的興趣和積極性。為調動學生學習積極性,教師在教學過程中通常安排課外大作業,并要求課堂匯報,然而,教學效果依然不盡如人意。究其原因可能是任課教師對于啟發式教學法的理解還不夠透徹、運用還不夠自如,在課堂教學過程中所述事例不夠生動、形象,所介紹的案例比較少。另一方面,一些工程實踐案例過于復雜,不適合也很難直接應用于課堂教學。由此可見,選擇合適的案例,并采用案例主導教學法有助于提高交通規劃課程的教學效果。
三、問題驅動和案例主導的交通規劃課程教學方案
為提高交通規劃課程的教學質量和水平,使學生能夠積極、主動地學習該課程,通過該課程的學習能夠真正掌握該課程的核心理念和精髓,具備從事相關設計和研究的能力,筆者提出問題驅動和案例主導的交通規劃教學思路。針對核心知識點,利用啟發式問題和主導式案例引導學生主動思考,弱化龐雜的理論模型和算法。借助交通規劃軟件,讓學生模仿示范案例自己制作案例,然后在課堂上講解和討論。通過實際操作與演練調動學生學習積極性,引導學生課外自學具體的模型與算法,從而培養學生發現、分析和解決問題的綜合能力。
(一)核心知識點
筆者查閱國內外有關交通規劃理論與方法的教材、專著和文獻等資料,梳理交通規劃課程的核心知識點,將這些知識點進行分層、分類,并繪制核心知識點結構圖。例如,圖1為四階段交通需求預測模式,包括各個階段之間的關系以及各階段的內涵示意圖。 (二)啟發式問題
運用啟發式教學法的核心在于啟發式問題的設計,通過問題啟發學生思考,使其對問題感興趣,在尋求答案的過程中掌握理論知識的核心內容、體會理論知識的重要性及其與工程實踐的聯系。這樣的啟發式問題可能來自現實需求或理論需要,包括知識銜接性問題和現實需求性問題。
知識銜接性問題即銜接已有知識點與未知知識點的那些問題。一方面,在每堂課開始介紹知識點之前,教師可提出與先修課內容或上一堂課內容有關的問題,促使學生對已有知識進行回顧,并順理成章地接受本堂課所要介紹的內容。另一方面,在每堂課講解知識點之后,提出與下一堂課內容或后續課程內容有關的問題,啟發學生思考本堂課所授知識點的作用和價值,并為學生拓寬知識面和主動學習奠定基礎。在課堂教學過程中,首先通過啟發式問題使學生回顧上一堂課所講授的主要內容,加深對已有知識點的理解和記憶;然后通過啟發式問題引入本堂課要講授的主要內容,使學生帶著問題學習新知識,在解決問題的過程中理解和記憶新的知識點;最后通過啟發式問題引出下次課將講授的主要內容,培養學生善于思考和靈活運用所學知識的能力。例如,在開始介紹“緒論”之前,可以提出幾個問題:“你熟悉交通嗎?”“你經常遇到什么樣的交通問題?”“你怎樣理解交通?”“你認為如何解決交通問題更有效?”通過這些問題引導學生主動思考,在他們回答問題之后做出總結并順利地引出交通規劃在解決交通問題中的地位與作用。當解釋交通規劃含義時,首先可以問學生“你的人生規劃是什么?”“你的職業規劃是什么?”,然后再給出交通和規劃的科學定義,最后可以告訴學生,“你們現在開始應該科學地規劃一下自己的人生、職業和生活”。使用問題驅動法在知識點之間以及理論與實踐之間設計一系列環環相扣的問題,使學生從已知到未知、從現象到本質,在探究問題的過程中學習并掌握理論知識,從而樹立發現、分析和解決問題的意識,并培養正確的科學素養。
現實需求性問題即由實際交通規劃需求所產生的統計、預測、評估、設計等問題。這些問題可能來源于對交通現象的解釋或描述,也可能來源于科研實踐中碰到的困難或解決方案等。在授課過程中,可通過啟發式問題引導學生發現現實生活中存在的問題,理解理論知識在解決現實問題過程中的價值,培養學生理論聯系實際、運用理論知識解決實際問題的能力。例如,在講解五大交通運輸方式及其優缺點時,可以向學生提出以下問題:“你寒暑假回家時采用什么樣的交通方式?”“你更喜歡哪種交通方式?為什么?”“你認為未來哪種交通方式的發展空間較大?為什么?”當介紹城市道路系統形式時,可以提問:“北京市的道路網是什么形式的?有什么特點?”“大連市的道路網又是怎樣的形式?為什么不能構建成北京的那種路網形式?”通過這些問題驅使學生理解現實需求與理論發展之間的關系,樹立理論指導實踐、具體問題具體分析的理念和思路。
(三)主導式案例
交通規劃是一門實踐性很強的課程,案例教學法對該課程教學具有重要作用。一方面,教師可使用交通規劃軟件編制虛擬案例,通過虛擬案例增強學生對理論模型和算法的理解與運用。例如,采用一個虛擬案例解釋出行生成預測過程中的P-A平衡(即產生量-吸引量平衡)問題。通過該案例可以使學生更清楚、更直觀地了解出行生成預測中存在的P-A不平衡問題以及進行P-A平衡的算法。借助專業軟件設計的這種虛擬案例能讓學生更深刻地理解理論、公式、算法的含義和本質,還可以使學生熟悉專業軟件,培養學生抓住問題本質和使用專業軟件解決實際問題的能力。另一方面,介紹交通規劃軟件中的已有案例或來自工程實踐的交通規劃案例,通過這些實際案例讓學生了解交通規劃問題及其實際來源,從實際問題中感受理論發展的需要和必要性,以及交通規劃理論對工程實踐或現實生活的指導作用和意義。例如,圖2顯示了使用交通規劃軟件TRANSCAD實現某區域交通需求預測的重要步驟。通過這種實際案例的介紹,學生能夠真實地了解實際工程需求、實際問題、實際操作過程,也提高了理論聯系實際、針對實際問題提出解決方案的能力。
無論是虛擬案例還是實際案例,都可以通過案例介紹讓學生真實地感受到實際應用過程中常犯的錯誤以及正確的做法。例如,在TRANSCAD軟件使用過程中,初學者經常由于操作不精確導致所劃小區個數與設想不符。教師可以進一步地通過分析讓學生理解案例所揭示問題的深刻含義。
(四)教學內容設計及實踐檢驗
將核心知識點、啟發式問題和主導式案例融入交通規劃課程的教學內容和過程中,通過啟發式問題或主導式案例的引入突出交通規劃課程的主要知識點,強化核心知識點。經過教學內容的重新設計,形成以問題驅動和案例主導為特色的交通規劃課程教學方案。
通過教學實踐,對新教學方案進行直接和間接檢驗。直接檢驗指的是學生在本門課程學習過程中的表現以及課程考核成績。間接檢驗指的是學生在后續課程學習過程中或參加各類相關科技競賽或科研訓練活動中對相關知識的應用和移植能力。
四、結語
為提高交通規劃課程的教學質量,課題組提出問題驅動和案例主導的交通規劃課程教學改革思路。首先,梳理該課程的核心知識點。其次,設計啟發式問題和主導式案例。然后,以問題驅動和案例主導為特色制作交通規劃多媒體教學課件。最后,通過教學實踐檢驗和完善新的教學思路和方案。問題驅動和案例主導的教學思路符合學生學習特點,適用于具有較強工程實踐特點的交通規劃課程,有助于培養學生發現、分析和解決問題的能力,同時有助于培養學生深刻認識問題、生動活潑地表達觀點以及團隊合作等方面的能力。綜上,問題驅動和案例主導的教學思路具有較好的應用價值。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 邵春福.交通規劃[M].北京:北京交通大學出版社,2012.
