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关键词:建筑电气与智能化;现场总线;教学改革;工程设计
中图分类号:G642.3文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)10-2286-03
Exploration of Teaching Reforms in Fieldbus Technology of Building Electrical and Intelligent Engineering
YANG Ya-long
(School of Electronic & Information Engineering, Anhui University of Architecture, Hefei 230022, China)
Abstract: According to the personnel training plan, analyzing the special requirements for the course of fieldbus technology in Building Electrical and Intelligent Engineering and exploring the teaching reforms. Based on experiment and training center and skill competition, an experiment simulation platform is developed and the practical teaching is strengthened. The ability of students in engineering design and the teaching quality have been improved through the reforms.
Key words: Building Electrical and Intelligent Engineering; fieldbus; teaching reforms; engineering design
随着信息化技术的发展,建筑业与信息技术紧密结合是大势所趋,从业人员需要掌握更高要求的建筑智能化专业知识。为满足社会对专业人才的需求,2006年教育部和原建设部共同审核并批准了智能建筑新专业“建筑电气与智能化”,该专业一经批准设置便得到国内高校的广泛关注[1]。安徽建筑工业学院是首批开办此新兴专业的高校之一,旨在为我国建筑电气与智能化行业培养专业人才。现场总线技术是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线技术,它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题,广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连[2]。因此,“现场总线技术”课程是机电、自动化、测控、建筑电气与智能化等专业的一门非常重要的专业课程,它具有理论密切联系实际、工程实践性强、知识内容庞大、知识不断更新等特点。2011年,按照教育部全国高等学校建筑电气与智能化学科专业指导小组新制定的专业规范我校重新修订了建筑电气与智能化专业培养计划,现场总线技术课程的教学大纲与实验大纲也做了大幅度调整,使其更加符合建筑电气与智能化专业教学的特色。
1改革教学内容,适应专业发展
教学内容改革是课程教学改革的首要任务。现场总线技术发展迅猛,常用的形成标准且具有一定影响力的现场总线有几十种,而且每年还在不断地递增[3],因此,现场总线技术课程是一门知识更新很快的课程,包含内容十分广泛,课堂上除了介绍现场总线技术的基本原理,也只能选择几种最有代表性的现场总线加以学习。值得注意的是现场总线技术具有非常明显的行业特点,不同行业常用的现场总线标准不同,例如CAN总线主要应用在汽车领域,Lonworks总线主要应用在楼宇控制领域等。现场总线技术是自动化专业传统的专业课程,目前教材大多针对自动化专业学生培养而编写,因此对于代表性现场总线的选择并不从行业特色出发,大都讲解应用最广泛的总线技术,如CAN总线、Profibus总线、Lonworks总线、FF总线、HART总线等。然而,建筑电气与智能化专业具有非常明显的行业特色,它培养智能建筑相关人才,目前应用于楼宇控制的主要现场总线是Lonworks总线、BACnet总线和KNX总线,CAN总线与工业以太网也有部分应用。由于现有教材内容与专业需求不相符,如果只按照教材教学,会出现有用的知识学生接触不到,而学到的东西有部分对本专业没用的情况,不利于学生的培养。针对这些问题,首先,在教学过程中迅速将国内外总线技术的发展动态、国际、国内和行业新规范、新标准整理归纳到教学内容中去;其次,注重教学目的性和适用性,根据建筑电气与智能化专业特点调整教学内容,减少不相关总线技术的讲解,增加并重点讲解BACnet、KNX等与行业密切相关的总线知识;再次,根据专业规范,剖析专业培养的能力结构,形成合理的教学内容构架,使学生通过学习能够获掌握现场总线基本概念、基本原理和基本设计方法,培养学生工程设计的能力,为以后的学习、创新、工程设计和科学研究工作打下扎实的理论与实践基础。
2改革教学方法,提高教学质量
教学方法是为达到教学目标而开展的教学活动总和。“教必有法,教无定法”。在教学过程中,我们针对本课程涉及知识面宽、 内容复杂且理论知识多等特点,讲授时不断注意变化教学方法,在课前充分准备、精心组织设计。
2.1联系实际,合理采用多媒体教学
《现场总线技术》是一门应用性很强的课程,在传统的板书授课模式下,老师只靠一块黑板、一张嘴的教学方法,完全是纸上谈兵,不仅费时费力,学生也很难懂,教学效率低下。如果结合建筑施工现场实际进行教学,虽然能提高学生学习兴趣,但在目前课程内容多、课时少的情况下,难以完成教学内容。为使学生能在有限时间内学到更多的知识,合理采用多媒体教学,在课件中增加图片与多媒体资料。一方面可以在限定的学时内增加教学内容,提高课堂教学的信息量与质量;另一方面,通过观看建筑施工现场的操作录像.让学生身临其境感受现场氛围,远程捕捉现场总线在智能楼宇中的施工方法。
2.2结合课程内容,选择教学方法
每门课程有自己的特点,所以它们的教学方法是不一样的,要根据课程特点来选择教学方法[4]。现场总线技术课程所采用的教学方法很多,比如项目教学法、案例教学法、启发式教学法、“教、学、做”一体教学法、行为教学法、现场教学法、任务驱动教学法、易位教学法等。教学方法都有各自的优点,应根据教学内容的差异采用不同的教学方法,利用不同教学方法的特点,培养学生的动手能力、实际操作能力,提高学生独立分析和解决问题的能力。在教学过程中,根据学生的实际情况和信息反馈,现场总线技术课程不同的教学章节采用不同的教学方法。比如在讲解现场总线理论知识的时候,注重启发式教学法的运用;在讲解现场总线控制系统时,采用案例教学法;在讲解常用现场总线在智能建筑中的应用时,采用项目教学法等。另外注重学生信息的反馈,采用多种方式与学生讨论、交流,获取学生的学习情况,提高教学效果。
