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生物信息化教学技术案例精选(九篇)

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生物信息化教学技术案例

第1篇:生物信息化教学技术案例范文

关键词:信息化 微生物技术 网络资源 信息处理 企业资源

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)08(c)-0155-02

信息化辅助课程教学目前已经日益普及,教学方法直接关乎到教学质量以及人才培养的质量。《微生物技术》是一门专业核心课程,理论性和实践性较强,同时该课程关乎到后续专业课程的学习,为保证教学质量,切实培养学生的学习能力和专业能力非常重要。信息化教学不但打破了以往单一的课程学习模式,让学生有了更多学习载体的选择机会,同时也变相检验了教师信息化技术运用于课程的能力。互联网就像知识的海洋,有着无穷无尽的海洋资源,培养学生获取信息,运用信息解决问题的能力尤为重要,也间接体现了教师的教学教育能力,从而使传统的教师课堂授课的角色也发生相应的转变。

1 转变“教师教,学生学”为“教师,教学生学”

传统的课堂教学方式为教师进行多媒体结合板书授课,课后学生的温习、预习情况无法掌控,对于一些欠缺积极主动性的学生,跟踪力度不够。采用信息化教改的方式,在线上线下变相督促学生学习不失为一种有效的方法。同时,对于以往单一从书本或课堂讲授获取知识的学生,学生的课外时间无法支配并量化,学习模式陈旧,通过信息资源平台的嵌入式学习,增加学生的课后探索时间,并完成相应的课后任务。如课程中一些基本的实验操作技术如:革兰氏染色、划线接种,平皿培养基的制作,制作一些短小精悍的视频供学生参考,亦可以结合时下受到关注较多的“微课”,“慕课”供学生学习,这些网络资源就犹如课程的影子,弥补课堂教学中教师未有顾及到的一些细节,让学生有了巩固温习的机会。对于课程重点难点,可经由学生线上自由讨论就已经可以圆满解决,有时教师并非参与其中,难题可能就在学生的积极参与讨论中得到解答。

对于实验实训过程中一些重要的实训设备还可以借助技术手段辅助贴标二维码,随着智能手机和网络覆盖范围的普及,学生可以实时学习设备的使用原理和操作步骤,信息实时正确有效,实现传统的讲授式学习到学生自主式、探究性学习的翻转,课堂上老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识[1]。在这个过程中,教师不仅要教授知识,还要教授学习能力,这对传统的教学模式提出了很大的挑战。

2 提高课程信息资源的加工处理能力,完善线上学习资源

在课程教授之前,教师应根据教学大纲分析教学目标和重难点,合理设计教学情境,根据学生的掌握情况,提供相应的网络学习资源。学生在课堂中没有吃透的知识点,课程的网络资源可供学生温习回顾,这就要求教师制作课件的规范性和针对性。由于《微生物技术》课程理论性较强,理论基础较为艰深,分子结构式数量庞大,二维,三维结构图和计算公式较多,因此学生仅仅依靠课堂45 min时间难以全部融会贯通,因此课后的线上复习是十分必要的。在教学资源平台使用中教师提供的课件、视频、动画、讲义、案例、题库必须精心准备,注重教学规范,合理拓展,做到有的放矢,使学生课后仍能够有所收获。同时现在很多的资源平台不仅仅要求教师单一上传教学资源,成为一个没有“生气”的单调的展板,而是对资源进行有效的整合,尤其是一些视频、动画,可以丰富化、多元化,贴近生活实际,将信息表征多元化,引发学生的关注度和兴趣。同时教师也应与时俱进,从而提高信息化资源制作能力和技巧,提高教学的有效性,通过在线模拟测试和在线题库不定期的检验学生的学习情况,学生也应在教师的跟踪过程中,提高自身的网络学习能力,如此一来反而能缩短学习时间,提高学习效率。通过课程资源建设和信息化教改,最终教师应具备6个方面的信息化教学能力,即工具运用能力、知识呈现能力、过程建模能力、网络学习能力、课程整合能力、教学评价能力[2]。

3 切忌将教学资源变为网络“展板”

信息化教学资源是教师花费了大量的心血来精心制作的成果,教师寄希望于学生能够及时主动的消化课程知识,并具备一定的主动探索知识并解决问题的能力,建立完善的线上跟踪监督机制就十分必要。设定预期的学生学习频率,有效利用线上线下互动讨论区,跟踪学习次数和模拟测试成绩并作定期考核,反逼学生进行课程学习,根据学习次数和学习质量进行定期测评。总之,教师要密切关注学生的线上学习行踪,在其遇到困难的时候给予及时的辅导和帮助[3],更重要的是教会学生学习的方法而不是进行网络资源的单一展示,努力营造良好的网络学习氛围。《微生物技术》由于课程性质涉及到大量的图片信息和视频信息,大量的微生物人类无法用肉眼看见,需要借助于显微镜等技术辅以观察,在生长过程中的动态变化十分有必要借助于影音、图像技术展现到位,因此也必要还可以建立设立讨论区、留言区、建立微信平台等,便于师生交流互动,实时更新教学资源。根据学生和课程的要求将课程碎片有效整合,同时注重素材的选择和一些影音特技的处理,必要的时候应定期参加制作培训课程,力求能够将信息化资源制作成一本“活”的课本,而不是知识点的简单累计和拼凑,使学生失去了兴趣,对于学生的课后作业也应做到多样化,每个团队完成作业的内容和程度都可以有所区别,不拘泥于单一的模式,这对教师的教育教学能力和课程设计能力提出了新的要求。

4 建立多层次教学平台,提高学生学习能力和素质

结合现有的微生物专业精品课程,微生物工学结合课程平台,科普知识讲座,大学生科技创新及兴趣小组团队,以及各种形式来辅助课程教学,打造团队建设信息化教改课程,团队成员集思广益,将手头资源合理优化,做到课程资源共享乃至班级资源共享,提高课程资源的软实力,可以起到事半功倍的效果。

作为教师还应切实拓展与生物、食品、制药类企业的联系。目前微生物技术已应用于企业一线生产,技术成熟且产品已经进入规模化生产阶段,工艺成熟销量稳定,将企业资源、社会资源、仿真体系植入课程建设,教学内容与生产实践相结合,努力创设仿真的工作现场,着力培养学生解决真实性问题的能力[3]。作为课程教师应完善课程体系,合理优化实验实训课时分配,根据课程内容植入适当的案例、论点、网络热点等,使得课程资源更加丰满,如引导学生利用微生物去制作酸奶、酒酿、面包等风味制品,结合图像和视频资源让学生提前学习,并进行研讨交流,还可结合兴趣小组、科普知识讲座,让更多的学生参与到课程实践活动中,学生有了更高的探索知识的欲望,此外学生还可以根据自身需求随时随地反复观看微课、慕课等视频来巩固知识点,用另外一种形式来辅助课堂教学,可以大大提高学习效率。

总之,在信息化教改的路上,作为一线骨干教师,既要以学生为本,做好课程体系建设乃至专业建设,还应多角度拓宽课程资源,将信息资源平台作为课程的辅助载体和有效抓手,充分发挥资源平台其课后传输知识和引导学生学习的交流互动作用,不断加强信息技术平台处理能力和教学平台跟踪辅导频率,营造以学生为主体,自主独立学习课程的氛围,提高课堂内外学习的时效性,促进师生学习能力的共同发展。

参考文献

[1] 陈光海,韩晋川,汪应.网络教学中慕课、微课与翻转课堂的实质及应用[J].科技展望,2015(3):172-174.