[2] 湯天培,徐勛倩,王鈺明.任務驅動法在交通規劃課程教學中的應用[J].高等建筑教育,2013(6):78-82.
[3] 趙彥如.高等教育教學方法研究[J].科技資訊,2009(26):240.
[4] 付冬梅.問題驅動的教學方法研究與實現[J].大學教育, 2014(4):1-3.
[5] Neville AJ. Problem?鄄based learning and medical education forty years on: A review of its effects on knowledge and clinical performance [J]. Medical Principles and Practice: International Journal of the Kuwait University, 2009(1):1-9.
[6] Barrows HS. Problem-based learning in medicine and beyond: A brief overview[J]. New Directions for Teaching and Learning, 1996(68):3-12.
[7] Gasser KW. Five ideas for 21st century math classrooms [J]. American Secondary Education, 2011(3):108-116.
關鍵詞:遠程教育;半開放考試;創新教育
一、遠程教育中半開放考試模式的作用
(一)有利于現代遠程教育更快的發展
現代遠程教育是一種新型的教育模式,所以要想讓其獲得更好的發展,就必須保證這種模式能夠與社會發展以及學生需求相符合,建立更加科學、合理的網絡考試制度。從遠程教育試點的工作情況來看,遠程教育現在面向的還是成人,所以這就要求遠程教育的考試方式不能和普通院校學時考試模式一樣,采用閉卷考試,需要有條件的開放考試尺度,這樣更容易滿足學生的需求以及社會發展的需要,符合現代遠程教育的開放型特點。所以在遠程教育中實行半開放式的考試模式不僅能夠突出遠程教育模式的優勢,而且還能夠幫助這種模式不斷得到社會的認可,從而促進遠程教育能夠獲得更快、更好的發展。
(二)有利于提高現代遠程教育的教學質量
現代遠程教育由于面向的是成人教育,所以在課程考核方面不應該過于重視學生對理論知識的掌握情況,而半開放考試模式則在一定程度上緩解了這種困境,增強了學生的學習積極性,在很大程度上降低了學生的學習壓力,從而可以讓學生能夠處理好學習以及工作之間的關系,而且學生針對某一問題進行答案查找的過程中,還能夠不斷提升自身的綜合處理能力,所以說,半開放式的考試模式能夠在一定程度上提升遠程教育的教學質量,更加符合社會對這種新型教育模式的需求。
(三)有利于降低考試中存在的作弊風險
近年來,經常會出現成人教育考試作弊現象,遠程教育的半開放考試對學生記憶基礎知識的要求比較低,允許學生對答案進行查詢,所以這就在很大程度上抑制了學生作弊的動機,降低了考試作弊現象的發生率,從而大大降低了考試中存在的風險,提升考試的真實度。
二、現代遠程教育半開放考試的標準體系
(一)現代遠程教育課程考試中考生應具備的能力
1.掌握記憶性知識。所謂的記憶性知識主要是指學生需要進行背誦以及記憶的知識點,對于文科類的課程來說,主要是一些名詞,概念以及原理等,而對于理科類課程重要是定義、公式、計算方法以及表達式等,這些知識點都是最基本的,是后續知識學習的基礎,這些記憶性的知識在考試中雖然直接進行考試的比重不多,但是所有考題都與這些知識點有關,學生如果不能夠對這些知識點進行掌握,那么必然會影響到整體的考試成績,所以可以說記憶性知識不論是在普通教學模式中,還是在現代遠程教育模式中,學生都應該掌握。2.理解領會性知識。領會性知識在文科和理科學習中也具有一定的區別,在文科類課程中,領會性的知識主要是指對不同概念、原理以及方法之間的異同點進行理解;而在理科類課程中,領會性知識則是指一些基礎知識點的外延知識,學生需要對這些知識點的內容進行了解,并根據試題的要求來從外延知識中選擇最佳的知識點以及方法進行解題。領會性知識是從記憶性知識中發展過來的,是對記憶性知識的應用以及外延,所以對于考生來說,這部分知識側重于理解,考生要熟悉不同知識點之間的區別以及聯系,并在考試中能夠靈活應用。3.簡單應用。文科課程的簡單應用是指能夠在具體考題中正確運用相關的概念、方法以及原理,并能用這些內容來解決實踐中存在的問題;而理科類課程中的簡單應用則是指能夠用相關的公式、原理、方法以及步驟等解決一些應用性的問題。4.綜合應用。綜合應用能力無論在文科課程中還是在理科課程中都是將學過的知識點進行綜合分析和運用,用來解決比較復雜的問題,這就要求學生能夠對所有的知識點都進行理解和掌握,在考試中能夠合理的對知識點進行綜合使用,從而解決具有多知識點的復雜問題。
(二)現代遠程教育課程半開放考試的標準
1.遠程教育半開放考試具有一定的層次性。遠程教育學校在對學生能力進行考核時,需要根據對學生四項能力的要求來進行試題范圍以及內容的確定。如果試卷是百分制的模式,學校需要將記憶、理解、簡單運用以及綜合運用這四項能力按照20:20:30:30的比例進行分配,那么考試試題也需要與能力考核進行匹配,在考試試題中考察學生記憶以及理解能力的試題定位為比較簡單的試題,而考察學生簡單運用知識能力的試題則是中等難度的試題,而具有多種知識點的試題為難題,通過這種比例模式的考試試題,學生的成績就能夠清楚的分出層次,從而學校就能夠通過成績來考察學生的學習效果。2.現代遠程教育課程半開放考試命題標準。遠程教育如果想要杜絕學生作弊的情況,就需要保證除了計算題之外的試題都不具有標準答案,也就是說在遠程教育半開放考試中不能設置客觀題型,包括選擇題、名詞解釋等;在考試過程中應該將半開放試題的重點放在考察學生對知識點的簡單運用以及綜合運用方面,所以在半開放考試中,開放型試題應該以論述題、案例分析題以及論證為主,這樣才能夠真正考察學生對知識的掌握和應用能力,保證學生能夠將知識與實踐聯系在一起,真正能夠在學習過程中有所收獲。另外,學校遠程教育平臺在進行半開放考試時還應該根據不同學生的水平設置不同內容的考試試題,這樣可以更有針對性的檢驗每個學生對知識的真實掌握情況,充分體現出遠程教育半開放考試的公平性特點。