3强化实践环节,培养工程能力
3.1结合技能大赛,提高工程能力
建筑电气与智能化专业学生学习现场总线课程旨在让其学会合理选用不同类型的现场总线连接各种智能化设备,实现楼宇智能化。因此,在工程实践中主要是结合楼宇的某种智能化要求,进行项目设计,画出设计图,选取适合控制要求的现场总线类型,然后进行安装、网络连接与调试。楼宇智能化监控的上层计算机一般选用组态软件与总线网络进行连接,通过组态界面、接口程序的编写,实现远程计算机监控,满足智能化要求。因此,开展工程实践,需要学生有较好的现场总线控制网络设计能力、电气设备控制设计能力和组态软件编程能力等,是对学生所学软硬件知识的综合考验。
图1楼宇工程实践模拟平台
为提高学生工程实践能力,我校结合建筑电气与智能化专业目前全国最高规格的大学生技能竞赛“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技能竞赛开展实验实训教学。竞赛在如图1所示的楼宇工程实践模拟平台上进行,要求学生以模拟平台作为智能楼宇对象,给出楼宇智能化子系统,如智能照明子系统、视频监控及周边安防子系统等的设计方案,按照设计方案合理选择器件在平台上安装,同时利用组态在计算机上编程实现远程监控,设计中会用到Lonworks总线等现场总线的软硬件知识。目前我校现场总线技术课程的教学与竞赛紧密结合,学生学完相关知识后,在课堂上进行分组,每组4-5人,组成一个设计团队,每组学生自主选择感兴趣的课题,按照课题内容设计楼宇智能化子系统中的现场总线系统,然后在课堂集中讨论各组设计的优缺点,并进行指导和评比。学生修改设计方案符合要求后,让其按照设计内容在规定时间内实际在模拟平台上操作,按大赛的评分标准打分并计入实验成绩,设计与操作成绩优秀的同学优先推荐加入竞赛的选拔。这样的教学方式下,竞争与协作并存,极大程度上调动了学生学习的积极性,提高了学生的工程能力,取得了良好的教学效果。我校建筑电气与智能化专业的学生已连续两届夺得了“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技能竞赛特等奖,更证明了教学方式的可行性与先进性。
3.2注重实验教学,增强课程实训
实验教学是高等教育体系的重要组成部分,通过科学实验训练,可以使学生强化所学理论知识、熟练掌握仪器设备基本操作方法,提高学生动手和创新能力。现场总线技术课程的实验教学环节在整个教学过程中占据非常重要的位置。现场总线课程依托我校省级“楼宇控制与节能优化实验实训中心”现场总线技术实验室开展实验教学,目前课程开设的项目有:现场总线认识实验、串行通信接口实验,CAN总线智能节点设计实验、Lonworks智能控制网络设计实验、BACnet总线控制系统设计实验等。此外,实验教学 还开设了楼宇控制相关的综合性实验项目,在实验中培养学生动手能力。目前,现场总线技术实验教学在全国大部分高校都存在硬件设备不齐全、较落后且实验台套数不够的问题,这是由于现场总线设备价格较高,开设现场总线技术的专业多,因而学生人数较多的原因。我校同样也面临这样的问题,为此笔者利用组态软件开发了一套面向建筑电气与智能化专业的现场总线实验仿真平台,如图2所示。利用该平台,学生可以先进行现场总线系统的仿真搭建,熟悉现场总线如何应用于楼宇控制环境,后再在硬件系统上实际动手操作,这样软硬结合的实验教学方式,既缓解了实验室硬件设备难以与学生人数匹配的问题,又锻炼了学生软件编程的能力,可谓一举两得。
图2现场总线技术实验仿真平台
通过教学实践证明,在教学中充分激发学生学习的积极性,运用现代化教学手段,精心安排教学内容,结合实际加强学生设计与工程能力的培养,就能获得良好的教学效果。作为现场总线技术课程的教师,我深切感受到对于多专业适用的课程,只有切实分析各专业学生的学习需求,有区分度的进行教学,注重实验实训,才能有的放矢,真正为国家培养出合格的人才。
参考文献:
[1]全国高等学校建筑电气与智能化学科专业指导小组.建筑电气与智能化专业规范[Z].2011.
[2]阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].2版.北京:清华大学出版社,2008.
【关键词】高校 物联网 技术特点 应用研究
现阶段物联网技术是基于无线射频识别、红外感应器,以及激光扫描器、全球定位系统,依照物联网信息交换协议和通信要求,来实现智能化的识别、跟踪、定位、监控与管理功能。对于物联网技术,其基础是互联网,并从物与物之间的信息通讯中来完成交互与识别。高校物联网技术的应用,主要以IP/CDMA为接入手段,从满足师生对校园教学、科研、学习、生活等功能服务上来实现数据传递、信息交互。如RFID射频技术,可以从一卡通功能上来满足学生身份识别、饭卡扣费、学生签到等。
一、物联网技术内涵及特点
从概念来看,物联网是物物相联的互联网络,能够从信息技术上来实现自动识别和信息共享,并在相应协议下进行人与物、物与物、人与人之间的信息交互。从系统架构来看,物联网技术主要分为三个层次。一是感知层,作为物联网的最基础层次,主要通过传感器来对周边现实生活或虚拟生活的识别和感知,并搜集相关信息和数据,为系统识别和数据分析提供基础;二是网络层,作为物联网的中间层,主要从网络传输环境中满足信息的精确、安全、准时传输;三是运用层,作为物联网的最高层次,能够从数据分析中来与用户终端进行信息沟通,并依据智能化软件来实现对某些管理或操作的授权。从物联网技术的特点来看,智能化、自动化,共享性和连通性是其主要特点,也是确保物与物、人与物之间信息交流的基础。
二、物联网在高校校园中的应用
物联网是基于特定终端的现代信息交互技术,在高校校园网络建设中发挥了重要作用。
(一)在教学中的应用
物联网在教学中的应用,主要从教学方式和教学手段上来优化教学环境,提升教学资源的有效性。如物联网与课堂教学的衔接,将虚拟学习环境与现实课程教学资源进行关联,来实现人机对话,并从人与物之间的交流中来实现知识的呈现与传递。特别是在网络化、数字化教学环境中,学生与教师在智能化物联网平台中,将所学知识与课程资源进行拓展,丰富师生之间的交互,提升课堂教学效率。在教学手段上,特别是在高校实验教学中,物联网技术有助于拓宽学生实验渠道,增强学生的动手能力和创新思维。如物联网的介入可以为师生实验教学营造安全、智能的教学环境,学生也可以从物联网中进行远程控制实验器材,便于从信息实时采集中来呈现和汇总实验数据,提升实验的真实性。
(二)在学生管理上的应用
物联网技术与学生管理工作进行衔接,有助于提升学生管理水平。如在校园考勤管理上,利用RFID技术可以从学生跟踪服务上,来进行自动侦测和统计学生的考勤情况。如在校园的道路、走廊、教学楼入口、地下室、图书馆、楼顶等地点安装RFID识别感应器,通过学生佩戴的学生识别卡来进行位置跟踪,教师可以通过物联网快速查询班级出勤情况,以及各位学生所处的位置及状态。同时,在学生安全管理上,学校通过对校园环境进行分级管理,通过设置不同区域的感测器来提醒学生注意安全。如在楼顶或校园工程施工等不安全区域,当学生距离较近时发出危险报警,并利用语音警示和通知相关人员到场进行处理,增强了安全管理准确性、及时性。另外,在高校门禁系统设计上,利用校园学生一卡通来进行学生身份识别,提高了学生管理的效率。
