时间:2023-08-23 16:59:32
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇教育与课程论知识点,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:信息化教学;金属切削原理与刀具;布鲁姆教学目标分类
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)34-0118-02
《金属切削原理与刀具》是机械工程专业的主干专业课。课程特点是理论性与实践性都很强。该课程内容既有抽象的空间概念(刀具几何角度等),切削变形、切削力、切削热和切削温度、刀具磨损与刀具寿命等金属切削过程的基本规律,也有切屑类型控制、工件材料切削加工性、已加工表面质量、刀具几何参数与切削用量的合理选择等规律在生产中的实际应用,还包括常用刀具的类型、结构特点及选用等。因而对于没有生产实际经验的学生来说,课程内容难以理解、枯燥乏味,普遍反映学习难度大,对于任课教师来说,课程难教。而作为专业基础课,本课程学得好坏,直接影响后续机械加工装备、机械加工工艺等其他专业课的学习[1-3]。随着信息技术的不断发展,信息技术在大学教学中的应用越来越广泛。国家、省等各级教育部门已经深切认识到信息化对课程教学的变革引领作用,积极信息化教学模式,教育部出台的《教育信息化十年发展规划(2011-2020)》[4]指出,要积极探索现代信息技术与教育的全面深度融合,以信息化引领教育理念和教育模式的创新。信息技术与课程教学的深度融合为金属切削原理与刀具课程改革指明了方向,为探索本课程学生自主学习提供了有效途径。笔者将信息技术与课程知识有效地进行整合,对本课程数字化资源的建设及应用进行了初步探讨,完善了金属切削原理与刀具网络课程,并将其应用到教学中去,加大对学生自主学习、创新精神和实践能力的培养。
一、课程信息化改革思路
著名教育学家罗杰斯[5,6]从人本主义的学习观出发,提出教师的任务是为学生提供各种学习的资源,提供一种促进学习的气氛,让学生自己决定如何学习。他认为教学是为学生创设理想的学习情境,激发学生的推理、分析、鉴别等高级的思维活动,同时给学生提供丰富的信息资源、处理信息的工具以及适当的帮助和支持,促进他们自身建构意义以及解决问题的活动。在此思想指引下,根据学生学习背景及培养要求,对金属切削原理与刀具课程内容进行了梳理,明确了本课程学生在学习本课程时必须掌握的知识点,并将之分为教师授课知识点和自学知识点,各知识点明确教学目标和考核方式,编制知识点教学方案。在实施过程中积极了解学生对知识点的掌握程度,修整实施方案,确保教学效果。课程改革思路与知识点实施方案如图1、图2所示。
二、课程改革实施与评价
在教学目标的制定过程中引入了布卢姆教学目标分类理论[7],该理论认为,教学知识目标的描述应当兼顾认知、情感和动作技能三大领域,其中知识点认知领域又分为知识、理解、应用、分析、综合、评价等六个不同等级的目标,对每个知识点采用准确的描述和阐释,改变了以往比较模糊的教学目标描述,使学生对知识点的掌握程度理解清晰,一目了然。对每个知识点分别采用课堂授课,网络学习和实验教学的方式,采用课堂讨论,观察学生反应,布置作业、定期测验等考核方式,使学生很快掌握该知识点。课程实施过程及其信息手段如图2所示:
在实施过程中对每个学生的知识点掌握程度进行跟踪调查,根据知识点掌握程度,修正授课方式和考核方法。在期末考试后对考试成绩进行了分析,与未实施信息化课程班级学生进行了对比分析,学生成绩分布对比结果如图3所示。结果表明,实施信息化课程改革后,学生总体成绩提升明显。
对实施信息化改革课程的班级组织了相关问卷调查,获取学生对信息话教学的认识程度,从对课程的满意程度和信息化对课程有无帮助两方面进行调研,统计结果如图4、图5所示,结果表明绝大多数学生对信息化教学表示认同,对课程学习帮助很大。
三、结论
将信息化手段应用于金属切削原理与刀具课程教学中,通过梳理知识点,改革完善教学目标,改进教学方案等手段,通过课程网站提供的大量学习资源,进行实例教学、现场教学,来指导学生自主学习,获得了良好的教学效果。
参考文献:
[1]尚晓峰.庞丽君改革教学方法 提高《金属切削原理》课程教学质量[J].教育教学论坛,2013,(33):85-86.
[2]赵岩,吴凤和,王军,马筱聪,等.CDIO培养框架下金属切削原理与刀具课程的变革之路[J].教学研究,2011,(2):44-46.
[3]李悦凤.《金属切削原理与刀具》课的教改实践[J].职业技术教育,2005,(35):143-144.
[4]教育部.教育信息化十年发展规划(2011-2020年)[Z].2012-03:2.
[5]冯晓虹.高校信息化教学的应用效应探究[J].中国成人教育,2015,(12):133-134.
[关键词] 高职 标志设计 课程模式 学科系统化 实践 项目教学
近年来,随着社会经济的发展,旧的高职教育体制已经不能适应当前的形势,高职教育界内部正在酝酿着一场改革,即改革传统课程模式中教学和实践分离的弊端,将实践环节融入到教学之中,使得课程具有了明确的实践指向性。
对于标志设计课程而言,“实践指向性”的意义也一样很重要。标志是整个企业视觉形象系统的核心,对于提升企业的知名度、树立品牌在人们心目中的形象都具有重要的现实意义。在现行的高职设计教学体系中,“标志设计”课程是一门重要的专业基础课程,主要开设于平面设计与广告设计专业,具有较强的实践性,而实践又是检验设计理念的定位、图形、字体、色彩的选用是否成功,是否具有优势的标准。所以标志设计课程的设计实践水准也往往成为评价一所设计学院或设计教育机构的重要衡量标准。
那么,扬弃传统标志设计课程模式中的弊端,切实的提高学生的设计实践能力就成为我们教学的新任务。
一、传统的弊端
1.传统的课程模式
与西方国家不同,中国的高等职业教育的课程模式主要是构建在学校教育的基础之上,校外或企业实践课程相对较少,原则和方法主要沿用普通高等教育和普通中学教育的一套理论,即:重视逻辑性较强的理论基础部分的学习,注重课程的系统性和学科的严谨性,而忽视了实践能力的培养。这就是我们所熟知的“学科系统化”课程模式。
传统的高职标志设计课程也同样处于“学科系统化”课程模式的影响之下,主要的特点是采用“横向排列”的方式(如表1所示),将标志设计的各个知识点分割成独立的章节,然后依次进行“渐进式”的单独训练,从而达到全面而深入的学习之目的。
具体来说,标志设计教学单元被分为:标志的功能与作用、标志的设计原则、标志设计的形态创意、标志的基本构成要素、标志的设计的新趋势,标志设计的设计定位、标志的色彩表现等项目。这样的排列方式,在课程的逻辑性、知识的全面性以及研究的深入性方面都是非常到位的。
2.问题与弊端
如前文所述,传统“学科系统化”课程模式下的标志设计课程,固然在逻辑性、系统性及深入性方面具有自己的优势,但这种优势却并不能掩盖问题和弊端的存在。
首先,“无的放矢,平铺直叙”。
虽然具有很多理论的成分,但从本质上来说,标志设计还是一门实践类的课程。学生学习标志的最终目的并不是掌握基础理论,而是实践――将理论运用于具体的设计实践之中。这种实践性的特征就决定了标志设计课程模式的设置必须“有的放矢”,要以设计实践的具体流程、方法、法规等为依据。
反观“学科系统化”课程模式下的标志设计教学体系,缺乏上述这种“实事求是”的精神,将标志设计课程“平铺直叙”的分为若干个孤立的知识点进行逐一讲授,缺少针对性的实践性教学安排,学生必须将所有章节学习完毕以后才能窥见标志设计的实践性环节。这样,学生无目的的学习,教师无针对性的讲授,教与学从根本上脱节。
其次,“只见树木,不见森林”。
如前文所言,在“学科系统化”课程模式下的标志设计教学体系下,知识点是平行、横向排列的,知识点之间的关系的相对平等的。这样的结果必然是,学生们在具体学习每一个知识点的时候,由于不明白在实践中如何运用,很有可能盲目坠入对某一个知识点的孤立学习,越陷越深,从而忽视了对整体课程内容的把握。最终的结果是,学生或许可以凭借兴趣和经验对某一个知识点掌握得很好,但对多数知识点、整个的教学环节以及实践的过程茫然无知,不知所云。
二、全新的体系
针对标志设计课程在“学科系统化”课程模式指导下的种种弊端,有针对性的重新设计了课程结构与教学模式是非常必要的。
以“厚基础、强能力”、“工学结合,学做一体”为总体的设计理念(如图1所示)的课程模式可以很好的解决上述问题。具体来说包括以下两点:
1.“有的放矢,针对实践”――“项目教学”为先导
针对“学科系统化”课程模式平铺直叙、无针对性的弊端,将“项目教学法”引入标志设计课程中,以达到“有的放矢,针对实践”的目的。
顾名思义,项目教学法指的是学生在教师的指导下有针对性的操作一个项目的全过程,在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容。在标志设计教学中,将传统“学科系统化”课程模式下的依据知识点横向排列的结构改为依据不同项目“纵向排列”(如表2所示),如产品类标志设计项目、企业类标志设计项目、文化类标志设计项目、公共类标志设计项目、个人类标志项目,等等。
这样的方式可以使学生更有针对性的学习,能够从教学的开始就进入到实际的工作项目的情境之中,达到学完一章就能够基本掌握标志设计的大体流程和方法,并能够进行独立设计工作的目标。同时,在对纵向排列的标志设计项目进行循环性学习之后,由于量的积累,产生质的飞跃,学生逐渐将知识点和技能点的融会贯通,从而熟练自如的应用。
2.“既见树木,又见森林”――纵向为主线,横向为补充
如上文所述,新的标志设计课程是以不同的项目为依据纵向排列的,也就是说课程的章节是一个个具体的项目。但是单一的、纯粹的项目教学充其量仅仅是一种企业员工的岗前实训,不能称之为课程。标志设计毕竟是一种创造性思维活动的结果,因此,有关创意思维知识性内容也是标志设计课程必不可少的。
我们强调纵向的项目,并不是说我们要彻底“放弃”横向的知识,而是对传统课程模式的“扬弃”。传统“学科系统化”课程模式的精髓在于它他的知识性和逻辑性,我们取其精华、去其糟粕,将横向的知识与纵向的项目结合起来,织成一张知识点和能力点相互交织的大网,“既见树木,又见森林”,使学生的学习更加全面、系统。
具体来说,新的课程模式可以概括为:纵向为主线,横向为补充;项目为主线,知识为补充。
(1)纵向结构(如表3所示),主要是指在总的章节编排方面以项目的分类和项目实践的流程为依据。
所谓以项目的分类和项目实践的流程为依据,就是指:在课程章节总的排列方面按照标志设计的分类来进行,即产品类标志设计项目、企业类标志设计项目、文化类标志设计项目、公共类标志设计项目、个人类标志项目等;
在每一具体个章节中,主要以每一个项目的操作流程来编排,即背景调研和资料收集、设计要素的挖掘、标志设计开发完成、标志的推广应用。
(2)横向结构。主要是指在各个具体的章节中穿插不同的基础知识点,以补充“纵向排列”留下的基础知识方面的漏洞。