第2篇:生物信息化教学技术案例范文

关键词:翻转课堂;生物化学教学;教学模式

引言

现阶段,我国医学高职高专院校的生物化学教学仍然采用的是传统的教学模式,而这一教学模式在经过多年实践应用后已经显示出了较多不足,已经不能较好的满足当前阶段的教学需求,因此必须对其展开深入探究[1]。翻转课堂是近年来新兴发展的一种教学模式,在多个学科的改革发展中得到了重要应用,而在高职高专医药类生物化学学科教学模式的改革与发展中,翻转课堂教学模式也显现出了重要的应用价值,本文就针对这一问题展开了深入研究,希望能够对翻转课堂在医药类生物化学教学中的应用提供一定的参考意见。

一、传统教学模式在医药类生物化学教学中存在的不足

现阶段医学高职高专院校的生物化学教学采用的仍然是传统的教学模式,即教师课堂上教授知识、课堂下学生通过作业与实践操作对知识进行消化的传统教学模式,这种教学方式具有较强的知识传递性,同时在集体化教学中也具有较大优势,因此在高职高专院校教学中得到了广泛应用。但随着现代化教学理念的不断发展,其弊端也逐渐显露出来:首先,高职高专院校对生物化学课时的安排较少,而这类专业理论性较强,因此对于学生而言学习难度较大;其次,教学形式较为单一,不利于学生专业能力的培养;同时传统教学模式对信息化学习资源的利用率较低,师生之间的互动较少,也无法有效提升学生的自主学习与独立思考能力[2]。

二、翻转课堂在高职高专医药类生物化学教学中的应用

(一)翻转课堂教学模式概述

翻转课堂教学模式是一类将知识传授与知识内化过程进行颠倒安排的教学模式,学生能够借助互联网信息技术在课后完成知识的学习过程,学生通过观看网络视频与课件等能够自行完成知识传授,而在课堂上则可以通过小组讨论、案例分析以及师生讨论等方式完成知识的内化过程。这种教学环节的重新安排,能够使学生成为课堂学习的主体,而老师则从原来的知识传授者转化为学生学习的引导者,通过这种教学方式,能够有效提高课堂教学效率,对于学生自主学习能力、信息获取与筛选能力的提升都有着重要意义,因此在近年来在多个学科教学模式的改革与创新中都得到了广泛应用。

(二)高职高专医药类生物化学教学中翻转课堂的构建

在医学高职高专生物化学教学中构建翻转课堂需要从以下几个方面进行:①课前教学设计,首先是进行学习资源的准备,教师在课前教学时可以针对学生的自主学习需求制定合理的导学案,帮助学生更加有效的进行自主学习,而在进行导学案的制作时,教师需要重视将知识体系分解为一系列的知识模块,从而能够帮助学生更加容易理解教学内容;其次从是展开针对性的练习,在每个教学模块结束后,教师都可以根据教学进度制定合理的测试题目,帮助学生进行知识的巩固;同时,教师还应充分重视交流反馈工作,通过微信、QQ等交流平台与同学进行互动交流,从而实现及时的互动解答与信息反馈[3]。②课堂活动设计,具体包括以下三个方面:一是确定教学问题,教师需要根据学生在学习过程中的疑问点列出具有针对性与代表性的题目,让学生通过分组讨论自主找出解决问题的方法;二是PBL教学法,即以问题为基础的学习,由于生物化学课程知识点较多,因此教师需要在课程学习结束后对课程中的重难点进行梳理在于总结,从而作为课堂讨论学习的有益补充,帮助学生构建一个完善的知识体系;三是案例教学法,在知识点梳理结束后,教师可以选取具有代表性的案例在课堂中进行展示与讨论,从而加深学生对于知识点的理解与运用。③教学效果评价,借助翻转课堂教学模式,教师可以对学生展开更加全面的教学效果评价,包括课前自学评价、课堂参与评价以及考试结果评价,这种全方位的评价方式能够有效提高教学效果评价的客观性与真实性。

(三)应用翻转课堂教学模式的注意问题

在应用翻转课堂教学模式时,教师必须充分重视以下几类问题:一是对课前教学的有效管理问题,教师必须重视对学生课前学习的有效管理,通过对学生课前针对性练习进行考核评价等方式,在学习的自主学习中加入一定的强制性,从而有效督促学生根据导学案展开有效的自主学习;二是充分利用信息化平台,在线信息化教学平台为教师与学生提供了一个极为便利的教学互动平台,教师可以借助平台布置学习任务、教学通知以及提供教学资源等,合理利用信息化平台能够显著提高教学效率;三是设计合理的教学活动,在翻转课堂的实践应用过程中,教师必须根据教学目标、学生实际发展水平等因素制定合理的教学导学案、课件以及课堂教学视频等,从而不仅提高教学水平,还能够有效调动学生的学习积极性[4]。

结论

本文首先分析了传统教学模式在医药类生物化学教学中存在的不足,然后对近年来新兴的翻转课堂教学模式进行了概述,并探究了在高职高专医药类生物化学教学中翻转课堂的构建,从课前教学设计、课堂活动设计以及教学效果评价这三个方面进行了分析,同时也对应用翻转课堂教学模式的相关注意问题进行了探究。希望本文对翻转课堂教学模式的分析,能够对提高高职高专医药类生物化学教学水平提供一定的帮助。

参考文献:

[1]梁树才,陈娇,常陆林.翻转课堂在医学高职高专生物化学教学中的应用与评价[J].卫生职业教育,2016,05:45-46.

[2]李庆华,刘玉莲,纪朋艳,方青.在医学生物化学实验教学中应用翻转课堂的探索[J].吉林医药学院学报,2016,03:235-236.

[3]刘小香,孙爱华,王黎芳,杜蓬,陈文虎.翻转课堂教学模式在医学高职高专生物化学教学中的应用探讨[J].教育教学论坛,2015,28:227-228.

第3篇:生物信息化教学技术案例范文

【关键词】林学专业 数据库应用课程 教学改革 教学质量

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2017)01C-0076-02

随着数据管理技术的迅速普及,数据库技术作为信息科学的主要组成部分,已经发展成为信息管理与信息系统的基础和核心,同时也是数据处理和数据分析的最有效的手段。随着21世纪信息化社会的进程加速,特别是数字地球、数字城市、数字林业和精准农林业概念和框架的提出,数据库技术日益成为行业专业人员的必备技能之一。

数据库应用课程是广西大学林学专业的一门基础必修课,根据学生的自身特点和行业的需求,选择了微软公司开发的Visual Foxpro作为授课软件平台。本文探索林学专业数据库应用课程教学改革方法,以培养出适应林业资源信息化管理的社会进程及林业信息化建设需要的人才。