(三)在后勤服务上的应用
在高校后勤管理中,物联网技术的应用较为广泛,特别是对于后勤工作中较为繁琐的环节,物联网技术能够从管理信息化、智能化、自动化上提升管理效率。如校园一卡通技术,最初在后勤食堂管理中应用于消费刷卡,从而便于学生与后勤餐饮服务之间建立快速结算,提升了学生就餐管理水平。
三、物联网对构建智慧校园的积极作用
物联网技术在高校校园教学、管理中的应用,有助于打造智慧校园。具体表现在五个方面。一是改善了传统教学方式。物联网技术所搭建的智慧校园,首选转变了教学方式,也为广大学生学习创造了条件。物联网能够将教师的教学案例和课程资源进行整合,不必花费大量时间做教案,而是在课堂教学中,利用声音指令、触控等方式完成教学设备的操作,增强了课堂教学的趣味;同时物联网技术在优化学生学习环境上,学生可以利用自助终端设备,随时随地连接到物联网中,对所感兴趣的资料进行下载和分享,促进了学生间的交流;再者,物联网可以拓宽教学资源,利用物联网的传感技术,融入教学理念,帮助学生从直接视觉感知、听觉感知、触觉感知中来拓宽学习视野,激发学习兴趣,增强学习主动性。二是有助于创建灵活多样的教学环境。物联网技术在多媒体教室的应用,可以实现对教室多种环境的智能化控制,如利用光线传感器来调整教室窗帘的开合,也可以根据光线亮度来调整教室的灯光,利用声音传感器来完成对相关多媒体设备的操作和控制,为广大师生的工作学习营造便利、快捷的学习氛围,增强人性化教学。三是有助于促进师生间的教学互动。物联网与智慧校园的衔接,在学校校园网基础上融合物联网,从而实现教育信息资源的有效整合和共享,特别是在智慧校园中,物联网可以通过教学资源的合作与互补来优化师生间的交流,教师也能够从物联网技术中吸收其他院校的优势资源和教学方法,提升自身教学水平。四是有助于简化校园生活,在校园一卡通的应用中,物联网技术实现了学生、教室、宿舍、餐厅、图书馆及其他周边设施资源的全面整合,利用RFID感应系统,持卡来完成多项应用功能,简化了日常生活。五是有助于提升校园管理水平。物联网技术下的智慧校园,利用设置的RFID感应设备,从校园的安全管理、学生管理、教学管理、信息共享和服务中来实现校园管理的自动化,如利用图像识别技术来对校园进行全面监控,保障学生安全,利用学生标识牌来进行校园定位、跟踪管理,设置安全隐患监控,为广大师生的学习、生活营造了便利的环境。
参考文献:
关键词:建筑智能化;课程设置;课程改革
随着我国城市数字化、建筑智能化的进程日益加快,运用科学、整体、系统的思维来营造现代智能化的工作与居住环境、已成为城市发展的必然趋势,建筑业及智慧城市迅猛地发展,将直接拉动对智能建筑专业人才的需求。
一、建筑智能化专业领域的现状与发展
建筑智能化涉及专业多、配套产品和技术繁杂,且产品更新换代迅速,但这又是建筑和住宅建设中的新亮点。通过对从事建筑智能化系统工程设计与施工的专业公司现状的调查表明,迫切需要熟悉智能化系统设计规范与标准,能进行各子系统设备配置的设计人员,懂得智能化系统工程的施工组织与管理的现场专业项目经理,智能化系统工程现场施工的设备器材安装调试人员以及售后服务的专业维护与保养人员。此外,房地产开发商也需求智能化系统工程的现场专业管理人员;工程监理公司大量需要专职弱电智能化系统工程监理。由此可见,建筑智能化专业领域,紧缺具有各系统设备的安装、调试、运行、管理、维护能力的技能型人才。
二、建筑智能化专业课程设置的分析
首先,传统的课程模式不利于学生学习能动性的发挥。传统的课程模式在教学内容的选取上往往“强调基础理论、勿略技能实践”,“强调系统原理、勿略案例分析”,“强调功能设计、勿略工程施工”,忽视了学生实践能力的培养,不利于学生学习能动性的发挥。
其次,教学方法脱离了职业学校人才培养的目标。传统的教学方法“重传授、轻参与”,“重课堂、轻现场”,教学方式过死,满堂灌、注入式的现象基本上没有改变,与职业学校人才培养目标相脱离。
再次,能力评价和考核方式束缚了学生创新能力的发展。传统的能力评价“注重知识的记忆、勿视能力的掌握”、“注重终结性考试、勿视过程性考核”、“注重统一的规格要求、勿视学生的个性发展”,考试方式和考试内容引导学生死读书本,对学生的评价主要以课程考试分数定优劣等等,束缚了学生的创新意识和创造能力发展。
三、探索合理的建筑智能化专业课程设置与改革
建筑智能化专业人才培养、课程改革、乃至教学质量的提高,必须要更新观念,重新定位人才培养目标和培养模式,按照教育部、建设部关于《高等职业教育建设行业技能型紧缺人才培养培训指导方案》的要求,大胆吸收和借鉴国内外职业教育先进的教学思想,尤其是德国“双元制”职业教育模式的学习与探究,树立以“就业为导向,以能力为本位”的教育理念,从本专业职业面向岗位分析入手,研究制定培养方案,开发新的课程体系,应用新的教学模式和考核方式,加强学生综合职业能力和全面素质的培养。
(一)课程体系和内容按系统重新整合。建筑智能化专业课程的设置应从专业及职业教育的特点着手,以知识应用为主线,以能力培养为核心,打破原有的学科型课程体系,注重培养与我国社会主义现代化建设要求相适应的,具有与本专业相适应的文化水平和良好的职业道德,掌握本专业的基本知识、基本技能,具有较强的实际操作能力,了解本专业施工组织与管理的智能化各系统安装、调试与维护的技能型专业人员。
在专业课程设置时,按本专业职业面向岗位群所应掌握的知识和能力,有针对性地根据“智能建筑之5A系统”,将课程体系划分为专业系统教学模块,设置相应的系统项目,将专业理论课和专业实训课融为一体,开发系统项目模块教材,采用案例教学法、项目实训教学法,降低理论教学难度,倡导学生的主动参与、乐于探究、勤于动手。
(二)采用理论与实训“一体化”教学模式。所谓理论与实训“一体化”教学模式,是由师生双方共同在各系统专业实训室或现场进行边教、边学、边做、边评定,把理论与实训紧密结合起来完成某一教学任务的教学模式,突出对学生专业实践能力的培养,使学生能学以致用、理论联系实际。可以借鉴和引进吸收德国“学习领域”课程方案改革的经验,打破常规的课程设置,让学生在螺旋式上升的学习领域中学习专业知识、学习基本技能。
关键词:混合式教学;音乐教学;雨课堂
在科技发展日新月异的时代,科技化的生活方式几乎跟每个人息息相关,随着互联网产业的异军突起,信息技术的不断革新,我们的教育教学也迎来了智能化的来临。教学智能化在带给师生教学便利的同时,也逐渐改变着教育与被教育的传统教学模式,所以,从某种程度上来说,信息智能化正在重新建构着我们的教学。近年来,教育界中兴起的“混合式教学”“创新性课堂”等开始广泛介入到教学当中,并成为教育领域的一个热门。在教育领域,“混合式教学”已经不再陌生,各高校学者对“混合式教学”的讨论和实践,以及对教学平台的开发愈发激烈,它在改变着我们传统教学的同时,“混合式教学”是否适应音乐教学的发展,特别是以初中为起点大专制学生的特点。在五年制教育领域,有关音乐“混合式教学”的适应性需要我们进一步探讨和实践。
一、音乐教学现状及存在的问题
音乐教学是五年制学前教育专业学生主要的课程之一,是理论性型和技能型相融合的一门综合性课程。那么,作为学前教育专业的主要课程,其现状如何呢?