新的课程体系突出的是“实践性”,但是实践是要有知识和理论来指导的。我们在强调实践项目的同时,并不放弃基础知识点的学习,但又不是以原有的“平铺秩序”的方式呈现,而是有针对性的将基础知识点分批的、有机的融入到各个实践项目之中(如表4所示),使得知识与项目相得益彰、融会贯通,使得学生的学习既有整体、又有局部,“既见树木,又见森林”。
三、实践的过程
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“厚基础、强能力”、“工学结合,学做一体”的总体设计理念有针对性的修订和发展了传统“学科系统化”课程模式的问题和弊端,使理论教学与实践教学辩证的统一在一起,明确了课程的实践指向性,适应了现代高等职业教育的要求,从思想和理论上促进了新时期标志设计课程模式的发展和完善。
但是仅仅有先进的思想和理论是不够的,任何先进的思想和理论都需要具体的实践来印证和实施。标志设计课程也不例外,如何将“厚基础、强能力”、“工学结合,学做一体”的总体设计理念在实践中加以应用就成为新的问题。
1.如何增强实践能力――能力点与实践流程的对应
在具体的项目之间之中,平淡的、流程化的描述的项目的实践步骤并不能从根本上提高学生的项目实践能力。真正的项目教学,首先要甄选与项目流程相对应的能力点,然后再将不同的能力点融入到不同的项目操作步骤之中(如表5所示),并明确实现各个技能点与实践流程的关系,使学生在学习的时候能够有针对性的操作和训练,有针对性的解决每一步骤的问题,继而有针对性的提高自己在某方面的实践能力,从而达到了提高整体项目实践能力的目的。
2.如何丰富项目内涵――知识点与项目的有机组合
前文中已经提到我们的课程设计理念是“厚基础,强能力”,也就是说课程教学要在提高学生实践能力的同时不放松基础理论部分的教授,“既见树木,又见森林”,纵向为主线,横向为补充。既然如此,如何很好的、有针对性的实现上述思想就成为摆在我们面前的新问题。
在实践中,标志设计的不同知识点和不同项目之间是存在某种天然的内在联系的,我们可以利用这种天然的联系,将知识点和项目有机组合,在各个不同项目中有针对性的设置不同的知识点,使特殊知识点为特殊的项目服务,从而达到丰富项目内涵的目的。
比如,就一般情况而言,个人类标志对于汉字元素运用较多,企业产品类标志则相对青睐字母元素,而文化公共类标志则更多的使用图形化元素。据此,我们将知识点“标志设计的形态创意”分解为三个部分:“汉字元素的创意表现”、“字母元素创意表现”、“图形元素创意表现”,然后再进行有针对性重组,即将“汉字元素的创意表现”设置在个人类标志设计项目中,将“字母元素创意表现”设置于企业产品类标志设计项目之中,再将“图形元素创意表现”设置于文化公共类标志设计项目实践中,加强了知识点和项目之间的有机联系(如表6所示),切实有效的实现“厚基础,强能力”的理念。
综上所述,新的高职标志设计课程模式是在不断修正和调整传统课程模式理念的基础上产生的。它审视传统,放眼未来,将课程目标指向实践,同时将传统的课程模式解构和重组,与项目教学相互融合,使课程兼具了设计项目的实践性和理论知识的系统性,“厚基础、强能力”、“工学结合,学做一体”,形成全新的、完备的现代高职标志设计课程模式(如图2所示),探索出一条实践教学的新路。
图2 全新的、完备的现代高职标志设计课程模式然而,任何一种课程的设计模式都不能用完美来描述。社会和时代在不断变化,这就要求课程也应随之做出相应的调整。以“厚基础,强能力”、“工学结合,学做一体”为理念的标志设计课程体系也是这样,应该不断求新、求变,不断进行自我审视和调整,“与时俱进”,走在时代的前列。
关键词:计算机学科;形式化方法;知识体系;课程教学
一、引言
形式化方法是基于数学上的形式机制的计算机系统研究方法。客观地讲,有数学的应用,就有形式化方法。但是,从计算机学科角度来讲,一般认为形式化方法是始于20世纪60年代末的Floyd、Hoare和Manna等在计算机程序正确性证明方面的研究。当时由于“软件危机”,人们试图用数学方法证明计算机程序的正确性而发展出各种程序验证方法,但是受程序规模的限制,这些方法并未达到预期的应用效果。从20世纪80年代末开始,在计算机硬件设计领域形式化方法工业应用取得的成果,掀起了形式化方法的学术研究和工业应用的热潮。学术界和工程界的研究人员开展了大量的工作,建立了许多较为成熟并进入应用的形式化方法相关理论、方法和技术。从广义来讲,形式化方法是计算机应用系统(软件、硬件、软件和硬件混合)设计、实现及维护的系统工程方法;狭义来讲,形式化方法是离散数学、数理逻辑、抽象代数等计算机学科基础理论和计算机应用系统开发的结合,是指导计算机应用系统的工程化开发的方法和技术。
计算机学科是一个年轻的工程学科,缺乏工程化的方法和技术一直是计算机应用系统研究的困难,也是困扰计算机学科教育的重要问题之一。例如,迄今为止,大量的计算机软件开发依然没有摆脱试凑和经验,从而,导致“软件危机”,以致于许多人们产生了“计算机是一门艺术,而不是一门科学”的错觉和误解。
从20世纪90年代开始,计算机学科中工程化方法和技术――即形式化方法――的教育引起了欧美计算机教育界的高度重视和关注。欧洲的英国、德国、法国、意大利、荷兰、西班牙等国家的高校相继为研究生开设了形式化方法方面的课程,并推广至本科生教育。在20世纪90年代中期,美国开展了形式化方法教育研究,并在美国顶尖的35所大学的计算机学科实施了研究生和本科生的教育实践。
IEEE-CS和ACM联合任务组于2004年5月提交了计算教程,软件工程分册CCSE(Computing Curriculum,Software Engineering)最终报告,在该报告给出的软件工程教育知识体系SEEK(Software EngineeringEducation Knowledge)中,“软件工程的形式化方法”(Formal Methods in Software Engineering)被列为一门核心课程(序列号为SE313)。CCSE最终报告的推出对计算机学科相关专业的形式化方法教育产生了重要的影响。
欧洲形式化方法协会于2001年成立了专门的形式化方法教育研究分会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识体系及课程内容。该组织于2004年11月了对欧洲11个国家、58所高等院校中的117门形式化方法教育相关课程的调研报告。
本文旨在介绍欧洲高等院校在计算机学科形式化方法教育的现状,建立形式化方法教育的初步知识体系,探讨形式化方法教育实施的可能途径。
二、形式化方法知识体系
欧洲形式化方法协会教育研究分会对欧洲高等院校本科生的形式化方法教育进行了调查分析,将形式化方法分划为6个知识领域和15个知识单元。
形式化方法FM(Formal Method)知识体系中的6个知识领域,即:基础(Foundations),形式化规格(Formalspecification paradigms),正确性验证及演算(Correctness,verification and calculation),形式化语义(Formalsemantics),可执行规格支持(Support for executablespecification),其它(Other Topics)。
6个知识领域包括的15个知识子领域或者知识单元,这些知识单元包含的知识点如下:
FM01:形式化方法的集合理论/拓扑基础的知识点,包括离散数学(DMat,含ZF集合理论、函数、关系、图、树等)、格和不动点演算(FixP)、ScoR域理论(ScTD)等;
FM02:形式化方法的逻辑基础的知识点,包括一阶逻辑(FOL)、Hoare逻辑(HL)、λ演算(LamC)、时态逻辑(TL)、线性时态逻辑(LTL)、计算树逻辑(CTL)、行为(Actions)时态逻辑(TLA)等;
FM03:形式化方法的类型理论基础的知识点,包括类型理论和类型系统(TT)、多型(Polytypism)和泛型(PolyT,Geneficity)等;
FM04:形式化方法的代数基础的知识点,包括代数结构(AlS)、程序构造数学(MPC,含范畴论)等;
FM05:面向性质规格的知识点,包括抽象数据类型(ADT)、代数规格语言(CASL)等;
FM06:面向模型规格的知识点,包括抽象状态机器(ASM)、形式化程序技术(FPT,含前/后条件、不变量、证明、验证)、B方法(B)、VDM、VDM标准语言(VDML)、VDM++(VPP)、RAISE规格语言(RSL)、爱尔兰VDAM(IVDM)、z、面向对象z(Oz)、Alloy等:
FM07:多范式规格的知识点,包括集成概念(MPS,含多范式规格)等;
FM08:构造正确性的知识点,包括程序代数(AoP,含关系演算)等;
FM09:验证正确性的知识点,包括程序验证(Pv)、二叉决策图(BDD)等;
FMIO:机器检验正确性的知识点,包括模型检验(MC)、自动定理证明(ATP)、形式化方法测试(TFM)等;
FM11:求精技术的知识点,包括算法求精(含循环不变量)(ARef)、数据求精(DRef)、求精演算(RC)、B求精(RefB)等;
FM12:程序语言语义的知识点,包括行为(Actions)语义(AS)、代数语义(ASe)、指称和操作语义(FS)、抽象解释等(Absl);
FM13:形式化分布式、并发、移动的知识点,包括进程代数(PA)、通信系统演算(CCS)、通信顺序过程
(CSP)、π演算(PiC)、Petri网(Petri)、有限状态进程(FSP)、消息顺序图(MSC)、LOTOS、增强LOTOS(ELOT)、Estelle、Unity、系统描述语言(SDL)等;
FM14:声明式程序设计的知识点,包括函数式程序设计(FP)、Haskell、标准ML语言(SML)、扩展ML语言(EML)、CAML语言(CAML)、面向对象CAML(Ocaml)、Prolog等:
FM15:其它知识点,包括算法及复杂性(AL)、软件体系结构(SA)、Java建模语言(JML)、安全性分析技术(Safety)等。
三、总结
1.形式化方法的工业应用需求和教学过程实践的经验积累,已越来越体现出形式化方法教育的必要性和可行性。但是,国内计算机学科相关专业的形式化方法教育还相对薄弱,尚未在高等院校得到有效推广和实施。目前,国内形式化方法教育面临如下几个方面的困难:
(1)应用环境缺乏。软件工程是形式化方法的主要工业应用领域。国内软件企业近些年有很大的发展,但相当一部分企业仍然停留在个人英雄时代,很少需要团队合作或者是不需要大规模的合作。所以形式化方法在这里无法真正得到推广,结果一些大的企业也只有从国外引进人才或者引进人才后再进行培训。
(2)课程教材稀缺。目前国内仅有数种形式化方法相关教材,且基本上都是针对某种表示或方法,如z、B、Petri网等。涉及形式化方法的软件工程、硬件设计方面的教材/专著也不过两三种。这些极大地制约了教师对形式化方法的全面了解和把握。