三、促進高校遠程教育半開放考試模式發展的建議
(一)高校要建立以考試來促進學生學習的正確理念
在半開放考試模式下,學生可以有選擇性的進行學習,學生在整個教學過程中處于絕對的主體地位,而遠程教育在教育過程中則充當的是一種服務角色。因此,高校在進行遠程教育時要樹立正確的考試理念,從學生的需求出發,提供針對性比較強的教學服務,這樣才能夠不斷推進半開放考試模式的發展,達到良好的教學效果。
(二)半開放考試要能夠不斷促進學生的個性化發展
素質教育支持學生進行個性化學習,培養多方面的能力。所以高校在遠程教育半開放考試中要保證與學生的學習需求相匹配,從多角度進行試題設置,從而充分發揮學生多方面的能力,不斷促進學生的個性化發展,這樣不僅能夠幫助學生在工作中能夠獲得更大的進步,也能夠進一步凸顯出半開放考試模式相對于傳統閉卷考試的優勢。這樣才能夠保證半開放考試模式能夠越來越得到社會各界的接受和青睞,不斷提升遠程教育的教學質量。
(三)高校要不斷對半開放考試標準體系進行完善
半開放考試體系由于實施的時間比較短,所以不論是在試題設置,還是在執行方面都會存在著很多的問題,需要高校進一步進行完善。首先,要不斷加強對師資隊伍的培訓,保證教師能夠按照層次對考試內容進行科學、合理的命題;其次,要制定完善的規章制度,既包括學生的考試紀律,也包含對教師制定的一些約束條例,這樣才能夠保證半開放考試體系能夠不斷向著規范化以及標準化的方向發展,在未來遠程教育體系中能夠發揮出更大的作用。
作者:陳廣俠 單位:南京大學
參考文獻:
《教育學原理》
相對于其他專業課相比,教育學原理部分的知識理論性較強,是教育學科的統領性課程,因此內容較多,知識點也比較零散。
為了對這門課有整體性了解,建議大家首先對照最新的教育學考研大綱(每年大綱變動不大)通讀考點所涉及的全部內容,對所考內容形成總體性認識。
教育原理的各部分知識其實是有者內在聯系的,對于跨專業的同學可能剛開始接觸會覺得摸不到頭腦,在2016考研教育類全科簽約全程輔導課程中對這部分知識有充分的講解,可以去看一看,相信最終書讀百遍其義自見。
第一章,教育學概述主要是識記的知識點,一些代表人物事件等。
第二章,教育及其產生與發展,介紹了教育的結構功能,起源等問題,也決定了后幾章的內容。
第三、四章,著重講了教育的社會功能和對人的發展的促進功能。
第五六章,為了實現教育的上述功能又必須有教育目的及培養目標對教育活動進行規定,以及教育制度的保障。落實到具體大教育活動就要探討課程和教學了,就是第七八章內容。這些都是為了促進學生智力上的發展,但品德發展被單獨提出來就是第九章內容。所以這些活動都是發生在師生間的,最后第十章探討的是師生關系,這就是教育原理各章內 容之間的一種聯系。
《中外教育史》
中外教育史也是在幾個科目中占分值較重的一部分,主要是通過選擇題、簡答題和分析論述題來考察,其中教育制度和教育思想是重點,尤其是美國、英國、法國、德國幾個大國的一些關鍵性或具有轉折意義的法規法案、一些有首創思想或引起重大影響的思想家的教育觀點。
在復習的過程中,可以根據教育制度、教育思想、教育實踐三條線來進行,并重視中外古今教育史的結合比較。整個備考過程要注意和現實的教育問題相結合,多思考其對現今教育的指導意義,尤其是一些教育大家的教育思想和正反評價,此外也可以構建框架知識圖表來幫助記憶和復習。
《教育心理學》
教育心理學知識在四種題型中均有考查,可見其所有知識點都是重點。
在選擇題中,考察的重點主要集中在學習及其理論解釋、知識的建構、學習策略及其教學三部分。
主管題目中,常出現學習理論、學習動機及問題解決能力與創造性的培養等方面的考點(這與目前我國課堂教學中的現實情況有關),從情境式材料題中也可看出,命題老師想要更多考查學生對知識的實際運用能力。所以考生在應對教育心理學時該全面復習,著重理解。知識掌握要扎實、熟練,不能似是而非。
《教育研究方法》
在統考的課程中,教育科研方法偏重實踐,重點在于各種研究方法的掌握。從2010年開始教育研究方法滲透在選擇題當中,以后還有可能分布在辨析題當中,這就意味著復習時,要對大綱要求的知識點有個全面了解和掌握。
1過程流體機械課程的特點
為了便于對過程流體機械教學方法實施教學改革,滿足工程教育的要求,對過程流體機械課程的特點進行分析。理論性強,需要良好的基礎知識要想較好地學習過程流體機械專業課程,學生不僅需具備扎實的力學基礎知識(如流體力學、工程熱力學、傳熱學、理論力學以及材料力學知識),還需具備良好的專業基礎知識(如機械原理、機械設計等)。對于以“講授”為主的傳統的教學方法而言,學生要想在課堂上完全理解教師講授的教學知識點,緊跟教師的備課思路,就必須對這些現行課程有良好的認識和理解。專業性強,內容復雜、繁多過程流體機械專業課程涉及的內容非常廣泛,包括機構原理、熱力學計算、流體力學原理、動力學計算、結構設計、運行維護、故障診斷、總體方案設計與選型等。每一個知識點似乎都涉及一門獨立的基礎課或者專業課程。如果學生沒有充分的準備,聽課時似乎很難對教師講授的知識做出敏捷的反應,極大地影響課堂的互動氣氛。知識點與工程實踐緊密聯系過程流體機械專業課程涉及的知識點與工程生產實踐緊密聯系,其理論水平遠高于實際,可用于指導流體機械在企業生產應用中的穩定操作和運行,以及機器的技術改造與新機型的開發。課程講授過程中需要注重培養學生的工程意識與理論聯系實際的意識和能力。結合課程的學習,勢必要學生開展一定的工程訓練,以加強學生的工程觀念,讓學生做到實踐與理論相結合,以及理論與實踐相結合。