(一)传统教学模式的刻板化不能满足当代学生的需求
近年来,随着教学改革的深入和人工智能化的来临,“培养什么样的人,如何培养”成为我们探究的主要问题。“就音乐教育来说,培养具有创新能力与实践能力的音乐教育师资和应用型专门人才,注重培养学生的实践能力和创新精神,成为时代的共识”。1而传统的音乐教学,只是刻板的授收关系,师生互动甚少,学生也无法表达自己的观点,而这种教学模式,已经不能满足人才培养的问题,不能顺应当今社会发展的需求。同时,信息的多元化、碎片化,人工智能的兴起,使学生面对传统教学时,已不再有往日的激情。传统的音乐教学,学生的主题地位不明确,老师的主导性没有确实的实现,在一定程度上造成了学生学习积极性不高,并且对知识学习应付的现象愈发严重,如何把当今的人工智能融入到音乐教学,让学生通过手机等微媒介,接收到课堂内容,怎样利用时兴的信息碎片化,让学生在课下进行零碎的知识学习,课上让学生发挥主体作用,师生共同探讨相关知识,成为教师需要解决的现实问题。
(二)学前教育专业音乐教学理念更新较慢
学前教育专业的音乐教育理念一直延传着,小组课和集体课的模式,并一直以演唱技术、键盘琴法以及曲目的情感处理为主要教学内容。这些内容大多是课上时间以老师为主角的教学,学生缺乏必要的思考体会时间。这种传统的教学模式不仅加重了老师的负担,没有精力投入到科研中,而且,长此以往,学生的创新想象能力也得不到发挥,并且,对知识的学习也会失去兴趣。传统教学理念的固化,使得一部分音乐老师,无法接受当今的这种线上线下“混合式教学”,认为音乐这种技能型课程,无法放手让学生进行探究,从很大程度上来说,是不愿接受这种新型的教学理念,或者说,不知如何运用。
二、基于“雨课堂”的音乐教学模式实践
随着信息技术在教学当中的应用,线上线下的教学模式在高校中普及,作为培养幼儿教师的2+3师范类院校,有必要从教学内容、教学方法进行思考和实践。
(一)混合式音乐教学模式的兴起
近年来,手机学习终端发展迅速,微课、开放式课程、翻转课堂、慕课等教学模式不断推陈出新,线上线下这一混合式教学模式在新的一轮教育教学革命中尤为凸显。“混合式教学是一种将线上的数字化在线教育与线下的课堂教学相结合的教学方式,强调以学生为中心,充分发挥学生作为学习主题的积极性、主动性、创造性,并借助在线教育资源与信息技术促进课堂教学,已达到更加有效的学习效果。”2这种教学模式,融合了传统教学的授受与在线自学的优势,学生主体性得到了实现。
(二)“雨课堂”教学平台的音乐教学实践
1.“雨课堂”清华大学在线教育对“学堂在线”的进一步深化研发,是现今混合式教学中,非常重要的教学平台。老师可以通过“雨课堂”对学生预习资料,并生成手机课件,方便学生利用手机媒介查看,也可以布置作业于平台。学生的学习情况,作业的完成情况等,都可以在“雨课堂”中查看。在课上,学生同样可以通过“雨课堂”对老师所讲,提出质疑,通过手机终端发送给老师,进行反馈。2.音乐课是理论和操作为一体的综合性课程,以声乐为例,我们学习的主要是科学的发声方法和歌曲的情感处理。很多音乐老师认为,声乐这门技能操作性较强的课程无法实现线上线下的混合式教学。但是,大家没有理解的是,声乐不仅有很强的操作性,其间还存有大量的理论。在我的很多教学实践中,我会把下节课所讲的主要内容在“雨课堂”,这些内容大都是声乐发声方法的理论知识,这样学生就会在课前对这些理论作深入的理解和思考;也可以把歌曲的音频或视频,在课前对所学歌曲进行整体性的把握,大大节省了课上学习歌谱的时间;同时,传统声乐教学会利用课上时间,为学生讲解歌曲创作背景以及情感处理,在课前可以利用“雨课堂”给学生布置学习任务,自行查找歌曲的相关资料、理解歌曲的创作意境。在课上把教学课件发送到手机,学生通过“雨课堂”接收,随时可以向老师反馈懂或不懂,并且通过发送弹幕的方式表达自己的想法。颠覆了传统声乐教学的师生关系,由授受模式变成了人人互动、人机互动,不仅培养了学生学习的主动性,解放了课上学习氛围,而且学生积极性得到了很大提高,迎合了学生“低头族”的口味。
关键词:物联网;智能化教学;优化管理;应用前景
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:2095-1302(2011)08-0082-03
物联网(Internet of Things,IOT)又称传感网,指的是将各种信息传感设备,例如射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络\[1\]。IOT应用极其广泛,遍及智能交通、文化教育、环境保护、公共安全、平安家居、工业监测等多个领域,将极大地改变我们的生活、工作和学习方式。
近几年,国内一些高校针对IOT产业的发展形势,整合自身原有技术,投身到产业发展的新机遇中。但IOT在高校的教学方式、教学手段以及教学管理等方面应该如何开展,是一个值得思考的问题。本文基于对IOT内涵与特征的理解以及高校IOT的研究现状,分析了IOT在高校主要教学管理环节中的作用以及IOT在高校中的应用前景,以便为高校教学管理提供一种新的解决方法。
1 物联网的基本内涵及基本特征
1.1 物联网的基本内涵
随着信息领域及相关学科的发展,相关领域的科研工作者分别从不同的方面对IOT进行了较为深入的研究,IOT的概念也随之有了深刻的改变,但是,至今仍没有提出一个权威、完整和精确的IOT定义\[2\]。从IOT本质上看,其有两层含义:第一,IOT的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络;第二,在IOT中,用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间的信息交换和通信\[3\]。物联网的目的是让所有的物品都能够远程感知和控制,并与互联网结合成一个更加智慧的生产、生活体系。
1.2 物联网的基本特征
从通信对象和过程来看,IOT的核心是物与物以及人与物之间的信息交互。IOT的基本特征可概括为全面感知、可靠传送和智能处理\[2\]三部分。
全面感知就是利用射频识别、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术随时随地对物体进行信息采集和获取。
可靠传送是通过将物体接入信息网络,依托各种通信网络,随时随地进行可靠的信息交互和共享。
智能处理是利用各种智能计算技术,对海量的感知数据和信息进行分析并处理,从而实现智能化的决策和控制。
为了更清晰地描述IOT的关键环节,按照信息科学的视点,可以围绕信息的流动过程,抽象出IOT信息功能模型,图1所示是其信息功能模型图,从图1可见,其具有信息获取功能、信息传输功能、信息处理功能和信息施效功能\[3\]。
2 高校物联网的研究现状