(3)支撑工具匮乏。在形式化方法的教育中,为了提高学生学习的兴趣和课程教学的效果,形式化方法支撑工具是必不可少的,但我们却很难发现有价值的支撑工具。主要原因在于这些工具从认识到使用都需要花费很大的精力,当然开发相应的教学支撑工具也是需要花费较大的精力。
(4)实验环境缺少。形式化方法对于大规模应用系统开发尤为重要,教学单位一般只能提供小规模的教学实验环境,远远不及现实中的大规模系统。学生又缺乏到大型企业中实践和实习的机会,不能很好地使学生对形式化有一个感性的认识。
2.形式化方法教育得到欧美国家高等院校的重视和大力推广不过近十余年的时间,建立完善的知识体系和课程教学内容还需要进一步的努力。从欧洲58所高校的课程开设情况,结合CC2005以及计算学科的特点,可以看出形式化方法教育可能采取的途径为:专门语言/方法教学、综合内容课程教学、分散知识点教学。
(1)专门语言/方法教学: 仅仅围绕一些特殊或专门的形式化方法/语言进行教学,例如,Z语言、B方法、VDM语言、Petri网、逻辑及程序证明等。此方法可以对低年级学生实施教学,课程教学的目的在于培养学生能将形式化方法知识融会到其它后续课程的学习中,并逐步锻炼学生在计算机软、硬件系统的开发活动中使用形式化方法的能力。不足之处在于教学计划中仅仅包含了单一的方法/语言,学生不可能对形式化方法有广泛的认识和全面的了解。同时,由于商业软件所采用形式化方法的多样性,很难保证接受教育的学生达到学以致用,教学与实践的偏差难免太大。
关键词:幼儿园 多元文化课程 组织方式
幼儿园多元文化课程组织是课程实施的前奏,是对课程内容及其影响因素的综合性操作,直接关系到以什么样的形式进行课程实施,其组织方式是对幼儿园多元文化课程组织理念的具体化,是一系例操作方法,有着重要的实践指引价值。幼儿园多元文化课程以各民族文化为课程资源,各民族文化中包含着各个细小的知识点,每个细小的知识点是民族文化各个小支流中的结点,是文化最小的构成细胞,而各个结点的关系也是各不相同,它们之间存在五种相互关系:第一,依赖关系,一个知识点是另一个知识点学习的基础。第二,参考关系,学习一个知识点可以以另一个知识点为参考,一个知识点是另一个知识点的拓展。第三,平行关系,一个知识点与另一个知识点既没有前驱关系,也没有后继关系,学习它们可不分先后。第四,前交关系,两个知识点无前驱后继关系,但都与第三个知识点产生了联系,第三个知识点是前两个知识点的学习基础。第五,后交关系,两个知识点无前驱后继关系,但必须通过这两个知识点的学习才能学习第三个知识点。根据各知识点间关系,可以归纳出四种课程组织方式,即集合结构组织、网状结构组织、线性结构组织和树状结构组织方式。
一、集合结构组织方式
如果知识点之间是平行关系,可采用集合结构对之进行组织(见图1)。在学前教育机构中,可以领域或学科为组织形成各个序列,然后按年、季、月、周进行分段安排,再以每个具体的活动来展现,这种组织方式把各领域或学科课程内容分配在每个时段,并处理好它们间的关系。这种课程组织方式的特点是计划性强,注重同一领域或学科知识的连续性、顺序性、逻辑性,属于领域本位或学科本科的课程组织方式,便于教师进行整齐划一的教育教学,节约人力物力。但其弊端也十分突出,如漠视儿童主体性,无法顾及儿童个体差异,领域或学科的分离也割裂了儿童生活,使其支离破碎;并抑制教师创造性的发挥,使教师无法对课程内容心理学化,教师成为课程内容的宣读者,教师的专业得不到合理的发展与提高;还不利于课程内容的更新,使课程内容无法不断深入儿童生活,也不利于家园教育的统整。
二、网状结构组织方式
如果知识点之间是依赖和参考关系,可采用网状结构进行课程组织(见图2)。这种课程组织方式是把所有领域或学科的课程内容进行统整,然后分编成各个单元,各个单元串成单元序列,教师以此进行活动设计,并实施教育教学。这种课程组织方式能考虑到知识之间的不同关系,通过对知识的统整,体现知识之间的联系,还能避免一些不必要的重叠,避免儿童进行重复学习。但是这种课程组织方式依然没有从根本上改变集合结构组织方式的一些弊端,它还是采用教师整齐划一的课程实施方法,仍然无视儿童的主体性和个体差异性,不过在教师主体性和创造性发挥方面比之集合结构组织则略有进步。
三、线性结构组织方式
如果知识点之间是依赖和参考关系,可采用线性结构进行课程组织(见图3)。这种课程组织是因为知识点的依赖和参考关系,把知识点分布于一条主线上,形成知识点的线性演进。这种课程组织方式可集传统的直线与曲线(即螺旋式)组织优势于一体,较为注重知识的持续性、顺序性、逻辑性,同时切合儿童循序渐进的认知规律和特点,便于儿童对某方面知识较深入地探究和学习,对培养儿童探索的兴趣和热情,较深入地理解事物有很大的帮助。同时这种课程组织对教师的要求也很高,教师必须具备专业的知识和技能,能引领儿童作深入地探究。这种课程组织方式由于对深度的过于重视忽视了知识广度的问题,以至于不能拓展儿童视野,培养儿童思维的灵活性,而且对单一知识的持续深入也是比较枯燥的,儿童的兴趣能否持续、探索的热情是否能得以保持都是很大的问题,而且教师的引导是否适切也成为课程成败的关键因素之一。
四、树状结构组织方式
无论知识点之间是什么关系,都可以运用树状结构进行课程内容的组织(见图4)。这种课程组织方式也可称为主题课程组织方式,即对知识点进行综合化的基础上,超越领域限制,进行主题组织,其关注知识的过程性,能体现儿童的主体性和积极性,顾及儿童个体差异,并以问题解决为其核心目的之一,培养儿童创造性。具体说,主题课程组织方式在幼儿园多元文化课程内容组织过程中发挥了较大优势,一方面为儿童提供了很好的发展平台,为儿童提供了观察、探索、发现的环境,发挥儿童主动性和积极性,拓展了儿童视野,增进儿童与教师及儿童之间、以及与家长之间的交流与合作,丰富儿童经验,培养儿童解决问题能力,发展儿童思维等方面有着重要功能。另一方面主题课程组织方法是对情景化和生活化教育教学的回归,是对儿童人性尊重的反映,也促进了教师对儿童的关注、理解和尊重。主题课程组织方法为教师提供了充分的自我发挥、创造的机会和空间,表现出对教师的尊重。但主题课程组织方式还是存在一些很难克服的弊端,需要有着清醒的认识和理性的规避。由于各主题之间很难连贯与深入,使得课程的整体性和持续性很难维持,教师在收集主题材料时,常常收集反映主题内容的材料,这也使得很多优秀传统文化与儿童无缘,还可能存在重复的问题,更占用了教师较多的精力和时间。
(山东旅游职业学院, 济南 山东250200)
【摘要】微课程是对传统教学模式的革新,是教师围绕某个知识点或教学环节而展开的教学活动,主要以短视频为呈现方式。借助微课程可以进行移动学习,有助于形成新的学习理念。文章从移动学习的角度梳理了微课程的概念,针对微课程的特征和设计原则进行了探讨,在此基础上提出了其教学应用模式 。
关键词 微课程;课程设计;教学模式
一、引言
随着移动网络、智能手机和平板电脑的迅速发展与普及,我们经常能看到在地铁上、候车时、和旅途中学习的现象。移动学习成为一种新的发展趋势,随时随地进行智能化学习成为可能。由此可见,人们的学习时间、空间都已从连续、固定、封闭走向灵活、开放、多元,学习呈现出碎片化和移动化趋势,实现方式的自主性与个性化;体现在学习过程中则趋于交互性与及时性;对学习内容的要求则是体现在信息容量微型化和碎片化,注意力保持要求较低的学习资源。微视频课程是将正常课程按照知识点、知识模块按正常的教学设计和学习者需求进行分解,通过拍摄制作成大量的短小精悍的微视频,具有主题突出,目标明确,教学内容微型化、半结构化,易于扩充等特点。它能让学习者在复杂的学习环境中,满足通过智能移动设备如PC、平板电脑、智能手机等和网络播放观看视频的需求,通过点播学习一个个小知识模块,实现随时随地在“移动”的状态中利用“零碎”的时间去学习。微视频兼顾新闻性、评论性与娱乐性,在这个多媒体融合的时代,满足了人们在移动学习角度下获取资源的需求。因此,微课程成为了微时代在线学习或移动学习的重要学习资源。
在《教育信息化十年发展规划( 2011-2020 年)》中强调指出,在新时期理念创新应作为教育信息化的的先导力量,教育资源的整合和学习环境趋于信息化,创新的核心在于以学习方式和教育模式为核心。2012年9月,教育部开始重视微课程体系,并征集全国中小学优秀微课程作品;2012年12月,教育部又面向全国高职院校高校举行了微课程教学比赛,掀起了一股关于微课研讨的热潮。与此同时,高校与媒体平台迅速合作,比如华南师范大学与凤凰卫视合作开发了“凤凰微课”,内容覆盖面广,极大地满足了大众个性化学习的需求。各种微课网站也迅速出现并获得了极大的成功,如选课网等。当前,在教育部高度重视和有力推动下,以微课程为核心的教学新模式正在全国部分中小学甚至是大学逐步推开,微型学习这个话题已经成为广大职业院校、教研部门关注的热点话题,同时在教学实践中不断的丰富和完善,并取得了显著效果。
二、微课程释义
关于微课程的定义,本文认为微课程就是在新的课程标准和教学实践要求下,主要以视频为载体,记录教师在组织教学的过程中围绕某个具体知识点或者是重点、难点、疑点,抑或某个具体教学环节而设计开展的教与学互动的全过程。
关于微课程的理论研究,发轫于国外的教学研究。最早提出微课程的,是美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师戴维·彭罗斯,从2008年秋一经提出就引起很大反响,戴维·彭罗斯更是把微课程这个新发现戏称为“知识脉冲”[1]。按照他的理论,微课程是充分运用建构主义,以互联网在线学习或移动互联网学习为手段的实际教学方式。而微课程的“知识脉冲”影响到国内,广东省佛山市教育信息中心主任胡铁生率先提出“微课”的应用研究,即在45分钟的课堂之上,主要围绕讲授核心知识点展开。胡铁生提出要根据认知科学规律,根据学生群体的特点,比如学生保持注意力时间短、有效学习时间短等特点,针对这些特点提出应该在教学中将重点、难点、疑点等核心知识点,制作成片断的、微型的的视频点播资源,这样做的最大好处就是有利于个性化的教学和个性化的学习的实现。
“微课程”在国外的发展主要经历了由冗长到短小、由封闭到开放、由零散化到体系化的过程,微课程完成了从 Mini course 发展到 Micro lesson,再到 Micro lecture,最后到 MOOC 的演变过程。目前国内微课程在设计方面的文献较多,主要分为理论综述、现状发展、设计方案三个部分,其中理论综述类的文献在设计方面所占比例最大,但国内并没有统一的微课程设计模式、流程和标准,各人只是根据自己的经验和理解对微课程进行设计和开发。2011 年,胡铁生基于区域资源建设经验,提出了区域“微课”开发的四个步骤和两个途径[2]。梁乐明提出了基于国内外三个微课程平台的对比分析,提出了微课程教学设计的流程和设计模式[3]。李小刚等人从认知负荷的角度提出了微课设计的原则,并探讨内容、媒体和可用性三个方面的设计[4]。张琛等人总结了微课程视频制作中的注意引导设计原则[5]。陈怡提出了基于学习的反转课堂微课程教学设计与应用研究[6]。李焕亮提出了移动学习视野下的微课程在高职院校中的应用现状[7]。