2過程流體機械課程教學存在的問題
鑒于傳統教學的陋習和目前本科教學改革的深入,導致目前過程流體機械教學方法的弊病不斷暴露出來。基礎知識欠缺不可否認的是,隨著教學改革的推進,一些非常重要的基礎課程(如工程熱力學和傳熱學)由于學時短缺而被逐漸砍掉。有的課程(如流體力學)雖在開設,但由于學時短或為選修課程,得不到足夠的重視,學習效果不理想,導致學習過程流體機械課程時,學生連最基本的概念(如內能、焓、熵等)都不知道,當涉及一些運用基礎課程知識點來理解工程問題時感到非常吃力。這就導致以講授為主的傳統教學方法很難適應目前的教學形勢,而且教學效果不佳,出現死記硬背、不善于理解應用的學習局面。實踐教學環節薄弱實踐教學環節薄弱似乎是工程教學的通病[7]。實踐教學主要包括實驗、實習、實訓、課程設計、畢業論文(設計)等環節,是培養工科專業學生的必備環節,對學生工程意識與能力的培養至關重要。對于工程性極強的過程流體機械課程而言,實踐環節尤為重要。然而目前普遍存在一些問題。1)實習與實驗教學環節需要加強。就本專業的實習而言,目前主要集中于化工設備制造廠和化工產品生產車間的參觀和學習,基本上忽略了有關流體機械制造廠的參觀和學習,導致學生對流體機械沒有感官認識。而且實驗學時在不斷縮減,目前僅開設往復壓縮機示功圖測試和高速轉子靜平衡兩個實驗。離心泵汽蝕實驗被砍掉,導致學生對離心泵主要性能得不到很好的理解。2)畢業設計環節需要加強。鑒于一系列原因(比如工程熱力學知識的欠缺、有關流體機械書籍和標準的缺乏),目前絕大多數畢業課題僅局限于化工設備設計,基本上很少布置有關流體機械課程方面的畢業課題。這嚴重限制了學生對流體機械課程的進一步理解和工程應用能力的鍛煉。課程評價存在問題由于課程學時的縮減,目前過程流體機械課程評價基本上是“一錘定音”——期末考試,忽略了大作業的訓練和熱點研究方向文獻的閱讀和總結。這種考核方式不能實事求是地反映學生對知識點的掌握和理解,更談不上運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力。因此,教師也很難及時對教學存在的問題給予修正和彌補。
3過程流體機械課程教法改革思路
眾所周知,教學方法并不是一成不變的,它隨著社會的進步和科技的發展不斷地發展和演變。工程教育也是如此。大約二戰時期,工程教育從工程實際技術教育過渡到工程科學教育,這就要求涉及工程教育的教學方法也必須進行相應的調整和改革。傳統的教學方法是單向性的,類似“學徒式”的教育,即以教師的“教”為主,學生只是被動地接受教學內容。這種教育方式僅適用于以技術教育為主的工程教育,很難適應以科學教育為主的工程教育方式。為此,發展了以學生為中心,積極主動的、學習式的教學方法,即將學生視為教師的角色[8]。學生能夠從教學活動過程中隱性地獲取知識,而教師主要的任務是開展有效的指導。教師和學生的角色界限模糊,二者有效地完成自身的任務,即教師良好的教學任務、學生有效的學習任務。過程流體機械課程教學方法的改革正是沿著該思路進行的。針對過程流體機械課程教學存在的問題,同時為了適應現階段工程教育的目的,下面從課程的準備、課程的講授和課程效果評價三個階段提出相應的改革措施。課程準備首先,為了有效地完成教學任務,教師必須全面深入地理解教學內容。這必然要求教師大量查閱和學習與教學內容相關的資料(如與過程流體機械有關的國內外專著和書籍),彌補所選教材的缺點。查閱資料時,教師必須注意角色的轉換,查閱資料是為了更有效、更準確、更生動地給學生講解,而不是為了個人學習。教師通過大量地閱讀文獻,將教學內容給予重新組織和編排,以最合理的順序將教學內容呈現給學生,便于學生理解接受,而不是照本宣科。其次,教師備課時要充分了解學生前期課程的學習情況,從而合理安排教學內容,彌補存在的問題,避免影響學生對本課程知識點的理解;同時教師要了解學生個體在前期課程學習上存在的差異,這樣分組討論學習時便于優良搭配,學生之間互相學習,克服個人因前期課程學習不足而對本課程知識點理解帶來的障礙。再次,鑒于當前的教學方法,以引導和啟發學生自主學習和討論為主,教師的講解和訂正為輔。這就要求教師在備課時要制訂引導學生開展自主學習的教學方案。對教師備課提出更高的要求,教師課前要告知學生:1)每節課要學的教學知識點;2)理解知識點需具備的基礎知識;3)學生需要查閱的書籍和準備的內容;4)本節課內容在課程中和工程實際中的重要程度。可以說,備課是否充分直接決定了教學是否成功,因此,備課必須要做到備內容、備學生和備方法。課堂學習課堂學習是教學的關鍵環節,直接決定了教學效果的好壞。課堂教學,不是以教師單向傳輸為主的教學,而是教師根據備課時制訂的教學方案,引導學生積極主動地討論教學內容,避免學生消極被動地思考教師到底在講或者要講什么內容。教師通過學生對教學內容積極主動地討論,發現和記錄教學存在的不足,便于課后進一步的思考、改進和反饋。教師上課時應做到:1)上課時,教師首先要給出本節課主要的學習內容、重點和難點;2)教師要給出每節課的“引子”,提出問題,并組織學生討論,評價每組學生給出的討論結果;3)最后教師要給出總結,要評價本節課程內容在工程實際應用中的重要性;4)對于難以理解的、抽象的概念,教師要引導學生與日常生活聯系起來,使之形象化,便于學生理解。