一、林学专业开设数据库应用课程的背景

为实现林业信息化、提高林业现代化,20世纪90年代末国家林业局提出建设“数字林业”系统。所谓的“数字林业”就是利用“3S”技术、网络技术和计算机技术,⒘忠档母髦痔卣饔檬字化的形式表述、存储、处理、传输和应用,最终通过数字化途径真实地再现林业状况。它是以林业空间数据为依托、用宽带网络连接各分布式数据库,以虚拟现实为特征,具有三维显示的开放林业信息系统。用户可以录入林地变化数据,也可以根据自己的需要实时地调用和获取信息。目前,林业各部门研制了大量的地方性的专业性软件,比如国有林场二类调查统计软件、林业有害生物GIS信息管理系统、林地年度更新平台、森林资源信息管理系统等,这些研发系统大大减轻了调查人员和管理人员的工作量,提高了森林资源更新和管理的水平,更便于林业部门对森林资源进行动态化监测。为完善森林资源信息管理系统的功能以及更好地应用系统,需要大量既有林业专业知识又掌握数据库技术的专业人才,高等院校林学专业肩负着培养这样专业人才的重任。因此,针对林学专业特点和林业部门对数据库技术人才的需求,在高等院校林学专业数据库应用课程中,应使学生了解数据库技术的最新发展动态,掌握数据库的基本原理和应用技巧,特别是掌握数据库技术。

二、林学专业数据库应用课程教学现状

(一)学生计算机基础薄弱。广西大学自开设林学专业以来,农村生源一直占70%以上,且80%以上的生源地是广西区内。而受中小学教学条件(尤其是广西)的限制,农村生源的学生所掌握的计算机基础知识比城镇生源地的学生相对较薄弱,因此对数据库应用课程的学习尤其是程序设计部分理解和掌握会产生一定的影响。

(二)课程教学的专业针对性不强。到目前为止,没有专门针对林学专业的数据库应用教材,现有的教材都是学生管理系统或图书管理系统为例题,此类例题数据结构简单,与实际的林业类案例存在一定的差异,以致学生在课后实际操作结构较复杂的林业类案例时感到陌生,往往无从下手。

(三)学生实践能力较弱。一些社会调查结果表明,林学专业毕业生的实践能力已是用人单位首选的重要条件之一,这就要求学生不仅要具备扎实的理论知识,而且要掌握熟练的专业实践技能。数据库应用是一门实践性较强的课程,教学环节包括随堂实训和实验两部分。由于该课程内容繁多而课时相对较少,因此随堂实训的时间不够充分。通常实验内容也仅就教材某个知识点进行操作练习,缺乏综合性与系统性的实验实战训练,容易出现与解决实际问题脱节的现象。且课时的设置理论课时多于实践课时,这也是导致学生实践动手能力相对较弱的一个重要因素。

三、数据库应用课程教学改革措施

社会对专业技能人才的需求反映了行业的发展态势及社会对相关行业的重视和需求程度。通过走访林业局、林业科研院所、林业规划设计所等林业相关部门,了解用人单位所需的林业专业人才须掌握的数据库应用技术及熟练程度,同时收集林业相关部门管理森林资源、林业有害生物、二类调查数据统计等所使用的信息管理系统。根据调研情况,本文从调整教学目标、修改教学大纲和改进教学方法等方面探索数据库应用课程教学改革。

(一)调整教学目标,以培养学生的实践应用能力为中心。2014年9月,为推进高等农林教育综合改革,教育部、农业部、国家林业局共同组织实施“卓越农林人才教育培养计划”。数据库应用课程参照卓越农林人才培养标准,着眼于培养学生扎实的实践应用技能,在给学生讲授课程知识的同时,也给学生提供自主设计、自由探索、自己动手、自主创新的机会,更多地关注学生实际解决问题能力的训练和培养,提升学生的实践能力和独立工作能力。因此,数据库应用课程的教学目标是使学生在理解数据在关系数据库中的组织形式、数据彼此的逻辑联系及联系方式等基本范畴的基础上,掌握基于关系数据库技术的数据分析方法及操作数据库的技巧,并能开发简易的森林资源管理应用系统,具备一定的分析和解决实际问题的能力,使之毕业之后能快速适应实际工作的需要。

(二)修改教学大纲,结合林科类专业特点,改革教学内容。在总课时数不变的情况下,减少理论教学课时,增加实践教学课时,从而加强实践环节。教学内容立足林业应用,在了解现代林业发展的特点、林业部门对人才需求、林业行业技术应用要求的基础上,结合林学专业其他相关课程的教学内容体系,设置数据库应用课程的教学内容,使之能够与相关专业课衔接紧密,反映最新的林业需求和学科发展前沿,以适应林业部门提出的人才需求和数据库技术发展趋势要求。教学内容以数据库建立及查询为重点、以面向过程及对象的程序设计为难点进行设计。

(三)改进教学方式方法,结合科研项目,由知识驱动式教学模式转为项目驱动式教学模式。由于Visual Foxpro是林学专业学生接触的第一门也是唯一一门计算机语言,在刚开始学时,部分学生会认为Visual Foxpro已经为其他数据库语言所取代,不应该再学习一个已经过时的语言。基于此,在教学的第一堂课就需强调数据库技术在信息技术领域中的重要地位以及Visual Foxpro在林业行业中的广泛应用性。然后演示几个具有较强趣味性例子,激发学生的兴趣及对学会计算机编程语言的渴望,从而能更好地调动学生学习的积极性。

在课程教学过程中,“少讲多练,即讲即练”。结合在林业部门收集的案例和科研项目,筛选与课程教学内容相关的、实践性较强的案例,将传统课程体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕项目组织和开展教学,使学生直接参与项目研究过程。例如,在学习“数据库的管理”这一章节内容时,引入林业部门管理森林资源常用的“森林资源信息管理系统”,先简单介绍系统的组成模块及基本功能,然后练习在系统中创建数据库并进行相关参数的设置。并且后续的教学内容如数据库表的创建、查询、维护等仍可在此系统中M行实践。同时在实践过程中,还要做到举一反三。例如,程序设计部分循环结构中有一个求“从1累加到100的和”的程序例题,在实践课中,还应要写出“求1-100之间奇数的和及偶数和”的程序。课程最后阶段综合运用所学知识,开发一个具有查看、修改、删除等编辑功能的简易林地资源数据更新管理系统。

实践表明,林学专业数据库应用课程的教学改革不仅能够激发学生对数据库应用课程的兴趣,同时能在一定程度上提高学生的数据库应用技能。但是,随着数据库技术不断更新发展,应用范围领域的不断扩大,也应持续不断地对数据库应用课程的教学改革进行探索,以满足信息化社会对应用型人才的需要。

【参考文献】

[1]张晓丽,冯仲科.林学专业3S技术课程体系研究与实践[J].中国林业教育,2007(2)

[2]梁机,陆道调,秦武明,等.加强林学专业实践教学改革,提高学生综合素质[J].广西农业生物科学,2007(S1)

[3]杨进,郑先荣,唐德玉.数据库课程教学改革探讨与实践[J].教育教学论坛,2011(32)

[4]陈春丽,高光大,肖奕,等.基于不同专业的数据库教学案例法研究[J].高教学刊,2016(12)

[5]马玲玲.项目驱动教学法培养学生自主学习能力研究[J].山西广播电视大学学报,2010(2)

[6]何丹丹,王立娟,秦放.基于项目驱动的《Oracle数据库应用》教学改革探讨[J].价值工程,2014(10)

第4篇:生物信息化教学技术案例范文

关键词: 混合模式 高中生物 教学应用

混合式教学将面对面传统学习同在线学习相结合,不仅延续传统课堂教学的优势,而且利用在线学习满足学生协作学习和自主学习的需求,达到优势互补。它的应用对高中生物教学同信息技术的整合、改革生物课程教学具有重大现实意义。