从2004年开始,IOT相继被美国、欧盟、日本、韩国等国家和区域性组织列为领先和振兴全球经济的基础战略。我国也于2009年制定了"感知中国"的战略性新兴产业规划,将其列为重点研究领域。无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署的合作协议,标志中国“物联网”进入实际建设阶段。2009年9月10日,全国高校首家物联网研究院在南京邮电大学正式成立。2010年6月10日,江南大学信息工程学院和江南大学通信与控制工程学院合并组建成立的“物联网工程学院”是全国第一个物联网工程学院\[3\]。2010年8月,教育部审批通过了140个高等学校战略性新兴产业相关本科新专业,在新增本科专业名单中,"物联网"成为最大热门,35所高校获批开设物联网相关专业,新设专业将自2011年开始招生。
IOT在高校校园中的应用已经初见端倪。在国内高校中,现已较为广泛的使用RFID技术,常用的有学生的校园一卡通。校园一卡通系统的实施为高校师生的就餐、购物和图书借阅等日常工作和学习提供了便捷的生活方式。RFID技术是IOT技术的核心,目前RFID技术在各所高校中应用已比较普遍,说明IOT在高校区域中的实现具备了一定的基础。但是,IOT在高校校园中的实际应用仍仅停留在最基本的应用上,更深层次的应用还有待进一步研究。
3 物联网在高校中的应用趋势
IOT的应用根据其实质用途可以归结为三种基本应用模式:对象的智能标签、环境监控和对象跟踪、对象的智能控制。将三种基本应用模式和具体的情境和内容相结合,IOT在高校领域中的应用大概可分为教学方式、教学手段和教学管理三个方面,具体如图2所示。把IOT引入高校能改善学习环境和学习方式,革新教学管理手段,所以,借助IOT技术更好地促进教育的跨越式发展。
3.1 利用IOT构建智能化教学方式
在教学方式方面,IOT的引入无疑可填补传统教学的缺陷。由于教学环境的特性直接影响着教学效果,传统课堂教学的物理环境所包含的教学资源比较有限,虚拟学习环境又缺乏与现实世界的交互,通过IOT,不但可使得现实世界的物品互为连通,而且可以实现现实世界与虚拟世界的互联,有效地支持人机交互、人与物品之间的交互、人与人之间的交互\[4\]。使教学环境中的每个物件都具有数字化、网络化、智能化特性,可以为师生提供智能化的教学环境与教学资源。引入IOT后,教学方式将有两个主要特点:
其一是可优化学习环境。学习环境(如噪音、光线强度、温度等) 可以从很大程度上影响学生的学习效率。在教室里布置传感器节点监测教室各角落的噪音情况,也可在教室里安装光线传感器,根据光线强度和学生位置,自动调节教室内的照明灯亮度和计算机屏幕亮度,并可根据室外光照强度调整窗帘高度等。传感器还可根据室内二氧化碳浓度、温度来自动调节通风情况和空调温度等\[5\]。总之,IOT可以给学生提供一个舒适的学习环境,促进学生更好的学习。
其二是可以丰富教学资源。引入IOT,可以突破课上听讲、作笔记,课外复习笔记、写作业等固有学习模式,激励学生在课外把所学课程作为一种娱乐来掌握。因IOT上几乎所有的内容都是互动的,学生仅仅浏览一张网页,就会很快不由自主地开始进行主动的选择。再者,教师可以利用智能标签识别需要学习的对象,并根据学生的学习行为记录、调整学习内容,选择适合学生的材料,学生也可以在教室内利用计算设备读取本地或调用异地嵌入了传感器的物体的数据以用于当前的学习。
3.2 利用IOT丰富教学手段
在教学手段方面,高校中的实验教学通常是不可缺少的。实验教学是培养学生动手能力和创新思维能力的重要教学手段,但传统的实验教学则有其局限性\[6\],另外,传统上获知实验设备相关信息的方式都是通过产品说明书,这种纸质的说明书容易丢失、污损。IOT的介入可以为实验教学提供一个安全的、共享的、智能化的实验教学环境。引入IOT后的实验教学可确保实验过程安全。通过让学生佩戴传感器手表等形式,教师可以记录学生的实验过程,及时发现错误并给予正确指导,避免实验过程中危险的发生。教师还可以对各种实验器材标识数字化属性与使用帮助信息,当实验器材使用不当时,会自动启动报警系统,提示学生规范操作,避免不安全事件发生,保证教学安全。对于学生操作太过危险的实验,教师可将各类传感器安装在实验器材上,通过远程控制这些实验器材来实时采集实验数据,并将进行加工和分析后的结果通过网络提供给学生。
另外,引入IOT能有效管理实验物品,可使用RFID技术对实验设备进行管理,采用电子标签将实验物品的基本属性和帮助信息等内容存储起来,通过阅读器方便地获取实验物品的基本信息并通过网络进行管理。
3.3 利用IOT支持教学管理
首先是可以学校考勤管理。传统的考勤在于老师或者班干部利用名单对每个学生进行确认,费时又费力。而利用IOT技术,可在学校的教室、大楼入口处等地点架设RFID读取器,每个学生配戴RFID标签,学生进入教室后,识别器会自动感测RFID信息,统计学生出勤情况,老师则可通过网络查询学生出勤情况及目前所在位置或行进路线。
其次是学校图书管理。随着各大高校规模的不断扩大,其藏书量在逐年增加,传统图书条码查找的方式会浪费大量时间。图书智能定位即在图书上贴有RFID标签,在馆藏范围设置多个阅读器,由阅读器坐标确定图书的方位信息并传送给定位服务器,这样,读者和管理员就可用客户机或手机登录定位服务器查询图书信息,同时也方便新书上架、图书归架的整理工作,提高寻找丢失书籍和盘点文献资料的效率\[7\]。
对于教学仪器管理,IOT的应用将使学校对教学仪器的管理从传统的人工管理转变为系统化、自动化的管理。利用RFID技术在相应教学仪器上贴上电子标签,便可通过IOT技术系统实时跟踪和管理教学仪器的存储过程、发放过程、使用过程以及回收和报修过程。
另外就是学生的安全管理。学生的安全是当前高校工作中的一项重要任务。如何有效地保障学生在校安全是迫切需要解决的问题。利用IOT技术可以随时掌握学生的准确位置和其他情况,极大地预防不安全事故的发生。
4 结 语
尽管IOT产业具有庞大的发展空间,但是就目前而言, IOT还是一个处于研究及未得到产业化发展的概念产品。目前对IOT的研究主要在物流管理、智能家居等领域,而高校校园IOT的研究正在慢慢起步,从校园一卡通到真正的校园IOT还将需要一个漫长的过程。如何充分利用IOT的技术优势来提高高校校园的智能化程度还需要进行深入的研究与试验。但是,随着IOT技术的日益成熟,IOT的遍及是不可避免的,IOT的出现将会促进教育信息化的进一步发展,并带来更多的创新应用和服务,引起教学模式和管理模式的变革,最终将提升高校的教育信息化水平,有利于教育质量的提高。
参 考 文 献
[1]王晓静,张晋.物联网研究综述\[J\] .辽宁大学学报:自然科学版,2010,37(1):37-39.