目前微课程在我国的发展虽呈上升趋势,但在设计、开发与教学模式方面的研究还不是很全面和充足,基于移动学习角度提出微课程设计与开发原则较少。本文试图从移动学习的角度梳理了微课程的概念,针对微课程的特征和设计原则进行了探讨,在此基础上探讨了其教学应用模式。
三、微课程的特征与设计
微视频是一种新媒体,在行业和学术界至今还没有统一的界定。虽然对于微课程的定义未能统一,但其特点还是较为明显的:微视频一般是时长 30秒—20分钟,内容广泛,形态多样的视频短片[8]。在现实教学中,很多教师由于理解的缺失,加上始终未能跳出传统课程的框架,大多数的微课程成了网络视频版的“微格教学”或是把传统的视频切割为很多短小的组合,目的用以观摩教师教学而并非真正的服务于学生。笔者认为,微课不应该成为教师自娱自乐的手段,教是应该为学而设计,微课程与传统课程最根本最重要的不同之处在于教学设计的理念和方法。我们先对比一下微视频课程与传统视频课程的区别,见表1。
(一)微课程的特征
与传统视频课程特点不同,微课程视频的特征表现在以下几个方面:
1.主题突出,目标明确,教学内容微型化。微课程主题非常突出,教学目标具体而细致。如何设计和创建微课程,应该以解决课堂教学中某个学科知识点或某个教学环节、某道学科难题、某个定义理解等为依据的。例如,教学中的疑惑点、重难点、容易理解片面的内容部分等。传统课堂需要完成纷繁复杂的教学内容、实现数个多维度的教学目标。两相比较,微课程的教学目标更加单一和聚焦,一般只要求一到两个知识点即可。微课程聚焦和放大教学中的重点难点,关键是通过合理的解构对知识内容进行科学切割,让学生通过一个个微目标的达成,实现知识不断积累目的。
2.半结构化,易于扩充。目前,微课程的核心是微型教学视频。除此之外,微课程的其他资源包括教学设计脚本、教学辅助资源、师生对课程各环节的反馈与评价、素材资源清单、教学反思记录、微课程评价量表等多种资源。这些文件内容结构紧凑,类型也相对丰富。同时,这些资源会随着教学实际需求和应用资源的外在环境的不同而不同,并随之不断地变化和充实[5]。相比之下,传统课堂录制的教学视频,其资源结构紧密,固化封闭,难以修改。
3.短小精悍,使用灵活。根据认知心理学的研究成果,成人的注意力可以保持15分钟左右。一般而言,微课程的持续时间都控制在10分钟以内,相对于传统的45分钟课堂讲授“满堂灌”,短小精悍的微课程更能迎合学生的认知特点,对学习者而言,他们有利于保持更高的注意力,能更有效的利用短时间进行微课程的知识建构。由于微课时间较短,所以视频资源容量一般在百兆以内,其视频格式也一般为流媒体格式,支持网络点播等功能,如MP4、avi、f lv等。教师在开发微课时,技术难度也比较小,且灵活多变,可以使用多种技术手段和策略。
与传统教学方式比较而言,微课程并不是微不足道,而是微言大义、时短高效,这一特点更能满足广大学习者的特点和需要,视听呈现方式给学习者提供了一种轻松快乐的学习体验,符合“微时代”数字化学习的新趋势。
(二)微课程设计与制作步骤
一般而言,微课程的制作包括选题、设计、教学准备、录制视频、后期加工、上传到平台6个步骤,如图1所示。
四、微课程教学设计原则
良好的教学设计是指导微课程教学资源的开发的前提和基础。与其他学习资源类似,微课程的设计也需要从制定教学目标、分析学习者和学习情境、设计教学策略、实施教学活动以及评价和反馈学习结果、选择教学媒体等方面进行设计,从而实现学生发展,教师发展的目标。笔者根据微课程的特点,主要从设计对象、教学内容、教学形式、技术支持这四个方面进行了探讨,确保微课程能够满足学习者的实用需求。
(一)明确的设计对象
关于微课程的教学设计原则首要的就是对学习者的学习需求进行分析,从而设计相应的教学目标和教学内容。学习者需求分析主要包含以下几个方面:首先,职业技术院校学生特点的分析。职业技术院校的学生一般注意力保持时间较短,新鲜、带有刺激性的事物往往能吸引他们的注意力。因此,在设计职业技术教育知识微课程时,应尽量保证微课程时间短、重点突出且具有创新性。其次,职业技术学院学生分析。职业技术院校的学生的文化基础层次较低,他们很难吸收哲理性较强的知识,故微课程的设计语言应该通俗易懂,知识点的设计应该遵守直观性原则。 最后,学习需要分析。应该根据学生的需要选择性的设计微课程,如在考试临近之时,就应该根据学生的需要给学生提供考点归纳一类的微课程。
(二)合理的内容设计
要制作微课程的视频,首先需要对知识内容进行规划和设计,按照微课程授课的要求,对知识点进行重新合理的切割,尤其是对知识点进行微型化处理。
1.教学内容的选择。在授课内容的选择上避免大而全,必须主题鲜明,不追求内容的全面和系统化,重点选择小而精的知识点。要做到一个微视频能独立承担完整的知识点,这些知识点能够、但不必需与其相邻近的知识点松散组合[7]。
2.教学内容的微型化处理。教学内容的分割上,尽量将课程分成若干小知识点,或者为学习者提供单一且有实际意义的主题,方便学习者在短时间内可以迅速完成学习任务。具体操作中,可以对教学知识点采用微内容结构脚本进行切割处理:另一种方案是将传统教学中原本完整的教学内容,划成三部分,即“主题—话题—学习对象”,视频设计与制作的重点,落在第三模块即学习对象上。其中,一个学习对象对应一个单独的知识点。制作视频时,根据实际情况对学习对象进行适当的组合。
(三)合理的教学形式
分析近年来全国和各地市级微课大赛获奖的微课视频,其获奖者都是对教学目标和学习者进行充分的分析后选择了合适的教学形式。有的老师讲解的是导游英语相关的知识点,其录制视频的地点就选在了景点;讲解机械制造的老师就选在了厂房;还有的老师运用纸片和卡片,没有授课者的出镜,这种新颖的形式也取得了较好的教学效果
(四)相应的技术支持
微课程能否顺利的录制技术,技术因素也是重要的因素。除了相应的录制设备如摄像机、智能手机、微单、平板电脑等,后期的视频处理软件如Snagit,Camtsia等也是必不可少的。
五、微课程的教学模式
以教学视频为核心的微课程,将学习单元、习题测试、学生反馈以及教学反思等内容整合起来,对视频片段来说,借鉴翻转课堂理论体系,或者说将翻转课堂和微课程体系结合起来,对微课程具有重要的借鉴价值。起源于美国的翻转课堂,简而言之就是将教学内容制成视频,并提前安排学生课前观看,等到了课堂上,则组织学生展开问题讨论和作业辅导等活动。而微课程所提倡的“针对具体问题、提倡自主学习”的教学理念,以及微课程自身的结构特点、微课程的视频资源等,都为翻转课堂教学的顺利开展提供了有力的支持。
1.课前自学。课前自学是关键。在正式的课堂教学活动之前,学习者必须根据教师所提供的视频资源自主学习。这个环节实际应该是作为实施翻转课堂或者微课程体系的必备环节,是正式课堂的扩展与延伸,是课堂教学的一部分。在这个过程中,微课程的开发是基础和前提,教师充分分析学习者和学习需求,按照微课程设计的原则制作。学习者需树立微学习目标,熟知学习内容,带着问题有针对性的学习微课程视频。在看完教学视频之后,还应该配合进行一定数量的练习或者测试,用来巩固所学,同时检测学习者对新知识点的掌握情况。对于课前练习的数量和难易程度,教师要根据学习者的实际水平合理设计。
一、交通规划课程应用问题驱动教学法的可行性分析
传统教育理念以教师为主体,对学生进行填鸭式教学,很难调动学生积极性,导致学生缺乏创新精神。现代教育理念强调启发式教学,以学生为主体、教师为主导,通过调动学生积极性引导学生思考、探究问题,培养学生敏锐、客观、批判性地学习和创造知识的能力和品质。[3][4]
启发式教学法是在辩证唯物主义的认识论指导下批判地继承过去的教学理论遗产,在现代心理学和教育学的基础上发展和完善起来的。该方法根据教学任务和学习规律,从学生实际出发,采用多种方式,以启发学生思维为核心,调动学生的学习主动性和积极性,促使其生动、活泼地学习。其特点是强调学生是学习主体,教师要调动学生学习积极性,实现教师主导作用与学生积极性相结合;强调学生智力的充分发展,实现系统学习知识与充分发展智力相结合;强调激发学生内在学习动力,实现内在动力与学习责任感相结合;强调理论联系实际,实现书本知识与直接经验相结合。[3][4]在启发式教学过程中,问题和案例常被用于启发学生思考以探求真理。问题驱动是学习和研究的原动力和推动力,基于问题驱动的教育教学模式有助于培养学生的创新精神和意识,有利于实现成果导向教育目标,达到工程教育认证标准。[4]
加拿大麦克马斯特大学的医学教育项目最早倡导问题驱动学习法。[5]该方法是一种使学生学会学习的教学活动,针对刚毕业的医学院学生虽有大量专业知识却缺乏临床应用能力的缺点,以学生为中心,强调以问题为学习的起点,而不像传统教学那样先学习理论知识再尝试解决问题。[6]后来,这种教学策略逐步被推广到商学、教育学、建筑、法律、工程等学科的教学活动中,对于培养学生自主创新和解决实际问题的能力具有明显的促进作用。[7][8]交通规划具有宏观、抽象、知识点多、涉及面广、贴近生活等特点,适合采用问题驱动教学法激发学生学习兴趣、促使学生理论联系实际。
二、交通规划课程应用案例主导教学法的可行性分析
案例是人们在生产、生活中所经历的典型事件的陈述或故事的有意截取,对于人们的学习、研究和生活具有重要意义,常作为一种工具对学生进行说服和教育。案例教学法是一种以案例为基础的教学法,本质上是提出一种教育的两难情境,没有特定的解决之道,而教师在教学中扮演着设计者和激励者的角色,鼓励学生积极参与讨论。不像传统的教学方法,教师是一位有学问的长者,扮演着传授知识的角色。[9]这种教学方法通过案例向学生传递有针对性的教育意义的信息,有助于激发学生学习积极性,帮助学生学会理论联系实际。
以往的交通规划课堂教学大多采用灌输式教学模式,一般是根据教材设计的内容体系给学生讲解基本原理、模型和方法等。这种以教师为主体的传统灌输式教学方法不利于调动学生的学习积极性,激发不了学生的学习兴趣,也达不到培养卓越工程师的要求。[4]启发式教学法能够很好地调动学生学习的兴趣和积极性。为调动学生学习积极性,教师在教学过程中通常安排课外大作业,并要求课堂汇报,然而,教学效果依然不尽如人意。究其原因可能是任课教师对于启发式教学法的理解还不够透彻、运用还不够自如,在课堂教学过程中所述事例不够生动、形象,所介绍的案例比较少。另一方面,一些工程实践案例过于复杂,不适合也很难直接应用于课堂教学。由此可见,选择合适的案例,并采用案例主导教学法有助于提高交通规划课程的教学效果。
三、问题驱动和案例主导的交通规划课程教学方案