比如“余隙容積”這個概念,如果僅是書上給出的解釋“活塞行至終端止點時氣缸剩余的容積”,學生很難理解,很難想象這部分空間是怎么回事;但如果將其與蓋房子用到的“公攤面積”類比的話,就很容易理解:二者對于用戶來講都是有害的,但是必須具備的,只能盡力減小,卻不能避免。課程評價教學活動的最終環節是評價學生的學習效果。通過教學評價,教師一方面可以了解每個學生對知識點的理解程度,發現和思考教學存在的問題,便于及時反饋;另一方面能夠了解學生運用所學知識解決實際問題的情況。為了保證教學質量,及時了解學生對知識點的掌握情況和對所學知識的應用情況,課程的評價應從多個角度出發,絕不能是僅以考試為基準“一錘定音”。為此,教師應從兩個方面對學生的學習效果進行評價。1)對知識點理解的評價。通過課堂上觀察學生的一系列反應,如面部表情、提出的問題,及時了解學生存在的問題,并給予及時的解釋和補充;另一方面通過作業、課程考試來綜合評價學生對知識的掌握程度和理解情況,便于教師在以后的教學中調整和彌補不足的地方和存在的問題。特別是學生提出的問題非常重要,一方面,可以測試教師對內容的理解程度;另一方面,教師可以了解學生存在的困惑,明白師生間對知識點理解存在的偏差和分歧。教師應對學生的問題積極反思,對教學內容給予重新編排和闡釋,以便改進教師本身對基礎知識的理解。2)對學生運用所學知識解決實際問題能力的評價,可以通過實訓、大作業、課程設計乃至畢業設計的形式進行,并將存在的問題匯總和分析,彌補教學存在的問題。總之,教學評價是個連續的過程,合理的教學評價是為了保證教學質量和促進教學改革,而不僅僅是為了給學生一個“成績”。
4教學改革對工程教育的促進
簡單的講,通過上述教學方法的運用和實施,學生獲得的技能基本能滿足工程教育的要求。具體體現在:1)通過對所學內容的思考、提問和討論,學生獲得了良好的交流技術;2)通過對教學內容的準備和講解,學生具備了一定的職業責任感;3)通過對教學內容和大作業的分組準備和討論,教學在團隊內相互進行,學生改進和具備了一定的團隊合作精神;4)通過“教”這一環節,學生對所學內容進行精選和重組,增加了學生對知識的理解程度,拓寬了學生的視野;5)通過一定的工程訓練,學生對待工程的態度和信心發生積極的變化,增加了對工程設計過程的理解;6)通過學生自己對知識的準備和理解,學生掌握了學習方法,具備了終身學習的素養。
5結束語
隨著我國工程教育的推進以及與國際的接軌,每門課程的教學效果應符合工程教育的要求。過程流體機械課程作為過程裝備控制工程專業核心專業課之一,課程的講授必須符合工程教育的目的,滿足我國工程教育認證的要求。這就要求培養的人才應具備工程觀念,做到理論聯系實際,熟悉運用所學知識解決工程問題。因此,完善和優化過程流體機械課程體系與內容,改進教學方法,保證和提高課程教學質量,提高人才培養水平與國際接軌,是每一位高校教育工作者的重要任務與研究課題,需要不斷地探索和努力。
作者:龐明軍 高光藩 張琳
案例教學法可以激發學生的學習興趣及參與性,有助于學生對相關知識點的掌握,并培養學生實踐能力和創新能力。針對橋梁施工及組織管理的課程特點,結合最近2年的教學實踐,分析案例教學的關鍵環節,并提出改進建議。在系統總結案例教學基本結構及特性的基礎上,開展案例教學順序設計及實施過程優化等方面的教學研究。實踐表明,案例教學法對改善教學效果具有積極的促進作用。
關鍵詞:
案例教學法;橋梁施工課程;應用與實踐
案例教學法以課程教學目標為導向,以案例為基本素材,在教師的指導下,把學生帶入特定的場景中,并把典型工程問題展現給學生,引導學生發現問題、分析問題和解決問題[1-3]。由于案例教學法可以激發學生的學習興趣及參與性,有助于學生對相關知識點的掌握,并培養學生實踐能力和創新能力,因此被廣泛應用于教學實踐中。橋梁施工課程實踐性強,課程知識體系主要圍繞著實際工程中具體的施工方法、流程、設備使用等方面展開,具有知識點繁雜、相互關聯較弱等特點[4]。對于沒有經過專業實習的學生而言,往往覺得形象模糊、概念空洞,進而影響學生對知識體系的梳理和掌握。案例教學法通過還原典型工程施工場景,讓學生設身處地地去思考、分析和討論,使得原本抽象、枯燥的技術概念、施工流程等變得生動、有趣,從而激發了學生的學習熱情,提高了課堂教學授課效果[5-6]。本文針對橋梁施工及組織管理課程特點,討論案例設計、案例教學實踐及案例庫構成等方面的問題,并結合近年來的實際教學經驗,提出相關解決辦法。
1案例的基本要求及構成
1.1教學案例基本要求
案例教學法能否實現預期目標,案例的合理選擇及科學組織是重要基礎。授課前,教師應對擬采用的案例素材進行細致篩選、加工整理,使其符合課堂教學的基本要求。案例的選擇及處理應滿足以下幾個基本要求:其一,所選擇的案例應與教學內容密切相關。每一位具備工程實踐經驗的教師,往往可以在課堂談笑風生,工程實例可以信手拈來。但講授前如不加甄別,個別不適用于課堂教學的例子很可能誤導學生,并對課堂教學造成負面影響。所選擇的工程案例應與教學知識點相呼應,并為課堂教學服務。其二,案例應具有生動性和現實性。所選擇的案例能否展現真實施工場景,是決定案例教學法成功與否的關鍵。真實、生動的施工案例能夠使學生身臨其境,使枯燥的概念變成鮮活的畫面,提高學習興趣的同時,激發學生自主發現問題、解決問題。越是生動、真實的案例,越能引起同學的共鳴。其三,案例應具有問題性,并能引發反思。施工案例可以是一個施工場景,或者是一種設備、一種工藝過程,但都應具有問題性。在案例的逐漸展開過程中,引發學生不斷思考:是什么?為什么?是否有其他辦法?在逐步的探索、思考、討論的過程中,實現教與學的有機融合。