一、多种教学资源混合

教材文本是学习的载体,由于存在大量教辅资料,再加上网络多媒体信息的介入,教材资源量越来越大,多样性特征日益凸显。教师必须按照关联度搜索相关教学资源信息,并有目的地筛选关联度较大的信息,分类整理相关信息,这样传递给学生的信息才是最精炼、最经典的。学生充分吸收了这些信息后,便对文本教材有了更加深刻的理解,进一步丰富了感知系统,从而增加了学生的认知厚度。

生物教材内容虽然十分丰富,但是为了学生获取更多信息,教师必须尽量延伸教材内容,对课外资源进行有效整合,拓展教材内容的宽度。例如:《从生物圈到细胞》教学过程中,首先教师在网络上搜集种群和群落、生态系统、生物圈等层次的视频资料,让学生从生物圈中各种生物入手,回忆生物具有哪些生命活动特征和组成生物体的基本结构单位,从而引导学生了解生命活动与细胞有什么关系。在课堂上播放该视频后,学生立即活跃起来,课堂讨论十分热烈。教师指导学生从生物学角度分析生命系统的结构层次,总结出生命活动是建立在细胞基础之上的。学生认知点十分明确,视频效果便有了一点学术研究的感觉。从这一教学案例分析中得知,教学资源需要教师精心、仔细收集,并有效整合各种教学信息,不仅拓展课堂容量,而且大大激发学生学习兴趣。

二、多种学习环境混合

学习环境指学生不仅要在课堂环境中学习,还需要走出教室,积极参与到各种生物实践活动中,体验各种学习环境。所以,教师必须按照教学内容组织开展各种教学实践活动,为学生提供更多实践活动。教师可以采用电子课件形式投放教学内容,学生基于教师的引导和提示,全身心投入到生物教学活动中。同时,教师还可以组织开展查找图片材料、搜集有关信息、操作测试、投放思考题、模拟实验等活动,大大提高课堂互动指数,促使课堂教学更加自然、高效。

《杂交育种与诱变育种》的内容均来自于日常生活,在课堂教学设计中,教师应该注重生活认知积累。首先组织开展分组讨论活动:日常生活中生物变异(杂交育种、诱变育种、基因工程育种)在育种领域应用的事例。学生热烈讨论后,总结出结果。有些小组提出了家禽、家畜、粮食、蔬菜、水果的各种优良品种。从学生讨论总结中,教师能切身感受到学生生活经验的丰富,生物知识的学习有效激活了生活经验,并且从研究角度分析生活生物现象,大大提升了学习主观能动性。

三、多种展示手段混合

在多媒体信息技术迅速发展的今天,课堂教学辅助教具集投影机、影碟机、录音机、幻灯机等于一体。尤其多媒体技术的出现,多媒体多元化特征更加明显。多媒体信息来源更广,展示方法更加多样化。所以教师必须善于利用多媒体信息多样展示方法,借助多媒体声、电、光的形式展现生物教学内容,创设针对性教学情境,用强大的感觉、视觉、听觉冲击力激发学生感知系统,在向学生传递知识信息的同时,增加学生感知度。

例如:在《生态系统的物质循环》教学中,教师精心设计了一道开放性题目:要求学生按照教材内容和网络资源,以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环。同时要求学生画出绿色植物在光合作用过程中从空气中吸收二氧化碳,从土壤中吸收水分,把它们变成有机物和氧气,动物和其他生物的呼吸作用又把有机物和氧气转化成二氧化碳和水,供给植物进行光合作用的循环图。任务布置完成后,学生积极行动起来,一些人上网搜集资料,一些人查阅教材,还有些学生开展讨论。展示时,一些学生用图片展示,一些用图标展示,一些学生边讲解边演示,尤其用演示方式展示生物多样性,学生十分欢迎,课堂气氛热烈。

四、多种学习方法混合

各种学习方式的混合是混合式教学模式的重点。课堂上认真聆听教师的讲解,主动上网查询相关资料、积极参加各种实践活动、咨询学生和教师等,学生基于自身知识水平,选择适合学习方式开展学习。高中生物知识同生活关联度较高,教师应该积极引导学生在生活中留意观察生物、在网络世界中学习生物、在社会实践中运用生物,拓展学生生物学宽度,使学习视野更加开阔。

在信息化教育时代背景下,将混合式教学模式引入高中生物教学中,使教学手段更加多样化,进一步优化教学结构,有效提高教学效率和质量。我们把信息化手段运用到高中生物课程的同时,还需要重点思考信息化教学环境中教师创造性和主导性的发挥、学生创新性和主动性的培养等问题。

参考文献:

第5篇:生物信息化教学技术案例范文

生物工程下游技术课程教学理论与教学实践存在的问题

首先,我们谈谈在教学理论中存在的问题,在生物工程下游技术教学理论过程中,教师是以这个课堂中的主置存在的,一般情况下,教师只是进行一般理论知识的讲授讲解,学生在课程过程中,经常非常被动,非常欠缺主动积极性,经常被动的记、背,在这样的课堂上并没有表现出学生的主体性和教师的引导性。

学生往往靠死记硬背来了解其中的理论知识,这样就会扼杀学生丰富的想象力和强烈的逻辑思维能力,不能很好的解决问题。如此单调的教学方式和方法必然会导致学生在面对实际问题时出现纸上谈兵的后果。在日常的教学过程中,只是采取说教的方式并不能起到预期的教学效果,甚至会让学生感到乏味无聊,丧失学习的兴趣,对学生的发展极为不利。其次,在生物工程下游技术教学实践方面,教学实践是教学理论的完善和创新,教学实践可以多方面的对学生的创新力和实践力进行培养。而眼下很多的生物工程下游技术课所做的实验大多是一种验证性的实验,缺乏探知性和创新性,学生大多缺乏综合性的实战能力,对提高学生的全面发展形成了很大的障碍。

生物工程下游技术教学理论和教学实践相结合

1.运用多种教学方式。①信息化教学方式。相对于一般的课堂教学,信息化多媒体教学使教学内容更加形象化,能够让学生产生较为强烈的学习兴趣,能够为课堂提供更多的信息,尤其适用于生物工程下游技术的课堂教学。我们可以借助多媒体技术制作动态画面,这样就能形象的展示所要学习的基础知识,运用这些方式,学生可以从多方面获取需要的知识,并且不会感到枯燥无趣。使用信息化多媒体手段进行教学,不仅能让学生牢固的掌握理解所学的知识,还能很好的融合实践教学,大大提升了教学的质量,促进了生物工程下游技术的教学改革。②讨论式教学方式。它可以转移学生的注意力,带动学生的积极性,使课堂气氛变得活跃,激发思考能力,督促不够自觉的同学。

在日常的教学活动中,为了辅助相关理论知识的学习,可以把每一次实践后遇到的具体问题提取出来,在课堂上让学生进行讨论找到解决问题的办法。比如:对于离子交换层析分离氨基酸实验,有一些学生的层析图会出现杂峰,或者有些峰出现拖尾情况。针对这些问题在教学过程中进行讨论,解决好这些问题,不但让学生更好的巩固了所学的知识,加深知识点的印象,还能让学生养成讨论的好习惯。