为提高交通规划课程的教学质量和水平,使学生能够积极、主动地学习该课程,通过该课程的学习能够真正掌握该课程的核心理念和精髓,具备从事相关设计和研究的能力,笔者提出问题驱动和案例主导的交通规划教学思路。针对核心知识点,利用启发式问题和主导式案例引导学生主动思考,弱化庞杂的理论模型和算法。借助交通规划软件,让学生模仿示范案例自己制作案例,然后在课堂上讲解和讨论。通过实际操作与演练调动学生学习积极性,引导学生课外自学具体的模型与算法,从而培养学生发现、分析和解决问题的综合能力。
(一)核心知识点
笔者查阅国内外有关交通规划理论与方法的教材、专著和文献等资料,梳理交通规划课程的核心知识点,将这些知识点进行分层、分类,并绘制核心知识点结构图。例如,图1为四阶段交通需求预测模式,包括各个阶段之间的关系以及各阶段的内涵示意图。 (二)启发式问题
运用启发式教学法的核心在于启发式问题的设计,通过问题启发学生思考,使其对问题感兴趣,在寻求答案的过程中掌握理论知识的核心内容、体会理论知识的重要性及其与工程实践的联系。这样的启发式问题可能来自现实需求或理论需要,包括知识衔接性问题和现实需求性问题。
知识衔接性问题即衔接已有知识点与未知知识点的那些问题。一方面,在每堂课开始介绍知识点之前,教师可提出与先修课内容或上一堂课内容有关的问题,促使学生对已有知识进行回顾,并顺理成章地接受本堂课所要介绍的内容。另一方面,在每堂课讲解知识点之后,提出与下一堂课內容或后续课程内容有关的问题,启发学生思考本堂课所授知识点的作用和价值,并为学生拓宽知识面和主动学习奠定基础。在课堂教学过程中,首先通过启发式问题使学生回顾上一堂课所讲授的主要内容,加深对已有知识点的理解和记忆;然后通过启发式问题引入本堂课要讲授的主要内容,使学生带着问题学习新知识,在解决问题的过程中理解和记忆新的知识点;最后通过启发式问题引出下次课将讲授的主要内容,培养学生善于思考和灵活运用所学知识的能力。例如,在开始介绍“绪论”之前,可以提出几个问题:“你熟悉交通吗?”“你经常遇到什么样的交通问题?”“你怎样理解交通?”“你认为如何解决交通问题更有效?”通过这些问题引导学生主动思考,在他们回答问题之后做出总结并顺利地引出交通规划在解决交通问题中的地位与作用。当解释交通规划含义时,首先可以问学生“你的人生规划是什么?”“你的职业规划是什么?”,然后再给出交通和规划的科学定义,最后可以告诉学生,“你们现在开始应该科学地规划一下自己的人生、职业和生活”。使用问题驱动法在知识点之间以及理论与实践之间设计一系列环环相扣的问题,使学生从已知到未知、从现象到本质,在探究问题的过程中学习并掌握理论知识,从而树立发现、分析和解决问题的意识,并培养正确的科学素养。
现实需求性问题即由实际交通规划需求所产生的统计、预测、评估、设计等问题。这些问题可能来源于对交通现象的解释或描述,也可能来源于科研实践中碰到的困难或解决方案等。在授课过程中,可通过启发式问题引导学生发现现实生活中存在的问题,理解理论知识在解决现实问题过程中的价值,培养学生理论联系实际、运用理论知识解决实际问题的能力。例如,在讲解五大交通运输方式及其优缺点时,可以向学生提出以下问题:“你寒暑假回家时采用什么样的交通方式?”“你更喜欢哪种交通方式?为什么?”“你认为未来哪种交通方式的发展空间较大?为什么?”当介绍城市道路系统形式时,可以提问:“北京市的道路网是什么形式的?有什么特点?”“大连市的道路网又是怎样的形式?为什么不能构建成北京的那种路网形式?”通过这些问题驱使学生理解现实需求与理论发展之间的关系,树立理论指导实践、具体问题具体分析的理念和思路。
(三)主导式案例
交通规划是一门实践性很强的课程,案例教学法对该课程教学具有重要作用。一方面,教师可使用交通规划软件编制虚拟案例,通过虚拟案例增强学生对理论模型和算法的理解与运用。例如,采用一个虚拟案例解释出行生成预测过程中的P-A平衡(即产生量-吸引量平衡)问题。通过该案例可以使学生更清楚、更直观地了解出行生成预测中存在的P-A不平衡问题以及进行P-A平衡的算法。借助专业软件设计的这种虚拟案例能让学生更深刻地理解理论、公式、算法的含义和本质,还可以使学生熟悉专业软件,培养学生抓住问题本质和使用专业软件解决实际问题的能力。另一方面,介绍交通规划软件中的已有案例或来自工程实践的交通规划案例,通过这些实际案例让学生了解交通规划问题及其实际来源,从实际问题中感受理论发展的需要和必要性,以及交通规划理论对工程实践或现实生活的指导作用和意义。例如,图2显示了使用交通规划软件TRANSCAD实现某区域交通需求预测的重要步骤。通过这种实际案例的介绍,学生能够真实地了解实际工程需求、实际问题、实际操作过程,也提高了理论联系实际、针对实际问题提出解决方案的能力。
无论是虚拟案例还是实际案例,都可以通过案例介绍让学生真实地感受到实际应用过程中常犯的错误以及正确的做法。例如,在TRANSCAD软件使用过程中,初学者经常由于操作不精确导致所划小区个数与设想不符。教师可以进一步地通过分析让学生理解案例所揭示问题的深刻含义。
(四)教学内容设计及实践检验
将核心知识点、启发式问题和主导式案例融入交通规划课程的教学内容和过程中,通过启发式问题或主导式案例的引入突出交通规划课程的主要知识点,强化核心知识点。经过教学内容的重新设计,形成以问题驱动和案例主导为特色的交通规划课程教学方案。
通过教学实践,对新教学方案进行直接和间接检验。直接检验指的是学生在本门课程学习过程中的表现以及课程考核成绩。间接检验指的是学生在后续课程学习过程中或参加各类相关科技竞赛或科研训练活动中对相关知识的应用和移植能力。
四、结语
为提高交通规划课程的教学质量,课题组提出问题驱动和案例主导的交通规划课程教学改革思路。首先,梳理该课程的核心知识点。其次,设计启发式问题和主导式案例。然后,以问题驱动和案例主导为特色制作交通规划多媒体教学课件。最后,通过教学实践检验和完善新的教学思路和方案。问题驱动和案例主导的教学思路符合学生学习特点,适用于具有较强工程实践特点的交通规划课程,有助于培养学生发现、分析和解决问题的能力,同时有助于培养学生深刻认识问题、生动活泼地表达观点以及团队合作等方面的能力。综上,问题驱动和案例主导的教学思路具有较好的应用价值。
[ 参 考 文 献 ]
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关键词:远程教育;半开放考试;创新教育
一、远程教育中半开放考试模式的作用
(一)有利于现代远程教育更快的发展
现代远程教育是一种新型的教育模式,所以要想让其获得更好的发展,就必须保证这种模式能够与社会发展以及学生需求相符合,建立更加科学、合理的网络考试制度。从远程教育试点的工作情况来看,远程教育现在面向的还是成人,所以这就要求远程教育的考试方式不能和普通院校学时考试模式一样,采用闭卷考试,需要有条件的开放考试尺度,这样更容易满足学生的需求以及社会发展的需要,符合现代远程教育的开放型特点。所以在远程教育中实行半开放式的考试模式不仅能够突出远程教育模式的优势,而且还能够帮助这种模式不断得到社会的认可,从而促进远程教育能够获得更快、更好的发展。
(二)有利于提高现代远程教育的教学质量
现代远程教育由于面向的是成人教育,所以在课程考核方面不应该过于重视学生对理论知识的掌握情况,而半开放考试模式则在一定程度上缓解了这种困境,增强了学生的学习积极性,在很大程度上降低了学生的学习压力,从而可以让学生能够处理好学习以及工作之间的关系,而且学生针对某一问题进行答案查找的过程中,还能够不断提升自身的综合处理能力,所以说,半开放式的考试模式能够在一定程度上提升远程教育的教学质量,更加符合社会对这种新型教育模式的需求。
(三)有利于降低考试中存在的作弊风险
近年来,经常会出现成人教育考试作弊现象,远程教育的半开放考试对学生记忆基础知识的要求比较低,允许学生对答案进行查询,所以这就在很大程度上抑制了学生作弊的动机,降低了考试作弊现象的发生率,从而大大降低了考试中存在的风险,提升考试的真实度。
二、现代远程教育半开放考试的标准体系
(一)现代远程教育课程考试中考生应具备的能力
1.掌握记忆性知识。所谓的记忆性知识主要是指学生需要进行背诵以及记忆的知识点,对于文科类的课程来说,主要是一些名词,概念以及原理等,而对于理科类课程重要是定义、公式、计算方法以及表达式等,这些知识点都是最基本的,是后续知识学习的基础,这些记忆性的知识在考试中虽然直接进行考试的比重不多,但是所有考题都与这些知识点有关,学生如果不能够对这些知识点进行掌握,那么必然会影响到整体的考试成绩,所以可以说记忆性知识不论是在普通教学模式中,还是在现代远程教育模式中,学生都应该掌握。2.理解领会性知识。领会性知识在文科和理科学习中也具有一定的区别,在文科类课程中,领会性的知识主要是指对不同概念、原理以及方法之间的异同点进行理解;而在理科类课程中,领会性知识则是指一些基础知识点的外延知识,学生需要对这些知识点的内容进行了解,并根据试题的要求来从外延知识中选择最佳的知识点以及方法进行解题。领会性知识是从记忆性知识中发展过来的,是对记忆性知识的应用以及外延,所以对于考生来说,这部分知识侧重于理解,考生要熟悉不同知识点之间的区别以及联系,并在考试中能够灵活应用。3.简单应用。文科课程的简单应用是指能够在具体考题中正确运用相关的概念、方法以及原理,并能用这些内容来解决实践中存在的问题;而理科类课程中的简单应用则是指能够用相关的公式、原理、方法以及步骤等解决一些应用性的问题。4.综合应用。综合应用能力无论在文科课程中还是在理科课程中都是将学过的知识点进行综合分析和运用,用来解决比较复杂的问题,这就要求学生能够对所有的知识点都进行理解和掌握,在考试中能够合理的对知识点进行综合使用,从而解决具有多知识点的复杂问题。
(二)现代远程教育课程半开放考试的标准
1.远程教育半开放考试具有一定的层次性。远程教育学校在对学生能力进行考核时,需要根据对学生四项能力的要求来进行试题范围以及内容的确定。如果试卷是百分制的模式,学校需要将记忆、理解、简单运用以及综合运用这四项能力按照20:20:30:30的比例进行分配,那么考试试题也需要与能力考核进行匹配,在考试试题中考察学生记忆以及理解能力的试题定位为比较简单的试题,而考察学生简单运用知识能力的试题则是中等难度的试题,而具有多种知识点的试题为难题,通过这种比例模式的考试试题,学生的成绩就能够清楚的分出层次,从而学校就能够通过成绩来考察学生的学习效果。2.现代远程教育课程半开放考试命题标准。远程教育如果想要杜绝学生作弊的情况,就需要保证除了计算题之外的试题都不具有标准答案,也就是说在远程教育半开放考试中不能设置客观题型,包括选择题、名词解释等;在考试过程中应该将半开放试题的重点放在考察学生对知识点的简单运用以及综合运用方面,所以在半开放考试中,开放型试题应该以论述题、案例分析题以及论证为主,这样才能够真正考察学生对知识的掌握和应用能力,保证学生能够将知识与实践联系在一起,真正能够在学习过程中有所收获。另外,学校远程教育平台在进行半开放考试时还应该根据不同学生的水平设置不同内容的考试试题,这样可以更有针对性的检验每个学生对知识的真实掌握情况,充分体现出远程教育半开放考试的公平性特点。