1.2案例類型及基本結構
橋梁施工課程教學案例根據所關聯的課程知識模塊,可以劃分為知識點案例、知識單元案例。知識點案例主要圍繞教材的某一知識點或基本概念,通過工程案例方式呈現,幫助學生理解。例如懸臂掛籃結構知識點,采用一般教學方法時往往羅列掛籃的基本形式、性能指標等。而采用案例教學法時,以作者參加的某在建項目為背景,介紹施工企業在施工設備專項評審時所提出的方案,以及評審專家所提出的問題等。引導學生從現實場景的角度分析問題,并發現關鍵問題的所在。此類案例一般內容簡明,案例介紹及分析討論時間為10~20分鐘。知識單元案例服務于包含多個知識點的知識單元,比如拱橋的滿布支架施工工藝等。此類案例由于包含知識點較多,一般授課時間為1~2學時。目前為我國基礎設施建設期,各類型工程案例的素材資源非常豐富。收集素材的途徑主要包括:教師個人工程經驗整理;教研室教師的相互交流;互聯網多媒體。為使教學案例滿足課堂教學需要,應對案例素材進行加工整理,形成教案。不同工程教學案例均要包含相對完整事件要素,包括案例目的(案例所對應的知識點及所需達到的教學目的等)、案例背景(時間、地點工程概況等)、案例主題內容(事件過程描述)、引導思考(提出問題,引導學生分析)、課程知識點回溯(針對所提出問題,對已學過的知識點進行回顧)、分析討論(細分所存在的關鍵問題,討論多種解決辦法)、總結與反思(以案例為基礎,對知識點進行總結,并對經驗教訓進行反思)。
2案例教學順序設計及實施
2.1案例教學順序設計
課堂教學過程中,知識點講解與案例應用之間的邏輯關系直接影響案例教學法的教學效果。教學實踐中一般采用前置案例或者后置案例。前置案例是指在講解知識點前,首先介紹典型案例。通過案例展現,使學生對知識點形成直觀認識,并在案例的逐漸推進中,抓住問題主線,預先思考問題產生原因及解決辦法。在隨后的知識單元講解中,更有助于對所學問題的理解和掌握。例如梁橋就地澆筑法施工支架是本課程的重要知識點,也是目前工程實踐中最容易出現工程事故的環節。在教學過程中,首先介紹近期國內出現橋梁支架事故的典型案例,通過圖片展示事故現場,并介紹事故所造成的損失。引導學生思考事故產生的原因,討論可行的解決辦法。而后再給出支架施工中的技術要求等教學內容。案例中所展示的慘烈的施工事故畫面,使同學深刻理解未來肩負的安全責任重大,更能深刻理解枯燥技術標準的重要意義。后置案例是在完成相關知識點的一般講授后,為加深學生對所學內容的理解和掌握,介紹相關的工程案例。由于具有了一定的知識準備,學生更容易抓住案例的關鍵問題,進而引發深入思考和討論。這種案例設置非常適合于理論性較強的知識點。例如連續剛構橋合龍段施工措施及技術要求,涉及到溫度應力、超靜定結構分析等相關內容。因此在實際授課過程中,先對相關背景知識進行講解,使學生形成一個初步的認知。隨后給出工程實例,引導學生思考:和龍段與一般懸臂段有什么不同;環境溫度對和龍段施工有什么影響,怎么解決;和龍段施工有什么特殊要求等。以上問題均與前面所講授的背景知識密切相關,通過對現實案例中的問題進行思考,主動回顧相關力學知識。通過知識點學習、問題思考、知識點應用等過程,使學生自覺完成知識點的理解、掌握及應用。
2.2案例教學展示方法
與一般教學方法相類似,案例教學法可以通過傳統教師講述+黑板板書、ppt圖片展示或動畫短片等形式展現。由于案例教學法需要實現施工場景還原,因此ppt及短片在真實性、生動性及傳輸的信息量等方面更具優勢。充分利用多媒體的聲音、影響、動畫等手段,可以提高學生注意力及授課效率。在橋梁施工案例教學法實踐中,精選施工現場圖片,用以展示施工流程、工藝方法等。所有圖片都是在施工現場不同施工階段拍攝。實際教學中采用后置案例法,首先根據教材內容講解簡支梁橋裝配施工方法,然后引入施工案例-某高速公路項目部梁體預制及裝配。案例中著重介紹實際施工中出現的連體開裂問題,并引導學生思考施工問題產生原因。通過充分的分析、討論后,教師再對簡支梁橋裝配施工方法流程要求進行總結。
3結語
在橋梁施工及組織管理課程教學實踐中,大量采用案例教學,充分發揮案例教學法優勢,取得了較好的課堂教學效果,多屆學生的教學反饋情況良好。與此同時,在一些方面存在不足,亟待改進:1)橋梁施工案例雖資源豐富,但良莠不齊,需要按照課堂教學要求進行修改、完善,同時應考慮與本專業其它相關課程進行協調統一,并建立課程案例庫;2)案例教學法的成功實施要求授課教師在熟練掌握一般教學方法的同時,還要具備豐富的工程實踐經驗。越是經驗豐富的教師,施工案例教學效果就越好,而且也容易被學生接受;3)雖然ppt、施工動畫等手段具有真實感強、信息量大等特點,但實際采用時應對教學節奏、信息量及時間長短等方面加以控制。個別施工動畫制作精良,場面宏大,但學生觀后就忘,實際效果并不理想;4)對于橋梁施工課程而言,再好的課堂教學效果也不如學生的現場實踐;因此,如果條件允許,可以考慮在教學過程中安排一兩次施工現場參觀實習,或聘請專業技術人員來到課堂與同學進行經驗交流。
作者:黃海東 單位:重慶交通大學土木學院
參考文獻:
[1]關秋,陳梅.案例教學的理論研究綜述[J].教育與職業,2011(20):145-146.
[2]宋高麗.以案例為主線的鋼結構課程一體化教學改革研究與實踐[J].高等建筑教育,2016(3):68-71.
[3]崔武文,韓紅霞,王喜燕.案例教學在土木工程專業課程教學中的應用[J].教育探索,2007(5):51-52.
[4]黃海東,巫祖烈.橋梁施工及組織管理課程教學方法探討[J].高等建筑教育,2010(3):67-70.