2.构建全新的考核体制。在生物工程下游技术课程考核的内容、考试成绩等几个方面可进行全方位的改革与创新。一个优良的考核方式不但能防止死记硬背造成的理论行,实际操作性差的情况出现,最重要的是能在监督学生掌握基本理论知识的基础上,激发学生们自主性地学习,有效地提高他们的创新意识和逻辑思维能力。在考试的内容的上,不但要涵盖基础理论知识,也要包含实践能力,并且重点考察学生的总体能力和创新能力。考理论知识,又考实验能力,着重考核学生的综合素质和实践创新能力;在对学生成绩的考核中,改掉以前的以期末考试成绩为主要判断的学习考核机制,可以根据平时的实践成绩、平时的实践技能等多方面的考核方式。通过考核制度的创新,让学生更好的发展,这也是教学理论与教学实践的又一个巧妙的结合点。

3.促进教学内容的改革。生物工程下游技术教学理论虽然出自于教材,但又不仅仅局限于教材里有限的内容。作为生物工程下游技术的教师一定要时刻更新生物工程下游技术在国内外的最新变化,积极地对生物工程下游技术最新进展进行钻研。透过国内外的最新研究理论,不断对当前的生物工程下游技术的教学内容进行改革,这是作为教师的核心的问题。在实践的时候一定要结合最新理论知识,保证所教的知识不但具有实用性还要有现代性。我们可以通过阅读一些国内外专业期刊、杂志,浏览专业网站,将国内外最新的相关科研成果和技术适时地介绍给学生,使教学内容更加完善。例如:具有抗肿瘤活性的活性多糖的研究成为了近期关注的焦点。在进行理论学习时应积极地把具有抗肿瘤活性的活性多糖知识传授给学生,并且要和学生一起进行讨论开展这个实验项目的一些技术知识。这时候可以将很多相关的生物工程下游技术的知识点进行汇总,这样就能有效地使学生理解所学的理论知识,在大脑中将这些知识系统化并有效的掌握。

4.丰富实践教学手段。在教学过程中可以采取多种多样的教学手段,以前的教学实践过程就是参加课堂上的实验活动,一旦此课堂上的实验比较简单老旧,就非常阻碍学生的长效发展。所以要有效增加学生的动手能力,在已有的课堂实验中,多鼓励学生参加教师的研究项目,从多个方面提升学生发现问题,分析问题和解决问题的能力,更好的把理论与实践进行结合。

第6篇:生物信息化教学技术案例范文

On the Current Situation of Application of Education

Information Guided by Internet plus in Classroom

JIA Jun, LIU Yanhua

(Anhui Normal University, Wuhu, Anhui 241000)

Abstract With the continuous development of modern technology, we have accumulated resources more and more, as educators, we are now facing more and more opportunities and challenges, in Internet plus the environment, education information used in the classroom has become represent the general trend, and we have many schools have been carried out to explore the classroom education informationization the practice of this concern is in our technology has been rapid development today, our teachers can really grasp the education information and teaching skills to master the skills in the classroom can use well, through the author's own thinking and summary, in order to put forward some effective suggestions the problems faced by classroom education informationization.

Key words Internet +; classroom; education informationization

0 前言

首先需要解?的是“引领”这个概念,“引领”并非推动,引领指的是一种牵引,一种启蒙,与单纯的“推动”最大的不同是,引领还有着控制方向的含义在里面。在本文中互联网+不仅仅是作为我们课堂变革的外在驱动力,而且是贯穿整个教育信息化运用于课堂的中坚后盾。互联网+时代的到来既是机遇也是挑战,它“引领”我们开拓了视野,我们也因此掌握了更多的资源,更新的技术,至于如何在课堂上将教育信息化运用得炉火纯青,就需要我们自己去勇敢探索了。

1 教育信息化运用于课堂的现状及发展

纵观我们人类的发展史,从未有过这样一个时代能和今天一样有那么多的信息储量,信息量的急速膨胀以及科学技术的迅猛发展几乎已经成了21世纪的代名词,我们的教育信息化也已经发展到了前所未有的高度,同时如何做好教育信息化与课堂教育的有机结合也成为了我们思考的重点。2010年7月,国务院颁布了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》,其中强调了教育信息化的重要性以及其战略制高点的地位。我们不得不承认,西方的教育信息化运用于课堂相比于比我国来说起步较早,方法相对来说也比较成熟,但是我国在起步较晚的情况下,根据自身特点,合理运用资源,在近年来也取得了长远的进步。联合国教科文组织(UNESCO)于2011年了《联合国教科文组织教师信息和通信技术能力标准》(UNESCO ICT COMPETENCY STANDARDS FOR TEACHERS),可见教师的教育信息化能力培养是一个世界性的问题,笔者在大学时期,第一堂专业课技术的第一句话就是“有人类的地方就有教育,有教育的地方就有教育技术”。可见教育一直是人类所要面对的一个难题,现在技术提升了,如何让技术的提升来带动教育质量的提升,一直是广大教育工作者所面对的难题。相应的,我国教育部研究制定了《中小学教师教育信息化应用能力标准(试行)》,为我们教师的教育信息化能力培养提供了一种科学的评价标准,有了评价标准,我们也就等于摸着石头过河,心里有了底气。

现在我们的很多学校都积极进取,在教育信息化应用于课堂的领域也取得了越来越好的成就。但是想要教育信息化应用于课堂形成自己的一套教学模式的话,我们们还有很长的一段路要走。著名教学论专家李秉德先生认为,教学模式是在一定的教学思想指导下,围绕着教学活动中的某一主题,形成相对稳定的、系统化和理论化的教学范型。[1]由此可见,在课堂上,单单运用教育信息化是远远不够的,必须得形成一套自己成熟的教学范性,才能真正让我们的课堂教学有所改变。

2 教育信息化运用于课堂的优势

2.1 教育信息化可以和任何课程相“共生”

“共生”其实是一个生物概念,普遍概念里共生(mutualism)是指两种不同生物之间所形成的紧密互利关系。而笔者在这里所说的是教育信息化与各学科之间也可以有着很好的“共生”关系,就现在信息系技术运用于课堂的实践经验来说,教育信息化拥有很好的开放性,它可以突破时间和空间的限制,真正做到让学习者有一种感同身受的体验,这一点往往在生物,音乐等学科的教学中显得尤为明显,因为传统的课堂家教学对于学习者的课堂体验过常常是忽略的,单纯的填鸭式教学的“有效性”我们未知可否,但是仅仅就学习者的兴趣来说,传统的教学很难勾起大多数人学习的欲望,但是互联网+时代的到来给我们的教学带来了新的契机,让我们可以做到“学生不出门,学遍天下事”,教育信息化可以做到对所学知识最直观最生动的展现,随着时代的进步,我们相信在不久的将来,“VR课堂”也将会在我们的教育行业中普及起来。我们经常说汽车是人腿的延长,手机是人嘴和耳朵的延长,那么教育信息化就是教师所掌控的教室的延伸。

正所谓“强扭的瓜不甜”,有的时候我们难免担心教育信息化和某些学科的“兼容性”不够,出现一些画蛇添足的教学案例。但是幸运的是,我们应当明白教育信息化与具体学科教学应该是相辅相成的关系而并非生硬结合在一起,作为教师的我们应该不断加强自己对于教育信息化运用于教学的理解,在实践中不断发掘教育信息化运用于教学的潜力。