三、促进高校远程教育半开放考试模式发展的建议
(一)高校要建立以考试来促进学生学习的正确理念
在半开放考试模式下,学生可以有选择性的进行学习,学生在整个教学过程中处于绝对的主体地位,而远程教育在教育过程中则充当的是一种服务角色。因此,高校在进行远程教育时要树立正确的考试理念,从学生的需求出发,提供针对性比较强的教学服务,这样才能够不断推进半开放考试模式的发展,达到良好的教学效果。
(二)半开放考试要能够不断促进学生的个性化发展
素质教育支持学生进行个性化学习,培养多方面的能力。所以高校在远程教育半开放考试中要保证与学生的学习需求相匹配,从多角度进行试题设置,从而充分发挥学生多方面的能力,不断促进学生的个性化发展,这样不仅能够帮助学生在工作中能够获得更大的进步,也能够进一步凸显出半开放考试模式相对于传统闭卷考试的优势。这样才能够保证半开放考试模式能够越来越得到社会各界的接受和青睐,不断提升远程教育的教学质量。
(三)高校要不断对半开放考试标准体系进行完善
半开放考试体系由于实施的时间比较短,所以不论是在试题设置,还是在执行方面都会存在着很多的问题,需要高校进一步进行完善。首先,要不断加强对师资队伍的培训,保证教师能够按照层次对考试内容进行科学、合理的命题;其次,要制定完善的规章制度,既包括学生的考试纪律,也包含对教师制定的一些约束条例,这样才能够保证半开放考试体系能够不断向着规范化以及标准化的方向发展,在未来远程教育体系中能够发挥出更大的作用。
作者:陈广侠 单位:南京大学
参考文献:
《教育学原理》
相对于其他专业课相比,教育学原理部分的知识理论性较强,是教育学科的统领性课程,因此内容较多,知识点也比较零散。
为了对这门课有整体性了解,建议大家首先对照最新的教育学考研大纲(每年大纲变动不大)通读考点所涉及的全部内容,对所考内容形成总体性认识。
教育原理的各部分知识其实是有者内在联系的,对于跨专业的同学可能刚开始接触会觉得摸不到头脑,在2016考研教育类全科签约全程辅导课程中对这部分知识有充分的讲解,可以去看一看,相信最终书读百遍其义自见。
第一章,教育学概述主要是识记的知识点,一些代表人物事件等。
第二章,教育及其产生与发展,介绍了教育的结构功能,起源等问题,也决定了后几章的内容。
第三、四章,着重讲了教育的社会功能和对人的发展的促进功能。
第五六章,为了实现教育的上述功能又必须有教育目的及培养目标对教育活动进行规定,以及教育制度的保障。落实到具体大教育活动就要探讨课程和教学了,就是第七八章内容。这些都是为了促进学生智力上的发展,但品德发展被单独提出来就是第九章内容。所以这些活动都是发生在师生间的,最后第十章探讨的是师生关系,这就是教育原理各章内 容之间的一种联系。
《中外教育史》
中外教育史也是在几个科目中占分值较重的一部分,主要是通过选择题、简答题和分析论述题来考察,其中教育制度和教育思想是重点,尤其是美国、英国、法国、德国几个大国的一些关键性或具有转折意义的法规法案、一些有首创思想或引起重大影响的思想家的教育观点。
在复习的过程中,可以根据教育制度、教育思想、教育实践三条线来进行,并重视中外古今教育史的结合比较。整个备考过程要注意和现实的教育问题相结合,多思考其对现今教育的指导意义,尤其是一些教育大家的教育思想和正反评价,此外也可以构建框架知识图表来帮助记忆和复习。
《教育心理学》
教育心理学知识在四种题型中均有考查,可见其所有知识点都是重点。
在选择题中,考察的重点主要集中在学习及其理论解释、知识的建构、学习策略及其教学三部分。
主管题目中,常出现学习理论、学习动机及问题解决能力与创造性的培养等方面的考点(这与目前我国课堂教学中的现实情况有关),从情境式材料题中也可看出,命题老师想要更多考查学生对知识的实际运用能力。所以考生在应对教育心理学时该全面复习,着重理解。知识掌握要扎实、熟练,不能似是而非。
《教育研究方法》
在统考的课程中,教育科研方法偏重实践,重点在于各种研究方法的掌握。从2010年开始教育研究方法渗透在选择题当中,以后还有可能分布在辨析题当中,这就意味着复习时,要对大纲要求的知识点有个全面了解和掌握。
1过程流体机械课程的特点
为了便于对过程流体机械教学方法实施教学改革,满足工程教育的要求,对过程流体机械课程的特点进行分析。理论性强,需要良好的基础知识要想较好地学习过程流体机械专业课程,学生不仅需具备扎实的力学基础知识(如流体力学、工程热力学、传热学、理论力学以及材料力学知识),还需具备良好的专业基础知识(如机械原理、机械设计等)。对于以“讲授”为主的传统的教学方法而言,学生要想在课堂上完全理解教师讲授的教学知识点,紧跟教师的备课思路,就必须对这些现行课程有良好的认识和理解。专业性强,内容复杂、繁多过程流体机械专业课程涉及的内容非常广泛,包括机构原理、热力学计算、流体力学原理、动力学计算、结构设计、运行维护、故障诊断、总体方案设计与选型等。每一个知识点似乎都涉及一门独立的基础课或者专业课程。如果学生没有充分的准备,听课时似乎很难对教师讲授的知识做出敏捷的反应,极大地影响课堂的互动气氛。知识点与工程实践紧密联系过程流体机械专业课程涉及的知识点与工程生产实践紧密联系,其理论水平远高于实际,可用于指导流体机械在企业生产应用中的稳定操作和运行,以及机器的技术改造与新机型的开发。课程讲授过程中需要注重培养学生的工程意识与理论联系实际的意识和能力。结合课程的学习,势必要学生开展一定的工程训练,以加强学生的工程观念,让学生做到实践与理论相结合,以及理论与实践相结合。
2过程流体机械课程教学存在的问题
鉴于传统教学的陋习和目前本科教学改革的深入,导致目前过程流体机械教学方法的弊病不断暴露出来。基础知识欠缺不可否认的是,随着教学改革的推进,一些非常重要的基础课程(如工程热力学和传热学)由于学时短缺而被逐渐砍掉。有的课程(如流体力学)虽在开设,但由于学时短或为选修课程,得不到足够的重视,学习效果不理想,导致学习过程流体机械课程时,学生连最基本的概念(如内能、焓、熵等)都不知道,当涉及一些运用基础课程知识点来理解工程问题时感到非常吃力。这就导致以讲授为主的传统教学方法很难适应目前的教学形势,而且教学效果不佳,出现死记硬背、不善于理解应用的学习局面。实践教学环节薄弱实践教学环节薄弱似乎是工程教学的通病[7]。实践教学主要包括实验、实习、实训、课程设计、毕业论文(设计)等环节,是培养工科专业学生的必备环节,对学生工程意识与能力的培养至关重要。对于工程性极强的过程流体机械课程而言,实践环节尤为重要。然而目前普遍存在一些问题。1)实习与实验教学环节需要加强。就本专业的实习而言,目前主要集中于化工设备制造厂和化工产品生产车间的参观和学习,基本上忽略了有关流体机械制造厂的参观和学习,导致学生对流体机械没有感官认识。而且实验学时在不断缩减,目前仅开设往复压缩机示功图测试和高速转子静平衡两个实验。离心泵汽蚀实验被砍掉,导致学生对离心泵主要性能得不到很好的理解。2)毕业设计环节需要加强。鉴于一系列原因(比如工程热力学知识的欠缺、有关流体机械书籍和标准的缺乏),目前绝大多数毕业课题仅局限于化工设备设计,基本上很少布置有关流体机械课程方面的毕业课题。这严重限制了学生对流体机械课程的进一步理解和工程应用能力的锻炼。课程评价存在问题由于课程学时的缩减,目前过程流体机械课程评价基本上是“一锤定音”——期末考试,忽略了大作业的训练和热点研究方向文献的阅读和总结。这种考核方式不能实事求是地反映学生对知识点的掌握和理解,更谈不上运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。因此,教师也很难及时对教学存在的问题给予修正和弥补。
3过程流体机械课程教法改革思路
众所周知,教学方法并不是一成不变的,它随着社会的进步和科技的发展不断地发展和演变。工程教育也是如此。大约二战时期,工程教育从工程实际技术教育过渡到工程科学教育,这就要求涉及工程教育的教学方法也必须进行相应的调整和改革。传统的教学方法是单向性的,类似“学徒式”的教育,即以教师的“教”为主,学生只是被动地接受教学内容。这种教育方式仅适用于以技术教育为主的工程教育,很难适应以科学教育为主的工程教育方式。为此,发展了以学生为中心,积极主动的、学习式的教学方法,即将学生视为教师的角色[8]。学生能够从教学活动过程中隐性地获取知识,而教师主要的任务是开展有效的指导。教师和学生的角色界限模糊,二者有效地完成自身的任务,即教师良好的教学任务、学生有效的学习任务。过程流体机械课程教学方法的改革正是沿着该思路进行的。针对过程流体机械课程教学存在的问题,同时为了适应现阶段工程教育的目的,下面从课程的准备、课程的讲授和课程效果评价三个阶段提出相应的改革措施。课程准备首先,为了有效地完成教学任务,教师必须全面深入地理解教学内容。这必然要求教师大量查阅和学习与教学内容相关的资料(如与过程流体机械有关的国内外专著和书籍),弥补所选教材的缺点。查阅资料时,教师必须注意角色的转换,查阅资料是为了更有效、更准确、更生动地给学生讲解,而不是为了个人学习。教师通过大量地阅读文献,将教学内容给予重新组织和编排,以最合理的顺序将教学内容呈现给学生,便于学生理解接受,而不是照本宣科。其次,教师备课时要充分了解学生前期课程的学习情况,从而合理安排教学内容,弥补存在的问题,避免影响学生对本课程知识点的理解;同时教师要了解学生个体在前期课程学习上存在的差异,这样分组讨论学习时便于优良搭配,学生之间互相学习,克服个人因前期课程学习不足而对本课程知识点理解带来的障碍。再次,鉴于当前的教学方法,以引导和启发学生自主学习和讨论为主,教师的讲解和订正为辅。这就要求教师在备课时要制订引导学生开展自主学习的教学方案。对教师备课提出更高的要求,教师课前要告知学生:1)每节课要学的教学知识点;2)理解知识点需具备的基础知识;3)学生需要查阅的书籍和准备的内容;4)本节课内容在课程中和工程实际中的重要程度。可以说,备课是否充分直接决定了教学是否成功,因此,备课必须要做到备内容、备学生和备方法。课堂学习课堂学习是教学的关键环节,直接决定了教学效果的好坏。课堂教学,不是以教师单向传输为主的教学,而是教师根据备课时制订的教学方案,引导学生积极主动地讨论教学内容,避免学生消极被动地思考教师到底在讲或者要讲什么内容。教师通过学生对教学内容积极主动地讨论,发现和记录教学存在的不足,便于课后进一步的思考、改进和反馈。教师上课时应做到:1)上课时,教师首先要给出本节课主要的学习内容、重点和难点;2)教师要给出每节课的“引子”,提出问题,并组织学生讨论,评价每组学生给出的讨论结果;3)最后教师要给出总结,要评价本节课程内容在工程实际应用中的重要性;4)对于难以理解的、抽象的概念,教师要引导学生与日常生活联系起来,使之形象化,便于学生理解。比如“余隙容积”这个概念,如果仅是书上给出的解释“活塞行至终端止点时气缸剩余的容积”,学生很难理解,很难想象这部分空间是怎么回事;但如果将其与盖房子用到的“公摊面积”类比的话,就很容易理解:二者对于用户来讲都是有害的,但是必须具备的,只能尽力减小,却不能避免。课程评价教学活动的最终环节是评价学生的学习效果。通过教学评价,教师一方面可以了解每个学生对知识点的理解程度,发现和思考教学存在的问题,便于及时反馈;另一方面能够了解学生运用所学知识解决实际问题的情况。为了保证教学质量,及时了解学生对知识点的掌握情况和对所学知识的应用情况,课程的评价应从多个角度出发,绝不能是仅以考试为基准“一锤定音”。为此,教师应从两个方面对学生的学习效果进行评价。1)对知识点理解的评价。通过课堂上观察学生的一系列反应,如面部表情、提出的问题,及时了解学生存在的问题,并给予及时的解释和补充;另一方面通过作业、课程考试来综合评价学生对知识的掌握程度和理解情况,便于教师在以后的教学中调整和弥补不足的地方和存在的问题。特别是学生提出的问题非常重要,一方面,可以测试教师对内容的理解程度;另一方面,教师可以了解学生存在的困惑,明白师生间对知识点理解存在的偏差和分歧。教师应对学生的问题积极反思,对教学内容给予重新编排和阐释,以便改进教师本身对基础知识的理解。2)对学生运用所学知识解决实际问题能力的评价,可以通过实训、大作业、课程设计乃至毕业设计的形式进行,并将存在的问题汇总和分析,弥补教学存在的问题。总之,教学评价是个连续的过程,合理的教学评价是为了保证教学质量和促进教学改革,而不仅仅是为了给学生一个“成绩”。