【關鍵詞】案例教學法;建筑力學與結構;課程改革;教學方法;工程案例
高等職業教育不同于本科教育,培養的不是研究型人才,而是適應生產、建設、管理、服務崗位等第一線的高素質技能型人才。《建筑力學與結構》作為高職院校建筑工程技術專業的核心專業課,具有跨度大、覆蓋面廣、理論性強、知識點密集等特點,是一門綜合性很強的課程。該課程是在教學改革過程中結合高職教育的需要由三大力學和兩大結構課程整合而成,既包括靜力學、材料力學和結構力學的基本知識,又包括鋼筋混凝土結構和砌體結構的內容,學生掌握起來難度較大。
一、《建筑力學與結構》課程傳統教學模式
《建筑力學與結構》課程的教學如何適應高職教育的要求,是教師面臨的重大課題之一。以教師為中心的傳統教育思想的傳統教學模式,目的在于理論知識的學習,有許多優點,如教師可以全程監控整個教學活動進程,可以系統傳授學科知識,但這種教學模式在發揮教師主導作用的同時,往往忽視了學生主體地位的體現,輕視了學習方法的培養和知識的運用,學生習慣于被動地接受教師給出的既定答案,極少主動參與課堂教學,因此學習興趣不高,效率低下,難于運用理論知識解決工程實際問題。因此,更新教學觀念,進行教學方法創新,讓學生參與教學的過程,改變傳統的教學方法,已成為該課程教學改革的當務之急。
二、《建筑力學與結構》課程采用案例教學法的好處
所謂案例教學法是運用案例來培養和訓練學生的一種教學方法。案例教學是一種有效結合理論與實踐教學的教學方法,是現代高校教育中不可缺少的教學方法。
通過工程案例進行《建筑力學與結構》課程教學,可以在理論教學過程中,根據理論系統的階段性要求,師生圍繞某個取自于工程情境、具有典型性和代表性、具有專業探討價值的案例,利用當前學習的理論知識,對其進行分析,以求學生在解決疑難問題并做出相應決策時,加深對基本原理和概念的理解,進而提高分析問題和解決問題能力。采用工程案例教學法,教學過程具有明顯的師生互動性,能引導學生主動參與教學過程,從具體的實際工程問題入手,讓學生在案例討論中展開創造性思維活動,從而加深對《建筑力學與結構》課程實用價值的理解,有利于學生創新意識培養。案例教學的實施過程中教師采取的不是直接講授的傳統方法,信息的傳遞由單向變為雙向互補,這就需要教師不僅要全面系統地把握本學科的知識,而且要了解管理學、心理學、語言學等相關學科知識。
三、《建筑力學與結構》課程案例教學法改革步驟
結合高等職業教育特點,采用案例教學法進行《建筑力學與結構》課程教學,將實際工程案例與課程內容有機結合,以工程案例為載體,引導學生自主學生,提高學生工程實踐能力。主要改革內容如下:結合《建筑力學與結構》課程的特點對其理論知識結構進行整合,針對課程的理論框架特征選取知識要點進行分析,甄別哪些知識點可以開展案例教學,哪些知識點有必要開展案例教學,最后根據課程特點和教學要求選擇相關的工程案例,探索案例教學實施過程以及過程考核評價方式。
四、《建筑力學與結構》課程案例教學法改革的關鍵問題
1.整合課程內容,分析案例教學知識點
開展工程案例教學首先應結合課程的特點對其理論知識結構進行分解整理,形成專業知識結構框架內的理論要點體系。然后針對各專業課程的理論框架特征選取知識要點進行分析,甄別哪些知識點可以開展案例教學,哪些知識點有必要開展案例教學。最后根據課程特點和教學要求選擇相關的工程案例,實施案例教學。
2.針對理論知識來合適選擇案例
選擇適當的工程案例,是《建筑力學與結構》課程能進行案例教學的基礎。隨著信息交流的不斷發展,教師比較容易獲得大量的現成案例,但由于教學目標、教學對象等的差異,在案例教學中,教師一般都需要對案例進行挑選和修改,甚至重新撰寫案例。因此,如何選編案例,選編什么案例,對案例教學有決定性的意義。
3.案例教學實施過程以及過程考核評價方式
摒棄傳統教育模式,采用案例教學法,就需要設計合理的案例教學施工環節。案例教學法注重學生過程參與,對學生考核評價不能采用傳統考試方法,應注重過程考核,將學生在案例教學中參與討論、分析以及完成的情況作為考核分析的重點。
案例教學法是一種啟發學生研究實際問題,注重學生能力培養的現代教學法,在《建筑力學與結構》課程中運用案例教學法,有利于學生實踐能力的提高和理論知識的掌握,在培養人才方面發揮了積極的作用。但目前在國內的應用和發展還不夠成熟,在實際教學中還存在許多問題值得去探索。
參考文獻:
[1]姜秀英.土木工程專業建筑施工課程教學改革與實踐[J].高等理科教育,2001
關鍵詞:數據庫;知識點融合;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)11-0108-02
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020)》明確提出:“深化教育體制改革,關鍵是更新教育觀念,核心是改革人才培養體制,目的是提高人才培養水平。”其主要目標是培養創新能力強、適應經濟社會發展需要和國際化企業工作的高質量工程技術人才。[1]人類已走進以信息技術為核心的知識經濟時代,信息資源已成為與材料和能源同等重要的戰略資源,世界各國都把加快信息化建設作為自己的發展戰略。數據庫作為信息存儲的載體在信息化建設過程中具有重要的作用。[2]很多學校已將多媒體技術應用到數據庫的教學過程中,但由于數據庫理論的抽象和枯燥,使得學生在學習的過程中難以理解和掌握,[3]因此需要探索一種提高教學質量的方法,加深學生對知識的理解與掌握。
一、“數據庫原理與應用”課程特點及問題
“數據庫原理與應用”主要講述了數據庫的基本原理、數據庫的設計方法及應用技術。在大學本科教育階段該課程既是“計算機導論”、“高級語言程序設計”、“計算機組成原理”的后續課程,又是“數據結構”、“操作系統原理”、“軟件工程”、“計算機網絡原理”和“網站課程設計”等課程的并行課和先導課程。該課程傳統的教學方式是重理論輕實踐、強調知識學習而忽略創新培養,加之授課教師和授課水平的差異,使得學生很難將理論知識與實際應用相結合;同時,由于該門課程較其他專業課程相對獨立且內容抽象,相關概念要么在先導課程沒有接觸過,要么平行課正在教授,致使部分學生難以理解和想象。加之數據庫系統使用的SQL語言與高級語言相比也有所不同,因此學生對該課程的學習效果一直不盡人意,同時也對后續專業課程的學習造成了一定影響。
二、基于“數據庫原理與應用”課程的多知識點融合的教學內容改革探討