2.2 教育信息化具有很好的发展性

我??生活在一个信息大爆炸的时代,“互联网+”概念的提出为我们的教育信息化拓展了一条更加宽广的道路,在互联网+背景下,现在我们的教师对于一堂课的准备已经可以不仅仅局限于自身的知识存量,而可以发动整个互联网上的资源为自己的授课服务,而要做到这一点,教师自身的教育信息化能力是必不可少的。当教育信息化运用于课堂以后,学生不再是被动的信息接收者,学习的积极性和主动性也很强,甚至在教育信息化技能应用方面要优于教师。作为教学系统的教师、学生和教学环境等因素都在影响着课堂上教育信息化的应用。

3 现阶段教育信息化运用于课堂所存在的问题

3.1 课堂上教师对于教育信息化能力有待提高

现在我国的很多中小学都很重视教育信息化课堂运用的日常化,许多老师也确实做到了在课堂上经常地使用电子课件,但是令笔者感到困惑的一点是,有部分的老师对课件的使用并不是很熟练,经过思考和观察,发现这部分老师所用的课件并不是自己做的。一节好的课,老师在其中扮演了尤为重要的作用,可以说老师就是课堂节奏掌控者,例如:知识回顾,课前导入,重难点分析,课后总结,每个老师都有自己的节奏,用的不是自己做的课件,教师在上课的时候对于知识的把握就难免会出现偏差,很难做到最好的授课效果。

在我国多年的努力下,很多的老师都受到了系统的教育信息化能力的培训,但是我们必须正视的一点就是技术学得好却未必能用得好。因为我们的教师要面对的是具体的课堂授课而非简简单单的课件制作任务,教师所做的课件是要在课堂上展现在学生面前作为课堂的重要组成部分的。

3.2 教育信息化虽好但不是教学的全部

教育信息化的发展固然给我们的教师带来很多的便利,以往在传统课堂上无法展现的内容,现在依托于教育信息化可以更加生动地呈现在学生面前。但是新技术的运用并不意味着对旧知识的丢弃,笔者发现有些教师在课堂上完全依赖于电子课件,整堂课四十五分钟没有一个字的板书。笔者认为教育信息化确实是可以优化教学环境,但是在有些学科,老师传统意义的板书也是必不可少的,例如小学的语文课,学生们都处于对中国文字的启蒙阶段,屏幕上的呈现毕竟没有老师一笔一划在黑板上书写来得亲切生动。虽然说教师在课堂上运用教育信息化是一件值得推崇的事情,但是无论多么好的东西,不能用得当的方法去使用,常常会事倍功半、顾此失彼。传统课堂虽然有很多不尽如人意的地方,但是有一点是可以肯定的,它既然在中国传承了这么多年,那么它必然有着自己独到的地方,对于传统课堂,笔者认为,我们应该有选择地继承,正所谓术业有专攻,取其精华去其糟粕,才是我们应该有的态度。

第7篇:生物信息化教学技术案例范文

【关键词】教学资源库 用户视角 评价体系

【基金项目】2014年全国食品工业职业教育教学指导委员会“基于用户满意度的教学资源库评价体系的研究与实践”(项目编号:JZWZDKT-1)。

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)06-0002-01

伴随着教育信息化的不断推进,教学资源库的建设受到了高度重视并获得了迅速发展,现已成为教育信息化建设和发展的重要组成部分。但目前高等职业教育专业教学资源库应用中出现了资源利用率低、资源不能满足用户需求以及教学资源库效益不明显等问题,如何能够更好的管理其中的教学资源,这需要对资源库的数据资源的价值和使用效率做出及时公正的评价。本文拟引进用户视角的教学资源库评价理念,把满足用户需求及用户的满意度作为评价的依据,构建一个旨在评价教学资源库的评价体系。

一、教学资源库评价指标体系的建立

为了能够更加合理地确定从用户视角评价教学资源库的测试指标,研究针对高等职业教育生物技术及应用专业教学资源库的500余名不同类型的用户进行了问卷访谈,并对访谈结果进行了总结和归纳。

参考访谈的内容以及有关教学资源评价、学习评估工具、学习环境评价以及可用性评价、相关技术标准等的内容,最终确立了5个一级指标,13个二级指标,27个三级指标,具体内容如表1所示。

表1 基于用户视角的教学资源库的评价指标表

二、教学资源库指标体系的权重测定

指标的权重是体现整体目标中的贡献程度,权重的确定与分配是测评指标体系构建的一个关键的部分。本文采用平均赋值法来确定各指标的权重,采用数据均来自于问卷中用户对教学资源库各维度分因子的重要性评定的结果。通过对问卷中的统计数据进行分析,得出的各项指标权重如上表所示。

通过对确定的权重进行比较,可以发现对于各类使用者来说,关注程度最高的仍是资源内容,其次是定制功能;用户体验和交互功能虽然在一定程度上可以增加教学资源库对各类用户的吸引力,但用户更关注的是资源库中资源是否能针对性地满足用户需求,是否能为用户解决实际问题。由此可见,资源内容始终是教学资源库建设的重点。

三、高等职业教育生物技术及应用专业教学资源库的实例分析

本文选取高等职业教育生物技术及应用专业教学资源库进行实例分析,目的是通过用户问卷调查,探求用户的使用体验,找出用户使用教学资源库各项服务的满意程度,从而发现专业教学资源库发展中需要改进的内容,提出一些改进的建议。

从问卷调查及访谈的结果中反映出,目前生物教学资源库主要是为高职院校教师、在校生和部分企业员工提供教育教学资源,同时在个性化服务、交流互动方面也做了较大的努力,并取得一定的成效。调查结果中显示,用户对生物教学资源库的总体满意度还是比较高的,基本上能满足各高职院校教师的需求,但是细分到各具体的领域满意度情况却高低不一。

在资源内容方面,大部分教师都肯定了资源库中的教育资源总体上能够满足教师的需求,资源的数量、多媒体形式都比较丰富,但是涉及到部分课程、部分知识点的资源数量还是不够丰富,同时资源更新速度也有待提高。建议后续建设应进一步探索丰富教育资源的途径和渠道,在自建资源的同时,也应和其他优质资源机构合作,进行资源的合作建设,达到优势互补,促进教育资源的质量和数量的提高。

在个性定制方面,随着近年来数字化教育教学资源数量的激增,不同类型用户对教学资源库的个性化服务需求越来越高。在问卷调查中,有35%的教师建议资源库应能提供资源在线加工、编辑和组合工具,满足教师利用资源进行网络教学的需求,也将大大的提升教师使用教学资源库的热情。

四、结束语

高职专业教学资源库的建设对加强高职各专业的课程建设,实现优质教学资源的共建共享等具有很好的现实意义。而高职专业教学资源库评价指标设计的合理与否,将直接影响评价结果的准确性、有效性,进而影响资源库的建设,影响各类学习者使用网络教学资源库的兴趣。本文从用户视角出发,对教学资源库的各项指标进行具体地遴选与阐释,将评价指标体系应用到高职生物技术及应用专业教学资源库的评价中,为其后续更新提出了针对性建议。

参考文献:

[1]杨志惠.基于高校数字化教学资源库的资源分类与评价研究[D].华中农业大学,2008.

[2]程宇,娄峰阁,薛海峰.公共卫生专业课案例教学资源库应用效果评价[J].中国医药导报,2011,11:116-117.

[3]姚蕊.基于Web2.0的教学资源库的组织方式与评价研究[J].中国电化教育,2011,08:77-81.