4教学改革对工程教育的促进
简单的讲,通过上述教学方法的运用和实施,学生获得的技能基本能满足工程教育的要求。具体体现在:1)通过对所学内容的思考、提问和讨论,学生获得了良好的交流技术;2)通过对教学内容的准备和讲解,学生具备了一定的职业责任感;3)通过对教学内容和大作业的分组准备和讨论,教学在团队内相互进行,学生改进和具备了一定的团队合作精神;4)通过“教”这一环节,学生对所学内容进行精选和重组,增加了学生对知识的理解程度,拓宽了学生的视野;5)通过一定的工程训练,学生对待工程的态度和信心发生积极的变化,增加了对工程设计过程的理解;6)通过学生自己对知识的准备和理解,学生掌握了学习方法,具备了终身学习的素养。
5结束语
随着我国工程教育的推进以及与国际的接轨,每门课程的教学效果应符合工程教育的要求。过程流体机械课程作为过程装备控制工程专业核心专业课之一,课程的讲授必须符合工程教育的目的,满足我国工程教育认证的要求。这就要求培养的人才应具备工程观念,做到理论联系实际,熟悉运用所学知识解决工程问题。因此,完善和优化过程流体机械课程体系与内容,改进教学方法,保证和提高课程教学质量,提高人才培养水平与国际接轨,是每一位高校教育工作者的重要任务与研究课题,需要不断地探索和努力。
作者:庞明军 高光藩 张琳
案例教学法可以激发学生的学习兴趣及参与性,有助于学生对相关知识点的掌握,并培养学生实践能力和创新能力。针对桥梁施工及组织管理的课程特点,结合最近2年的教学实践,分析案例教学的关键环节,并提出改进建议。在系统总结案例教学基本结构及特性的基础上,开展案例教学顺序设计及实施过程优化等方面的教学研究。实践表明,案例教学法对改善教学效果具有积极的促进作用。
关键词:
案例教学法;桥梁施工课程;应用与实践
案例教学法以课程教学目标为导向,以案例为基本素材,在教师的指导下,把学生带入特定的场景中,并把典型工程问题展现给学生,引导学生发现问题、分析问题和解决问题[1-3]。由于案例教学法可以激发学生的学习兴趣及参与性,有助于学生对相关知识点的掌握,并培养学生实践能力和创新能力,因此被广泛应用于教学实践中。桥梁施工课程实践性强,课程知识体系主要围绕着实际工程中具体的施工方法、流程、设备使用等方面展开,具有知识点繁杂、相互关联较弱等特点[4]。对于没有经过专业实习的学生而言,往往觉得形象模糊、概念空洞,进而影响学生对知识体系的梳理和掌握。案例教学法通过还原典型工程施工场景,让学生设身处地地去思考、分析和讨论,使得原本抽象、枯燥的技术概念、施工流程等变得生动、有趣,从而激发了学生的学习热情,提高了课堂教学授课效果[5-6]。本文针对桥梁施工及组织管理课程特点,讨论案例设计、案例教学实践及案例库构成等方面的问题,并结合近年来的实际教学经验,提出相关解决办法。
1案例的基本要求及构成
1.1教学案例基本要求
案例教学法能否实现预期目标,案例的合理选择及科学组织是重要基础。授课前,教师应对拟采用的案例素材进行细致筛选、加工整理,使其符合课堂教学的基本要求。案例的选择及处理应满足以下几个基本要求:其一,所选择的案例应与教学内容密切相关。每一位具备工程实践经验的教师,往往可以在课堂谈笑风生,工程实例可以信手拈来。但讲授前如不加甄别,个别不适用于课堂教学的例子很可能误导学生,并对课堂教学造成负面影响。所选择的工程案例应与教学知识点相呼应,并为课堂教学服务。其二,案例应具有生动性和现实性。所选择的案例能否展现真实施工场景,是决定案例教学法成功与否的关键。真实、生动的施工案例能够使学生身临其境,使枯燥的概念变成鲜活的画面,提高学习兴趣的同时,激发学生自主发现问题、解决问题。越是生动、真实的案例,越能引起同学的共鸣。其三,案例应具有问题性,并能引发反思。施工案例可以是一个施工场景,或者是一种设备、一种工艺过程,但都应具有问题性。在案例的逐渐展开过程中,引发学生不断思考:是什么?为什么?是否有其他办法?在逐步的探索、思考、讨论的过程中,实现教与学的有机融合。
1.2案例类型及基本结构
桥梁施工课程教学案例根据所关联的课程知识模块,可以划分为知识点案例、知识单元案例。知识点案例主要围绕教材的某一知识点或基本概念,通过工程案例方式呈现,帮助学生理解。例如悬臂挂篮结构知识点,采用一般教学方法时往往罗列挂篮的基本形式、性能指标等。而采用案例教学法时,以作者参加的某在建项目为背景,介绍施工企业在施工设备专项评审时所提出的方案,以及评审专家所提出的问题等。引导学生从现实场景的角度分析问题,并发现关键问题的所在。此类案例一般内容简明,案例介绍及分析讨论时间为10~20分钟。知识单元案例服务于包含多个知识点的知识单元,比如拱桥的满布支架施工工艺等。此类案例由于包含知识点较多,一般授课时间为1~2学时。目前为我国基础设施建设期,各类型工程案例的素材资源非常丰富。收集素材的途径主要包括:教师个人工程经验整理;教研室教师的相互交流;互联网多媒体。为使教学案例满足课堂教学需要,应对案例素材进行加工整理,形成教案。不同工程教学案例均要包含相对完整事件要素,包括案例目的(案例所对应的知识点及所需达到的教学目的等)、案例背景(时间、地点工程概况等)、案例主题内容(事件过程描述)、引导思考(提出问题,引导学生分析)、课程知识点回溯(针对所提出问题,对已学过的知识点进行回顾)、分析讨论(细分所存在的关键问题,讨论多种解决办法)、总结与反思(以案例为基础,对知识点进行总结,并对经验教训进行反思)。
2案例教学顺序设计及实施
2.1案例教学顺序设计
课堂教学过程中,知识点讲解与案例应用之间的逻辑关系直接影响案例教学法的教学效果。教学实践中一般采用前置案例或者后置案例。前置案例是指在讲解知识点前,首先介绍典型案例。通过案例展现,使学生对知识点形成直观认识,并在案例的逐渐推进中,抓住问题主线,预先思考问题产生原因及解决办法。在随后的知识单元讲解中,更有助于对所学问题的理解和掌握。例如梁桥就地浇筑法施工支架是本课程的重要知识点,也是目前工程实践中最容易出现工程事故的环节。在教学过程中,首先介绍近期国内出现桥梁支架事故的典型案例,通过图片展示事故现场,并介绍事故所造成的损失。引导学生思考事故产生的原因,讨论可行的解决办法。而后再给出支架施工中的技术要求等教学内容。案例中所展示的惨烈的施工事故画面,使同学深刻理解未来肩负的安全责任重大,更能深刻理解枯燥技术标准的重要意义。后置案例是在完成相关知识点的一般讲授后,为加深学生对所学内容的理解和掌握,介绍相关的工程案例。由于具有了一定的知识准备,学生更容易抓住案例的关键问题,进而引发深入思考和讨论。这种案例设置非常适合于理论性较强的知识点。例如连续刚构桥合龙段施工措施及技术要求,涉及到温度应力、超静定结构分析等相关内容。因此在实际授课过程中,先对相关背景知识进行讲解,使学生形成一个初步的认知。随后给出工程实例,引导学生思考:和龙段与一般悬臂段有什么不同;环境温度对和龙段施工有什么影响,怎么解决;和龙段施工有什么特殊要求等。以上问题均与前面所讲授的背景知识密切相关,通过对现实案例中的问题进行思考,主动回顾相关力学知识。通过知识点学习、问题思考、知识点应用等过程,使学生自觉完成知识点的理解、掌握及应用。
2.2案例教学展示方法
与一般教学方法相类似,案例教学法可以通过传统教师讲述+黑板板书、ppt图片展示或动画短片等形式展现。由于案例教学法需要实现施工场景还原,因此ppt及短片在真实性、生动性及传输的信息量等方面更具优势。充分利用多媒体的声音、影响、动画等手段,可以提高学生注意力及授课效率。在桥梁施工案例教学法实践中,精选施工现场图片,用以展示施工流程、工艺方法等。所有图片都是在施工现场不同施工阶段拍摄。实际教学中采用后置案例法,首先根据教材内容讲解简支梁桥装配施工方法,然后引入施工案例-某高速公路项目部梁体预制及装配。案例中着重介绍实际施工中出现的连体开裂问题,并引导学生思考施工问题产生原因。通过充分的分析、讨论后,教师再对简支梁桥装配施工方法流程要求进行总结。
3结语
在桥梁施工及组织管理课程教学实践中,大量采用案例教学,充分发挥案例教学法优势,取得了较好的课堂教学效果,多届学生的教学反馈情况良好。与此同时,在一些方面存在不足,亟待改进:1)桥梁施工案例虽资源丰富,但良莠不齐,需要按照课堂教学要求进行修改、完善,同时应考虑与本专业其它相关课程进行协调统一,并建立课程案例库;2)案例教学法的成功实施要求授课教师在熟练掌握一般教学方法的同时,还要具备丰富的工程实践经验。越是经验丰富的教师,施工案例教学效果就越好,而且也容易被学生接受;3)虽然ppt、施工动画等手段具有真实感强、信息量大等特点,但实际采用时应对教学节奏、信息量及时间长短等方面加以控制。个别施工动画制作精良,场面宏大,但学生观后就忘,实际效果并不理想;4)对于桥梁施工课程而言,再好的课堂教学效果也不如学生的现场实践;因此,如果条件允许,可以考虑在教学过程中安排一两次施工现场参观实习,或聘请专业技术人员来到课堂与同学进行经验交流。
作者:黄海东 单位:重庆交通大学土木学院
参考文献:
[1]关秋,陈梅.案例教学的理论研究综述[J].教育与职业,2011(20):145-146.
[2]宋高丽.以案例为主线的钢结构课程一体化教学改革研究与实践[J].高等建筑教育,2016(3):68-71.
[3]崔武文,韩红霞,王喜燕.案例教学在土木工程专业课程教学中的应用[J].教育探索,2007(5):51-52.
[4]黄海东,巫祖烈.桥梁施工及组织管理课程教学方法探讨[J].高等建筑教育,2010(3):67-70.