為了解決上述問題,需要在教學過程中嘗試將先導課程中的知識點融入到課程教學當中,用學生熟悉的內容講解新知識點。同時采用日常熟知的案例來引入和講解后續課程中的知識點,讓學生在整體上有一個感性認識,為后續課程的教學夯實基礎。本文以“數據庫原理與應用”的幾個相關章節的知識點出發,[4]對課程的知識點融合進行嘗試,希望能探索出提高教學質量的方法。
1.前導課程與“數據庫原理與應用”之間的融合
(1)數據庫設計中數據抽象概念與“面向對象程序設計”的融合。在數據設計中數據抽象有三個概念:分類、聚集和概括,根據這三個概念的定義可知,其類似于“面向對象程序設計”中類、屬性和繼承三個概念,所以在講授的時候可以參照這三個概念講解,既回顧了“面向對象程序設計”課程,又加深了學生的理解。又如,數據庫結構中三級模式的概念,即內模式、模式和外模式,可以與“面向對象程序設計”中的三層架構MVC模式[模型(model)-視圖(view)-控制器(controller)]一起對比講解,這樣既可以讓學生回顧了三層結構的原理及優勢,又形象解釋了數據庫結構中三級模式的意義及各自發揮的作用。
(2)關系數據庫標準語言SQL與高級語言類課程的融合。目前高級語言種類繁多,都有各自的優缺點,都能用其實現軟件功能的編寫。其實從軟件開發的過程來看,編程的核心問題是創新解決問題的方法,語言只是實現這種創新方法的工具。只要方法有了,任何一種語言都能實現,所以可以借助編程語言的特點來鼓勵學生學習SQL語言的興趣。告訴他們編程其實是尋找解決問題的思想,不要因為一門高級語言學不好,而對語言類的課程有所畏懼。其實學習的核心問題是尋找解決問題的思路,一旦思想成形,編程就變成實現思想的工具了,所以要學生提高解決實際問題的能力。
2.平行課程與“數據庫原理與應用”之間的融合
(1)數據庫中數據模型與“數據結構”中樹論和圖論的融合。在數據庫原理的知識點中講解到層次模型的查詢效率高,性能優于關系模型,不低于網狀模型,同時又講解到關系模型查詢效率低是因為其存取路徑相對于用戶是透明的。解釋這個知識點可以引用“數據結構”中的樹論和圖論。層次模型的實現方式類似樹論,網絡模型的實現方式類似圖論。因為樹和圖的實現與遍歷方式針對不同的應用有不同的實現方式,因此對用戶不是透明的,用戶可以通過程序來優化查詢效率;而關系數據庫的實現方式對用戶是透明的,只能通過SQL命令來獲取,具體的效率取決于數據庫管理系統的查詢優化技術。
(2)數據庫并發控制與“操作系統”進程和線程概念的融合。數據庫并發控制的基本單位是事務,但是多個事務同時對一個數據進行操作可能會引發異常,所以并發操作要保證事務的隔離性和一致性。在講解該知識點的時候,可以結合“操作系統”中進程同步的知識點進行講解,進程操作的臨界資源可類比于數據庫中多個事務同時要操作的數據。因此可以用哲學家進餐或是售票系統來舉例,借此引出兩門課都涉及到的“死鎖”問題及解決方法。這種方式有利于學生活用知識點,也有利于“操作系統”這門課的學習。
3.后續課程與“數據庫原理與應用”之間的融合
(1)數據庫查詢優化技術與“編譯原理”中編譯器結構的融合。數據庫查詢優化技術分為四步:查詢分析、查詢檢查、查詢優化和查詢執行,其中查詢分析包括詞法分析、語法分析、語義分析等技術。其實詞法分析來源于“編譯原理”的詞法分析,因此在學習SQL程序的執行原理的同時,了解高級語言的執行原理。比如:SQL命令“select * from student”,進行詞法分析時會根據“空格”拆分得到以下四個詞組“select”、“*”、“from”和“student”,這也解釋了SQL命令中要記得寫“空格”;在高級語言中“int a=10”的詞法分析也是通過空格和一些運算符來分割,最后得到“int”、“a”、“=”和“10”四個詞組。二者的語法分析也類似,只不過需要遵循各自的語法規則,如“select”關鍵字之后見到的下一個關鍵字一定要是“from”,C語言中的“if”語句后面要么是空格,要么是“(”,否則就是語法錯誤。通過這樣的融合,不但使學生明白了SQL語句的執行原理,也簡單了解了高級語言的編譯原理。
(2)數據庫安全與恢復技術與“計算機網絡原理”的網絡安全相融合。數據庫定義為存儲在計算機中有組織的、可共享的大量數據的集合,可見共享是數據庫的重要特征之一。所以需要解決網絡負載、安全性和恢復等問題,可以與“計算機網絡原理”中的組網技術、病毒檢測和防火墻技術等知識點相結合。針對不同的知識點,引入一些網絡方面的知識,不但可以幫助學生了解所學知識應該與哪門課程相關聯,還有利于增加學生學習網絡的興趣,為日后學習“計算機網絡原理”這門課打下良好的基礎。
4.基于多因素評價的考核方式改革
學生成績評價是一個復雜的、多因素的體系,它是教學的杠桿,在課程體系中起著激勵導向和質量監控的作用。因此,學生成績的評價方式在教學改革中也至關重要。目前大多數高校廣泛采用的仍是理論考試,以卷面考試成績為主,參考平時成績和實驗成績來評定學生的學習效果。這種唯分數論的現行評價與素質教育不相適應,有著種種弊端,這已是教育界的共識。因此有必要改革這種評分方式,引入多因素、多方位的綜合評價準則。設計一種課程考核方式,具體可參考以下公式:考核總成績=卷面成績×60%+平時表現成績×10%+編程調試成績×10%+報告撰寫成績×10%+答辯成績×5%+先修主干課成績×5%,其中各項成績和考核總成績均為百分制。需要指出的是,現在的主干課程之間的成績沒有相應聯系,造成一些學生因個人喜好而忽略該課的重要性,所以在“數據庫原理與應用”的考試中需要參考先修的主干課成績,這樣有利于學生重視專業主干課程的學習。同時答辯成績、報告撰寫成績和編程調試成績在整個考核中占有較大比重,有利于鍛煉學生解決問題的能力和創新能力。
三、結束語
在計算機技術和信息處理技術日新月異的今天,對于計算機專業人才培養已遠遠不止于教材本身上的知識,還應與其他知識點融合,做到學以致用。“數據庫原理與應用”課程理論性很強,多數內容以理解為主,多專業課程相互融合,一方面讓學生明白課程與課程之間內容交叉的現象,培養他們的創新精神及綜合能力;另一方面還能提高教師的業務水平,提高學生在社會環境中的競爭力。
參考文獻:
[1]陳流汀.突出特色創新“專業+信息技術”人才培養模式[J].中國高等教育,2010,(8):9-11.
[2]周麗娟.數據庫教學體系改革與優化[J].高教論壇,2009,(1):59-61.