[2]孙其博,刘杰.物联网:概念、架构与关键技术研究综述\[J\].北京邮电大学学报,2010,33(3):98-101.
[3]蔡日梅.电子产品可靠性与环境实验\[J\].互联网,2011,29(1):59-63.
【关键词】小学 英语教学 多元智能化 激发兴趣
一、注重改变英语教学方式,激发学生内心热情
1.多变的教学方法。
(1)随机应变,适当调整。课本上的内容是固定的,但并不一定说我们必须照本宣科。我把它们重新处理后再呈现在学生面前,就收到了更好的效果。
(2)在教学中常用各种方法,如“表演法”、“竞赛法”、“游戏法”等。
a.当“小老师”、“模仿秀”。我平时喜欢鼓励学生大胆地模仿,带表情说句子。如“I am hungry。”(可以作饥饿状);“I am thirty.”(可以作口渴状);还可以鼓励学生上讲台当“小老师”,领读句子。让他们模仿教师平时上课时的表情、动作,鼓励他们学着使用课堂用语。.
b.把身体语言带入课堂。在教单词或句子时,我们教师可以带领学生做动作,甚至做夸张的动作或用夸张的朗读语调,孩子们特别喜欢。“big”两手张开画个大圈,“small”用两手指做个特别小的小圈,“strong”出示手臂,并鼓起肌肉。学完单词后,老师做出动作,学生就会说出这个单词。
c.儿歌说唱法他们爱表演,所以我给每首儿歌都编了简单的动作。我也曾让他们根据歌曲的意思自己编动作,孩子更是喜欢,有些孩子的想象力十分丰富,动作编得比我还要好。
二、注重学生听说能力,培养学生良好的英语素质
1.日积月累化教学。冰冻三尺非一日之寒。面对刚开始接触英语的小学生,可以把句子减缩成词,就是重点词教学。当学生了解了“词”,在用词扩展成句。例如:car―This is my car. Let's―Let's go.这样由易到难,循序渐进地进行听说英语的训练,“雪球”不知不觉中越滚越大。
2.动作、表演化教学。学生的英语思维空间有很大的局限性。怎样才能帮助学生更好地理解英语,听说英语,这就要求老师在教学中做到表情化、动作化。通过教师的一举一动来演示说明教学内容,即以姿势说话。如教listen,我用手半握拳放在耳后,同时做倾听的动作,反复几次后,只要半握拳手放在耳后,学生就心领神会。这样节省了教学时间,加大了学生听说英语的练习密度,取得了事半功倍的教学效果。看图画故事接龙,使学生学会充分应用。
3.生活、英语化教学。给学生提供浓厚的英语语言学习氛围。日积月累,学生基本听得懂简单的课堂用语,增强了学习英语的信心,在课堂上营造生活中的情景,使课堂生活化,贴近学生的生活,让学生在自己熟悉的环境中探究新知,为以后的学习打下坚实的基础。
4.语言环境化教学。创造课外英语环境,对于学生来说是十分必要的。老师课外带头说,无论在校园中还是楼梯口碰到同学,我总会用最简单的语句打招呼:“Hi ! boy ,How are you ?”一段时间后,学生课外见到我,就会争先恐后地用英语招呼我,养成了用英语进行交际懂得习惯,有效地提高了学生的听说能力。
5.开放性教学。教学中,教师应将学生作为一种活生生的力量,让他们带着自己的知识、经验、思考、灵感、兴致参与活动,尊重学生的个性选择,为学生萌发创新意识、培养创新能力提供良好的契机,适时的发散性提问,就是用来锻炼学生发散性思维的很好的一种的方法。
我们用的是冀教版的教材,这节课介绍的是李明的邻居,Jenny is my neighbor. 我提问了一些同学Who is your neighbor?孩子们争先恐后的回答我的问题,一切按部就班得进行,正在这时嘉轩站了起来说:“Wang Hao is my neighbor.”还没等我表示孩子们就七嘴八舌的小声说开了,这时王浩的同桌赶快告诉我说:“老师他说谎,他们不是邻居。”我原以为只要孩子语法正确符合逻辑就可,可孩子们提出了诚实这一方面,既要让他们学会,又要进行思想教育,我微微一笑,看着不知所措的嘉轩,和蔼的说:“In the future?是将来愿意成为他的邻居吗?”/Nice to meet you. /Is Tom in ?还有的女孩子学会了介绍自己的邻居:Look at my neighbor. She is Jing Jing. She is a teacher, she lives in Room. 孩子们问出了许多关于邻居的问题,有一位女孩还编了一首关于邻居的儿歌:My neighbor, my neighbor, I love you, Flowers, flowers, I give you. 赢得一片掌声。
从国际教育趋势看,智能终端、互联网、多媒体等信息技术常常表现为智能性教学环境的建设与运用。在2015年刚修改的《中华人民共和国教育法》中明确提出:“国家推进教育信息化,加快教育信息基础设施建设,利用信息技术促进优质教育资源普及共享。”当今我国的信息技术不断地推动着一个智能时代的到来,以人与人之间信息分享为载体的教学互动,正与计算机结构所支撑的综合应用能力深入融合,并深刻地影响着核心素养落实下的历史教育变革。
历史教育深度融合信息技术,既需要教学活动生动地呈现技术形态,又要教学内容深入地融合信息素养。一方面,各级学校的信息化建设在基础实施、数字化资源、教法创新等方面为学科融合奠定了坚实基础;另一方面,历史教学基本上接纳了教育信息化意识,并带着持续深入的教学反思,努力地培育学生的数字化能力。有鉴于此,本文从信息技术与历史教学的融合经验人手,深入探讨历史教学培育学生信息化素养的案例以及相关理论下的教学模型。
一、历史教学中信息化素养的诠释
美国信息产业协会主席保罗・泽考斯基(Paul Zurkowski)把信息素养定义为:“人们在解决问题时利用信息的技术和技能”。我国的一些学者认为“信息素养是可以通过教育所培育,在网络信息中,获得信息、利用信息、开发信息的修养和能力”。本文所论的信息化素养是指学生在互联网信息环境下,利用互联网和信息技术来获取教育教学信息的能力。信息化素B也是国际社会落实学生核心素养的关键要素之一。如,经济合作与发展组织对信息素养的“遴选与界定”:交互作用地运用社会、文化、技术资源的能力,包括运用语言、符号与文本互动的能力;运用科技互动的能力。澳大利亚教育界提出:“使用技术手段的能力,会科学的体验,拥有动作的、图像的、语言的表达能力”。欧盟组织要求学生有:“基本的科技能力,能互动地使用学习工具,学会如何学习,掌握人际、跨文化与社会能力。”中国学生发展核心素养的纲要明确提出:“学生能自觉、有效地获取、评估、鉴别、使用信息;具有数字化生存能力,主动适应‘互联网+’等社会信息化发展趋势;具有网络伦理道德与信息安全意识等。”智能化教学环境中,基于中国学生发展核心素养的要点,针对中学生心理特质以及历史学科的特点,历史教学中信息化素养应该包括时序视觉、数字理解、媒体思维和技术观念等四个方面。