【关键词】案例教学法;建筑力学与结构;课程改革;教学方法;工程案例
高等职业教育不同于本科教育,培养的不是研究型人才,而是适应生产、建设、管理、服务岗位等第一线的高素质技能型人才。《建筑力学与结构》作为高职院校建筑工程技术专业的核心专业课,具有跨度大、覆盖面广、理论性强、知识点密集等特点,是一门综合性很强的课程。该课程是在教学改革过程中结合高职教育的需要由三大力学和两大结构课程整合而成,既包括静力学、材料力学和结构力学的基本知识,又包括钢筋混凝土结构和砌体结构的内容,学生掌握起来难度较大。
一、《建筑力学与结构》课程传统教学模式
《建筑力学与结构》课程的教学如何适应高职教育的要求,是教师面临的重大课题之一。以教师为中心的传统教育思想的传统教学模式,目的在于理论知识的学习,有许多优点,如教师可以全程监控整个教学活动进程,可以系统传授学科知识,但这种教学模式在发挥教师主导作用的同时,往往忽视了学生主体地位的体现,轻视了学习方法的培养和知识的运用,学生习惯于被动地接受教师给出的既定答案,极少主动参与课堂教学,因此学习兴趣不高,效率低下,难于运用理论知识解决工程实际问题。因此,更新教学观念,进行教学方法创新,让学生参与教学的过程,改变传统的教学方法,已成为该课程教学改革的当务之急。
二、《建筑力学与结构》课程采用案例教学法的好处
所谓案例教学法是运用案例来培养和训练学生的一种教学方法。案例教学是一种有效结合理论与实践教学的教学方法,是现代高校教育中不可缺少的教学方法。
通过工程案例进行《建筑力学与结构》课程教学,可以在理论教学过程中,根据理论系统的阶段性要求,师生围绕某个取自于工程情境、具有典型性和代表性、具有专业探讨价值的案例,利用当前学习的理论知识,对其进行分析,以求学生在解决疑难问题并做出相应决策时,加深对基本原理和概念的理解,进而提高分析问题和解决问题能力。采用工程案例教学法,教学过程具有明显的师生互动性,能引导学生主动参与教学过程,从具体的实际工程问题入手,让学生在案例讨论中展开创造性思维活动,从而加深对《建筑力学与结构》课程实用价值的理解,有利于学生创新意识培养。案例教学的实施过程中教师采取的不是直接讲授的传统方法,信息的传递由单向变为双向互补,这就需要教师不仅要全面系统地把握本学科的知识,而且要了解管理学、心理学、语言学等相关学科知识。
三、《建筑力学与结构》课程案例教学法改革步骤
结合高等职业教育特点,采用案例教学法进行《建筑力学与结构》课程教学,将实际工程案例与课程内容有机结合,以工程案例为载体,引导学生自主学生,提高学生工程实践能力。主要改革内容如下:结合《建筑力学与结构》课程的特点对其理论知识结构进行整合,针对课程的理论框架特征选取知识要点进行分析,甄别哪些知识点可以开展案例教学,哪些知识点有必要开展案例教学,最后根据课程特点和教学要求选择相关的工程案例,探索案例教学实施过程以及过程考核评价方式。
四、《建筑力学与结构》课程案例教学法改革的关键问题
1.整合课程内容,分析案例教学知识点
开展工程案例教学首先应结合课程的特点对其理论知识结构进行分解整理,形成专业知识结构框架内的理论要点体系。然后针对各专业课程的理论框架特征选取知识要点进行分析,甄别哪些知识点可以开展案例教学,哪些知识点有必要开展案例教学。最后根据课程特点和教学要求选择相关的工程案例,实施案例教学。
2.针对理论知识来合适选择案例
选择适当的工程案例,是《建筑力学与结构》课程能进行案例教学的基础。随着信息交流的不断发展,教师比较容易获得大量的现成案例,但由于教学目标、教学对象等的差异,在案例教学中,教师一般都需要对案例进行挑选和修改,甚至重新撰写案例。因此,如何选编案例,选编什么案例,对案例教学有决定性的意义。
3.案例教学实施过程以及过程考核评价方式
摒弃传统教育模式,采用案例教学法,就需要设计合理的案例教学施工环节。案例教学法注重学生过程参与,对学生考核评价不能采用传统考试方法,应注重过程考核,将学生在案例教学中参与讨论、分析以及完成的情况作为考核分析的重点。
案例教学法是一种启发学生研究实际问题,注重学生能力培养的现代教学法,在《建筑力学与结构》课程中运用案例教学法,有利于学生实践能力的提高和理论知识的掌握,在培养人才方面发挥了积极的作用。但目前在国内的应用和发展还不够成熟,在实际教学中还存在许多问题值得去探索。
参考文献:
[1]姜秀英.土木工程专业建筑施工课程教学改革与实践[J].高等理科教育,2001
关键词:数据库;知识点融合;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0108-02
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》明确提出:“深化教育体制改革,关键是更新教育观念,核心是改革人才培养体制,目的是提高人才培养水平。”其主要目标是培养创新能力强、适应经济社会发展需要和国际化企业工作的高质量工程技术人才。[1]人类已走进以信息技术为核心的知识经济时代,信息资源已成为与材料和能源同等重要的战略资源,世界各国都把加快信息化建设作为自己的发展战略。数据库作为信息存储的载体在信息化建设过程中具有重要的作用。[2]很多学校已将多媒体技术应用到数据库的教学过程中,但由于数据库理论的抽象和枯燥,使得学生在学习的过程中难以理解和掌握,[3]因此需要探索一种提高教学质量的方法,加深学生对知识的理解与掌握。
一、“数据库原理与应用”课程特点及问题
“数据库原理与应用”主要讲述了数据库的基本原理、数据库的设计方法及应用技术。在大学本科教育阶段该课程既是“计算机导论”、“高级语言程序设计”、“计算机组成原理”的后续课程,又是“数据结构”、“操作系统原理”、“软件工程”、“计算机网络原理”和“网站课程设计”等课程的并行课和先导课程。该课程传统的教学方式是重理论轻实践、强调知识学习而忽略创新培养,加之授课教师和授课水平的差异,使得学生很难将理论知识与实际应用相结合;同时,由于该门课程较其他专业课程相对独立且内容抽象,相关概念要么在先导课程没有接触过,要么平行课正在教授,致使部分学生难以理解和想象。加之数据库系统使用的SQL语言与高级语言相比也有所不同,因此学生对该课程的学习效果一直不尽人意,同时也对后续专业课程的学习造成了一定影响。
二、基于“数据库原理与应用”课程的多知识点融合的教学内容改革探讨
为了解决上述问题,需要在教学过程中尝试将先导课程中的知识点融入到课程教学当中,用学生熟悉的内容讲解新知识点。同时采用日常熟知的案例来引入和讲解后续课程中的知识点,让学生在整体上有一个感性认识,为后续课程的教学夯实基础。本文以“数据库原理与应用”的几个相关章节的知识点出发,[4]对课程的知识点融合进行尝试,希望能探索出提高教学质量的方法。
1.前导课程与“数据库原理与应用”之间的融合
(1)数据库设计中数据抽象概念与“面向对象程序设计”的融合。在数据设计中数据抽象有三个概念:分类、聚集和概括,根据这三个概念的定义可知,其类似于“面向对象程序设计”中类、属性和继承三个概念,所以在讲授的时候可以参照这三个概念讲解,既回顾了“面向对象程序设计”课程,又加深了学生的理解。又如,数据库结构中三级模式的概念,即内模式、模式和外模式,可以与“面向对象程序设计”中的三层架构MVC模式[模型(model)-视图(view)-控制器(controller)]一起对比讲解,这样既可以让学生回顾了三层结构的原理及优势,又形象解释了数据库结构中三级模式的意义及各自发挥的作用。
(2)关系数据库标准语言SQL与高级语言类课程的融合。目前高级语言种类繁多,都有各自的优缺点,都能用其实现软件功能的编写。其实从软件开发的过程来看,编程的核心问题是创新解决问题的方法,语言只是实现这种创新方法的工具。只要方法有了,任何一种语言都能实现,所以可以借助编程语言的特点来鼓励学生学习SQL语言的兴趣。告诉他们编程其实是寻找解决问题的思想,不要因为一门高级语言学不好,而对语言类的课程有所畏惧。其实学习的核心问题是寻找解决问题的思路,一旦思想成形,编程就变成实现思想的工具了,所以要学生提高解决实际问题的能力。
2.平行课程与“数据库原理与应用”之间的融合
(1)数据库中数据模型与“数据结构”中树论和图论的融合。在数据库原理的知识点中讲解到层次模型的查询效率高,性能优于关系模型,不低于网状模型,同时又讲解到关系模型查询效率低是因为其存取路径相对于用户是透明的。解释这个知识点可以引用“数据结构”中的树论和图论。层次模型的实现方式类似树论,网络模型的实现方式类似图论。因为树和图的实现与遍历方式针对不同的应用有不同的实现方式,因此对用户不是透明的,用户可以通过程序来优化查询效率;而关系数据库的实现方式对用户是透明的,只能通过SQL命令来获取,具体的效率取决于数据库管理系统的查询优化技术。
(2)数据库并发控制与“操作系统”进程和线程概念的融合。数据库并发控制的基本单位是事务,但是多个事务同时对一个数据进行操作可能会引发异常,所以并发操作要保证事务的隔离性和一致性。在讲解该知识点的时候,可以结合“操作系统”中进程同步的知识点进行讲解,进程操作的临界资源可类比于数据库中多个事务同时要操作的数据。因此可以用哲学家进餐或是售票系统来举例,借此引出两门课都涉及到的“死锁”问题及解决方法。这种方式有利于学生活用知识点,也有利于“操作系统”这门课的学习。
3.后续课程与“数据库原理与应用”之间的融合
(1)数据库查询优化技术与“编译原理”中编译器结构的融合。数据库查询优化技术分为四步:查询分析、查询检查、查询优化和查询执行,其中查询分析包括词法分析、语法分析、语义分析等技术。其实词法分析来源于“编译原理”的词法分析,因此在学习SQL程序的执行原理的同时,了解高级语言的执行原理。比如:SQL命令“select * from student”,进行词法分析时会根据“空格”拆分得到以下四个词组“select”、“*”、“from”和“student”,这也解释了SQL命令中要记得写“空格”;在高级语言中“int a=10”的词法分析也是通过空格和一些运算符来分割,最后得到“int”、“a”、“=”和“10”四个词组。二者的语法分析也类似,只不过需要遵循各自的语法规则,如“select”关键字之后见到的下一个关键字一定要是“from”,C语言中的“if”语句后面要么是空格,要么是“(”,否则就是语法错误。通过这样的融合,不但使学生明白了SQL语句的执行原理,也简单了解了高级语言的编译原理。
(2)数据库安全与恢复技术与“计算机网络原理”的网络安全相融合。数据库定义为存储在计算机中有组织的、可共享的大量数据的集合,可见共享是数据库的重要特征之一。所以需要解决网络负载、安全性和恢复等问题,可以与“计算机网络原理”中的组网技术、病毒检测和防火墙技术等知识点相结合。针对不同的知识点,引入一些网络方面的知识,不但可以帮助学生了解所学知识应该与哪门课程相关联,还有利于增加学生学习网络的兴趣,为日后学习“计算机网络原理”这门课打下良好的基础。
4.基于多因素评价的考核方式改革
学生成绩评价是一个复杂的、多因素的体系,它是教学的杠杆,在课程体系中起着激励导向和质量监控的作用。因此,学生成绩的评价方式在教学改革中也至关重要。目前大多数高校广泛采用的仍是理论考试,以卷面考试成绩为主,参考平时成绩和实验成绩来评定学生的学习效果。这种唯分数论的现行评价与素质教育不相适应,有着种种弊端,这已是教育界的共识。因此有必要改革这种评分方式,引入多因素、多方位的综合评价准则。设计一种课程考核方式,具体可参考以下公式:考核总成绩=卷面成绩×60%+平时表现成绩×10%+编程调试成绩×10%+报告撰写成绩×10%+答辩成绩×5%+先修主干课成绩×5%,其中各项成绩和考核总成绩均为百分制。需要指出的是,现在的主干课程之间的成绩没有相应联系,造成一些学生因个人喜好而忽略该课的重要性,所以在“数据库原理与应用”的考试中需要参考先修的主干课成绩,这样有利于学生重视专业主干课程的学习。同时答辩成绩、报告撰写成绩和编程调试成绩在整个考核中占有较大比重,有利于锻炼学生解决问题的能力和创新能力。
三、结束语
在计算机技术和信息处理技术日新月异的今天,对于计算机专业人才培养已远远不止于教材本身上的知识,还应与其他知识点融合,做到学以致用。“数据库原理与应用”课程理论性很强,多数内容以理解为主,多专业课程相互融合,一方面让学生明白课程与课程之间内容交叉的现象,培养他们的创新精神及综合能力;另一方面还能提高教师的业务水平,提高学生在社会环境中的竞争力。
参考文献:
[1]陈流汀.突出特色创新“专业+信息技术”人才培养模式[J].中国高等教育,2010,(8):9-11.
[2]周丽娟.数据库教学体系改革与优化[J].高教论坛,2009,(1):59-61.