[4]吴恙,徐凌,王璐,尹晴.口腔修复学数字化教学资源库的初期建立及应用评价[J].重庆医学,2011,29:3012-3013.

[5]李健,文益民,谭爱平.基于知识管理的网络教学资源库评价研究[J].当代教育论坛(综合研究),2011,10:117-119.

第8篇:生物信息化教学技术案例范文

[关键词]职业教育 数字化教学资源 教学资源库

一、研究现状

数字化教学资源是指以计算机技术为基础进行教学资源的设计、开发、存储与传播。教育部2001年颁布的《教育资源建设技术规范》中指出数字化教学资源具有处理数字化、传输网络化、检索快速化、呈现多媒体化、组织超链接化的特点。

国内外很多专家学者对数字化教学资源进行了研究。2003年,已有100多个国家开展了网络教学。目前,全世界85%的大学拥有自己的网站,其中的1/4推出了网络教育课程。2002年美国99%的公立学校连入互联网,利用互联网教学的比例达到77%;政府建立了教育资源门户网站,解决资源共享问题;目前远程教育开设的学历、学位课程已达4.9万个,基本覆盖了美国高等学校的所有学科和专业。英国1989年开始在所有的高校中实施CTI计划,目前已有24门学科不同程度地实现了从教学模式、教学内容到教学组织形式的彻底变革,对传统教学方式的改变影响巨大。目前,美国GEM教育资源库、澳大利亚教育网络EdNA、加拿大CAREO教育资源库是三个典型教育资源库,其数据系统有两大优势非常值得我们借鉴。

2000年我国校园网建设掀起热潮,专家们提出了“建网、建库、建队伍”的口号,资源库建设被正式纳入议事日程。目前我国已有38所高等学校开展了网络教学项目,但是主要是高校和中小学教学资源库。职业教育数字化资源应用相对比较滞后,硬件建设远重于软件建设,数字化教学资源的质量高、体系不够完善,相关的教学应用研究较少。

基于以上分析,我国职业教育数字化教学资源在教学资源开发途径、质量、标准化研究、实用性等方面与国外相比存在较大差距,且我国对此很需要进一步完善和提高。通过本次研究,能够为5年高职数字化资源库的建设提供一点经验。

二、研究的目标、内容

1.本研究的主要目标

建成一个代表五年制高职教育特色水平的共享型专业教学资源库。该教学资源库由教学资源和资源管理系统两部分构成。

2.本研究的主要内容

(1)依托校园网,设计开发教学资源库管理系统(包括资源管理平台和资源应用平台)。

(2)教学资源库的开发。

以五年制高职畜牧兽医专业基础课程《家畜繁殖》为对象进行教学资源内容开发。体现“以能力为本位,以就业为导向”,“以学生为主体”,的基本原则,以专业培养目标和家畜繁殖工(三级)职业资格标准为要求,开发《家畜繁殖》课程数字化教学资源库,拟建成以下二级库。

①媒体素材库:包括繁殖工(三级)职业标准以及技术标准、工作流程、作业规范。主要仪器设备的工作原理等文本;企业工作场景、校内教学条件等图片、音频、视频和flas等

②网络课件库:包括《家畜繁殖》课程的全部教学课件。

③文献资料库:包括《家畜繁殖》课程相关文献资料电子稿,以及专业教师、企业与学生需求情况调研报告。

④事件案例库:企业案例以及企业网站链接、其他职教教学资源网站链接等

⑤试题库:包括《家畜繁殖》课程的相关试题、试卷。

三、研究的思路、过程与方法

1.研究思路:本项目研究思路在课程建设中,探索以技能培养为主导,任务驱动、教学做一体化的工学结合的教学模式。并在此基础上,进行课程与信息技术的整合,开发具有五年制高职特色的教学资源库,真正推动教育信息化建设。

2.研究过程:在解读职业资格标准的基础上,将书本专业知识与企业实用技术有机结合;将电脑技术与文本知识有机融合;书本知识与生产实践有机的结合,建立一个与生产实践紧密结合、操作性强的共享型数字化教学资源库。

3.研究方法:文献研究法、调查法、案例法、行动研究法。

四、主要观点与可能的创新之处

1.主要观点

五年制高职教育是培养生产、建设和服务第一线需要的高级技能人才的高等职业教育。虽然职业教育教学资源建设的步伐还非常落后,但同时我们也应该看到事物的另一方面,那就是五年制高职数字化教学资源的开发建设相对较晚,就可以学习借鉴国内外各级各类教育资源开发的经验教训,使我们的资源开发工作在一个高起点上开始。

2.创新之处:

本课题教学资源开发应该做到:一是体现五年制高职教育的特色。在资源内容建设方面要按照项目教学和“专业与产业、企业、岗位对接,课程内容与职业标准对接,教学过程与工作过程对接,毕业证书与职业资格证书对接,职业教育与终身学习对接”等五个对接的改革目标,体现家畜繁殖工职业资格标准要求,认真研究职业岗位需求,精心进行教学设计,促进学生自主学习。二是资源标准化、规范化,具有开放共享性。三提高教育性与服务性。围绕专业课程教学需求,让广大师生能方便及时地获得所需要的信息;并能通过一个友好、简单明了的导航与操作界面,通过简单的操作,在最短的时间内简便、快捷地查找到所需要的信息资源。

[参考文献]

[1]付宁.数字化教学信息资源建设与服务研究[D].太原:山西大学,2009:1-42.

[2]程文豪.著作权保护与学校数字教学资源共享的利益平衡研究[D].北京:中国政法大学,2007:1-45.

[3]孟祥志.高校教学资源库及其设计与开发研究[D].武汉:华中农业大学,2008:1-47.

[4]李新宇.中职汽修专业数字化教学资源建设的研究与实践[D].保定:河北师范大学,200:1-45.

[5]郭晓宁.东城区中等职业学校数字化教学资源的建设和使用情况的调查及相关研究[D].北京:首都师范大学,2005:1-39.

[6]陆真.信息技术与化学课程整合的研究[D].南京:南京师范大学,2007:1-109.

[7]张一春,祝智庭.知识管理技术与e-Learning资源库建设研究[J].电化教育研究.2003(5):53-58.

第9篇:生物信息化教学技术案例范文

关键词:数学建模;高职院校;发展趋势

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)43-0224-02

数学家华罗庚曾说过:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学。科研工作者通过实际调研,探索规律,用数学语言建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学方法和科学技术分析和解决问题,这就是数学建模的过程。数学建模应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,使得数学建模思想已成为当代高新技术的重要组成部分。

数学建模的广泛应用已经激起大学生的学习兴趣和研究积极性,各个高职院校纷纷将数学建模思想融入数学课的教学中,对学生数学素养和专业素养的提高取得积极的效果。

一、高职院校数学建模工作的意义

(一)现代职业教育人才培养需求

2014年6月,《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》(国发〔2014〕19号)明确指出:提高人才培养质量,推进人才培养模式创新。现代职业教育的关于“实践能力强、具有良好职业道德的高技能人才”培养目标,要求学生既具备扎实理论基础知识和实践操作能力,又具备数学应用能力、创新能力、解决问题能力等职业核心能力。数学建模教育以其独特的学习内容和实践方法培养学生必需的应用能力和数学素养,契合高技能人才的培养要求。因此,推进数学建模教育,对改革人才培养模式影响深远、意义重大。