时序视觉是学生通过观看,同时整合其他感觉经验,发展出的有效发现、创造图像的能力。其中的视觉素养所指向的学生思维能力更为具体地关注于图像信息的理解与应用。信息技术环境下历史教学的时序视觉,是指学生借助信息技术手段,判断出历史时序的语言,获取、加工和处理时代信息,正确阅读、分析、绘制时间图轴,形成历史演变的时序判断。时序视觉强调对时代背景的敏锐观察,以及对时间判断的直觉和速度。如讲授《近代发展》时,大量经济数据的不同排序,得出的历史因果联系迥然相异。教学中可以采用数字化处理方法,通过对经济数据的时序整理和分类,分析发展不同时段的潜在要素。再根据大量经济数据的时序信息化处理,尝试探究各种逻辑的历史假设,进而得出新颖的历史结论。采用信息智能技术处理史料的时序关系,不但可以做的更快更好,而且用生动的形式来展现处理结果,进行时序的概括、分析,让看似枯燥的资料变成足以解释问题的视觉动画,不同类的历史图表或图示是学习的重要工具,也具有获取和表达信息、赋予情感教育的功能。信息智能教学环境中历史时序视觉的启动,一般需要通过联想、启发、回忆起相关的细节,借助信息技术对史料的可视化处理,然后启动整个信息提取活动,提取往往会表现多方面的关联性,如顺序的关联、因果的关联、材料及上下文特点的关联、位置及情绪的关联、环境的关联,等等。
数字理解是阅读和理解文本、声音、图像等信息媒体,通过数字化处理方式再生史料和图像,以及利用从智能环境中获得历史新知识的核心能力。数字理解包含三个层面:在认知上,学生要认识网络计算机等智能技术的本质及特性,设备之间的互连是以数据交换、资源共享、信息传输和提高效率为根本目的;在技能上,学生要具备使用网络搜寻、处理及传播信息(史料)的能力,能从智能环境中获取史料的意义,推论这些讯息的前后关系;在情意上,学生要具备网络伦理的观念,以正确且安全地使用计算机网络分析历史问题,会利用智能化学习工具对照史料的讯息,推测出历史情境的要领、情绪和气氛,评估历史实际发生的可能性。数字理解要求学生拥有历史学科的空间想象力,因为不同的地区具有不同的政治、经济与文化特点,不同地区的历史发展水平就存在差异,社会发展模式既有区别,又存在区域之间的某种联系。学生能用智能化技术手段来阐述历史事物在不同区域的差异和联系,进而揭示历史事物的空间演化规律,这也体现数字理解的核心要求。如,教授《经济全球化趋势》时,师生搭建自主学习的脚手架,体现在时空和媒体两个维度,时空上是指“经济全球化趋势”的课前、课中、课后的贯通,课内和课外的连接;媒体上是把“经济全球化趋势“的抽象经验与可视的经验、可做的经验有效地结合起来,将抽象文字与“做中学”的体验相融合。历史教学中数字理解要借助信息智能化技术手段,依靠历史学基本原理,运用历史学科与信息技术融合的思维方法,去评判历史的事实和证据。
媒体思维是由听觉、视觉以及数字素养相互重叠共同构成的一整套能力与技巧,包括对视觉、听觉力量的理解能力,对数字媒体的控制与转换能力,对数字内容的普遍性传播能力,以及对数字内容进行再加工的能力。历史教学中媒体思维主要有四个衡量指标,一是为有效地确定新的信息需求环境,所具备的传递信息(史料)和传授媒体素养技巧的能力。二是使用现代信息技术获取、选择、分析史料信息,并推断出历史结论的能力。三是从众多史料信息当中,提取某一论点依据的能力,并且能够创造性地表达和利用论据的能力。四是在各类智能信息环境中,利用灵活多样的策略,确定迥异的史料信息需求的能力。一般来说,媒体思维属于高级认知的心理活动,具有分析、评价和创造等综合性思维。媒体思维对学生的高级认知有着积极的帮助。如,信息智能技术营造的教学环境,可以为师生或生生协作提供前所未有的便捷,智能技术的交互性特质有利于高级认知的实现,也有利于媒体思维的沉淀,让学生的浅层思维逐步深化,使深刻性思维具有基本的环境保障。信息技术环境下的媒体思维轨迹及表现,要能快速反馈给教师和学生个体,教师可以及时地提供反馈并进行形成性评价,进而诊断学情,优化教学过程,让学生凭借媒体智能化环境和手段,激发自己的历史好奇心和想象力,积极寻求有效的历史问题解决途径,逐步形成用信息技术手段提出问题、表达与交流、合作与交往、多角度分析历史问题的能力。
技术观念是指学生善于理解信息技术与人类社会发展的有机联系,具有学习掌握信息技术的浓厚兴趣和意愿,能将历史学习的“无形创意“转化为学习的“有形成果”,能对同伴的历史学习成果进行信息化的改进与优化。可以说,技术观念不仅蕴含于人类的自然学科之中,也同样存在于人文学科教育之中。历史教学不仅可以培养学生掌握先进智能技术的操作,也可以培育学生树立热爱科技、关注全球的价值观,并依据正确的人生观和科技发展面临的问题,评价社会技术工作者的行为及生活态度。历史教学不仅要把信息智能技术作为辅助教学的工具,更要利用信息技术来营造一种信息化的教学环境,支持学生现代科技观念的养成。如,历史教材对“甲骨文字”的叙述非常有限,利用智能软件和互联网,可以为学生提供大量的与甲骨文字相关的图片、影像纪录和文字,还包括一些展示动画。这些资料可以丰富师生对甲骨文字发现过程及其价值的认识,使历史变得生动起来。同时,学生在甲骨文学习的过程中,也操作、使用了智能软件等新技术,从学科价值层面上领会到信息技术的强大力量。这样的历史教学活动,让学生得到了技术应用和观念更新两个层面的提升,由此而来的科学技术创新欲望,会潜移默化到学生以后的工作和终身学习之中。
历史教学融合信息智能技术,不仅积累了学生信息化素养,也促使了历史教学方式更多变革,其深远的教改意义主要表现在以下方面。