(二)职业核心能力提高的表现

数学建模是一个学数学、做数学、用数学的过程,注重获取新知能力和解决问题的过程,体现学和用的统一。作为一种创造性活动,数学建模教育活动可以培养学生敏锐的洞察力、严谨的抽象力、严密的逻辑思维、较强的创新意识,使学生在实践活动中能够发挥很好的作用。同时,数学建模又是一种量化手段,锻炼学生知识应用能力和实践能力。数学建模思想的学习过程,是学生积极探索、求真务实、不畏艰辛、努力进取的过程,他们在解决实际问题的同时,既可以学习科学研究的方法步骤,又能增强数学应用和创新能力,进而提高自身的全面素质。

(三)高职数学改革的必经之路

高职数学课程内容曾存在“重经典、轻现代,重连续、轻离散,重分析推导、轻数值计算,重运算技巧、轻数学思想方法”的“四重四轻”现象,这与高职培养的高技能人才目标不适应,所以,将数学建模思想融入数学课程是高职数学改革的必经之路,因为新的教学模式和教学内容能有效地将数学知识体系拓展到技能体系中,有效地增强学生综合应用数学知识的能力。

二、高职院校数学建模工作的特征

近年来,许多高职院校正在将数学建模工作与贯彻落实素质教育有机地结合起来,通过数学建模来提高学生的综合素质以及研究与实践能力。

(一)竞赛带动课程建设,活动锻炼学生技能

1994年,由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛。2004年前后,北京市高职院校纷纷开始参加这项竞赛。每年一届的竞赛活动在大学生中受到关注与喜爱,数学建模很快以选修课的形式应运而生。目前,北京市的几所国家示范校和骨干校每年每校都有大约100名学生报名参加数学建模选修课,每年大约有10支队伍参加全国大学生数学建模竞赛。开展数学建模课程教学和参加全国大学生数学建模竞赛,基于数学建模思想进行教学改革,能为探索数学建模教育和培养新型应用型人才相结合开辟一种新思路、新模式。

(二)课题加强跨学科合作,科研提升师生能力

2008年以来,北京市高职院校纷纷开始组织学院数学建模竞赛,赛题的设计把不同学科领域的专家和专业教师联系到一起,加强跨专业的合作,促进教学团队的建设。良效的研讨机制可以提高教师的整体素质,逐步形成一支结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的指导教师梯队,培养一支紧密围绕专业培养目标需求、锐意改革创新的教师队伍。

来自专业课或者生活实际的课题,可以引起学生浓厚的兴趣和参与的积极性,使得他们通过查找资料、调查研究、抽象本质、合理建模、软件求解、验证实际等一系列科研步骤,培养科学研究、谨慎全面的学习态度,锻炼合作创新、解决问题等职业核心能力。

(三)思想推动数学课改,实践优化教法设计

数学建模思想是“实际问题+实用方法+实验模拟+实时检验”的过程,其精髓在于用科学的方法解决实际问题,用合理的分析解释事实现象。这不仅会改变教师向学生单向传授的教学方式,还使教师的引导性、指导性与学生的积极性、主动性得到充分的结合,达到师生互动的良好效果。信息化的实验室授课,使得学生通过设计数学实验,运用数学技术操作计算机模拟,进而实现实际问题的解决,极大程度地调动学生主动学习数学的积极性,提升学生学习数学的成就感与信心。

三、高职院校数学建模工作的发展趋势

(一)与现代职业教育特色相符,不断优化数学类课程结构

开设微积分、数学建模、数学实验等数学类课程,多元化、多角度地培养学生的数学应用意识。根据学生基础和能力采用分层教学,按专业培养方案要求进行模块化教学,既符合学生的能力水平,又与不同专业有机结合。课程多元化,活动多样化,数学建模思想应成为贯穿数学类课程的应用主线,使高职数学类课程一体化。数学建模的目的不仅是为了解决一些具体问题,也不仅为了给学生扩充大量的数学知识,而应普及学生应用数学的意识,提高数学应用能力。对于传统数学教学模式,学生已经厌倦,大部分学生提出的改变教学模式与考试方法的多年来的实践显示,全国大学生数学建模竞赛是数学知识和应用能力共同提高的最佳结合点,是启迪创新意识和创新思维、锻炼创新能力、培养高层次人才的一条有效途径,是激发学生学习积极性,培养他们主动探索、努力构筑奋发进取良好学风及团结协作精神的有力措施。

(二)以学生为中心,充分发挥学生的学习能动性

微积分、数学建模、数学实验等数学类课程的教学内容可进行模块化,根据不同专业的实际需求进行选学,教学方法也可依据不同模块采用不同的方式,以满足学生的个体需求,激发学习积极性,帮助他们在自主探索和合作交流的亲身体验中真正理解和掌握数学的知识与技能、数学应用的思想与方法。教学设计可增加训练活动和实践操作内容,让学生边做边学,学以致用。贯彻“以能力为本位”、“以学生为中心”、“教学做一体”等高职教育理念,采用项目教学、案例教学、角色扮演等多种教学方法,使学生的综合素质在不断参与和体验中提高。

(三)以信息化教学为载体,提高互动教学质量

信息化教学的蓬勃发展为数学建模实践操作带来革新的变化,重视运用信息化教学,不断更新前沿的学习资源,把网络和计算机作为学生分析问题和解决问题的强有力工具,使学生融入实际数学活动中去,体现“学以致用”的教学理念。跨学科的教学内容和现代教学案例要求教师须不断学习新知识,更新教学理念,相互研讨交流,不断提升业务能力。利用信息化网络课程教学平台,教师共享不断更新的案例、图片、视频等教学资源,与学生实时互动。丰富的教学视频为学生提供补充学习的机会,充足的题库也给学生准备自我检验的资源,信息化使学生的学习不拘泥于时间和空间,极大地满足学习需求。

(四)以能力为本位,全面考评学生的“输出”能力

建立多元化的评价方法和以实践能力为核心的评价体制,全面了解学生的学习态度、实践能力和自我提高程度,既可以激励学生学习,更能满足学生探索和成功的需求,让他们在实践中给予重视。结合课堂中的应用,在对数学建模学习评价时要关注学生学习结果,重视学生学习过程,考查数学知识的掌握,也要体现数学建模思想的运用。

四、结束语

高职院校数学建模工作的开展正如火如荼地进行,将数学建模思想融入数学课程改革,在以学生为中心的教育理念的指导下,充分考虑学生的个体情况,运用互动教学软件、网络平台资源等信息化教学手段,采取案例教学、项目教学等多种方式,意在普及学生的数学应用意识,重在提高学生团队合作、自主探究等可持续发展的职业核心能力。在此基础上,开展学院数学建模竞赛,选拔选手进行集中训练,参加全国大学生数学建模竞赛,充分锻炼学生吃苦耐劳、自主创新、团结协作、勇于挑战的职业素养,为培养现代职业人才提供挑战与实践。

参考文献:

[1]李大潜.将数学建模思想融入数学类主干课程[J].中国大学教学,2006,(1):9-11.

[2]陈绍刚.大学数学教学过程中数学建模意识与方法的培养[J].中国大学教学,2010,(12):44-46.

[3]安建业.以数学建模竞赛为切入点,强化学生创新能力培养[J].数学建模及其应用,2014,3(4):27-30.

[4]庞坤.大学数学建模方法的有效教学策略[J].求实,2010,(11):251-252.