其一,达成智慧型的教学目标。历史教学融合信息技术,可以突破教学的时空限制,延伸了课堂活动的范围。多媒体、虚拟现实等技术可以显现课堂中无法观察到的历史现象及其变化过程,为学生提供生动、逼真的学习材料,提供仿真的探究情境。此外,以历史具体问题为主线呈现学习内容,可以加强历史课堂与现实生活之间的联系。互联网等技术可以将学生带入现实的研究现场,方便学生与他人进行交流与合作,让学生在真实的情境中解决历史问题,获得真实的学习体验,进而生成实践性的历史智慧。例如,曹操大墓考古、曹氏家族基因DNA鉴定工程,信息技术可以很好地帮助了学生跨越时空去感受昔日叱咤风云的民族迁徙和生活场景。信息技术融合历史教学而来的信息意识,是一种有效的历史教学方法。它试图再现历史进程进而引导学生学会探究,促进学生掌握解决实际问题的生存智慧。
其二,打造互动型的师生关系。历史教学融合信息技术,突破了课堂狭小的地域限制,方便了全班所有小组、所有成员之间的交流。历史学习各小组成员可以不固定,全班所有学生都有相互合作的机会。在信息技术调配之下,师生、生生之间可以进行一对一的个别交流,或一对多、多对多的集体讨论。采用多媒体、超媒体等手段,每个学生都可以从不同的角度收集不同的资料,并与组内的其他成员协商、解决问题。例如,设有历史栏目的一些网站,包括中国史、世界史、地方史志、民族史志、历史人物、历史事件、文物考古等,它们不但提供了大量史料,同时也公布了最新的研究成果。教师可以使用历史网站资源创设开放性问题、设置生动化情境,引导学生去探索与发现。又如,使用多媒体技术可以将珍贵的文物做成三维动画,历史遗迹则可以制作成记录片,提供给学生根据需要随时点播,教师则监控全班所有小组的学习情况,若小组内有分歧意见,教师可以适时进行辅导或帮助。这种互动型的师生关系,只有在信息技术完备、师生信息意识充分等条件下,其功效才能发挥的淋漓尽致。
其三,实施注重能力的教学评价。历史教学与信息技术深度融合,能改善教学评价工具,提供了一些情境化的活动。在信息技术手段的帮助下,学生所承担的任务比传统的纸笔测试更具有实践性与现实性,也容易测试学生实践创新能力。例如,通过学生在历史学科活动中的表现,去判断学生学习质量和水平,既包括对学生历史认知水平的评价,还包括对学生在学习中情意态度的评价。运用智能技术,可以轻易改变旧有现状,使历史学习的评价方式更加多样化,可以进行动态网页(ASP或JSP)的考试,及时地把学业成绩反馈给学生。
信息技术所承载的教学应用以及培育学生的信息化素养,不断促使历史教学出现融合化、协同化、泛在化和个性化。信息智能环境重构了师生之间教与学的关系,学生的信息化素养得以沉淀。传统的历史教学方式将大力变革,产生适应学生个体需求、满足差异性发展要求的新表征。
二、信息技术融合历史教学的基本模型
信息技术与历史教学融合,是将智能技术有机地融入到学科教学之中,将智能技术作为教师教、学生学的工具,利用智能技术实现教学方式彻底转变,并不断在教学中发展学生的信息化素养。
关键词:管理会计;制度变革;科技创新;人才培养
一、我国管理会计制度的演进
从管理会计制度建设与发展的历程看,在《管理会计基本指引》出台之前,我国与管理会计制度相关的规定主要分散于《会计法》《预算法》《企业内部控制基本规范》,以及其他部门规章(如《企业产品成本核算制度(试行)》)等制度文本当中,并没有形成体系形态,使得国家层面的管理会计制度建设滞后于企业管理会计实务发展的需求,可以说管理会计制度的供给是不足的。为了加快管理会计制度建设的步伐,财政部于2014年了《关于全面推进管理会计的指导意见》,勾画出我国管理会计发展的总体路线图,标志着我国正式在全国范围内推进管理会计体系建设(王斌等,2020)。之后,财政部相继了《管理会计基本指引》《管理会计应用指引》《管理会计案例库》,由此初步形成了立足于中国实践的管理会计制度体系。制度贵在执行。从管理会计制度执行的角度来看,制度最终需要落脚于“人”去执行,企业管理会计人员是管理会计制度最直接的执行主体,企业管理会计人员是否具备相应的能力特征,是影响管理会计制度能否得以有效执行的关键因素。
二、新一轮科学技术革命对管理会计的影响
新一轮科技创新对管理会计理论与实务产生了诸多颠覆性影响,它是促进管理会计发展,以及支撑管理会计价值实现的重要外部推动力量。从新兴科学技术对管理会计产生影响的作用机理来看,可以分为直接影响和间接影响两个层面。直接影响表现为新兴科学技术对管理会计理念、技术、工具等所产生的影响,借助新兴科学技术的优势使管理会计的边界得以拓展,增大了管理会计工具所能辐射的范围,提升了管理会计创造价值的空间。间接影响表现为新一轮科学技术创新从根本上驱动了商业形态、营商环境与企业运营模式等方面的变革,使得企业与企业之间的沟通更加便捷、业务与财务的融合加快,导致会计运行的底层逻辑、会计对象的呈现形式以及财会工作的整体运作模式发生了改变,在此情境下会计数据的来源、会计信息储存方式和表现形式也发生了变化,这就势必需要管理会计工作向智能化、自动化、云端化的方向转型。因此,在新一轮科技创新背景下管理会计人员应当主动适应这一外部环境的变化,积极掌握运用新兴科学技术的能力,进而夯实高质量开展管理会计工作的基础。
三、制度与科技双重影响下管理会计人员的能力需求分析
能力是行为主体所具有的、能够使其做好工作的特质(周曙光,陈志斌,2018)。在制度变革与科技创新的双重影响下,由于管理会计的职能和辐射范围得以拓展,使得管理会计人员的既有素质、思维方式、工作理念将受到冲击,从而对管理会计人员应当具备的能力提出更高的要求。在这一背景下,管理会计人员由注重“管账”到实现“价值管理”的转型升级是必然趋势。为了应对制度变革与科技创新的双重影响,管理会计人员应当具备“会计专业能力+技术运用能力+综合管理能力”,其中,会计专业能力是基础,技术运用能力是保障,综合管理能力是关键。具体来说:第一,管理会计制度的变革要求会计专业能力的提升,管理会计人员应当具备对管理会计制度、管理会计工具的理论认知与实践运用能力,这是管理会计人员开展各项管理会计活动的基础能力。第二,新兴科学技术驱动了管理会计工具与方法的创新,管理会计工作可以以强大的新兴科技作为支撑,因此管理会计人员应当掌握相应的新兴技术运用能力。第三,管理会计是连接会计信息与企业管理的桥梁,管理会计人员只有具备战略与决策、预测与规划、预算与控制、分析与评价等方面的综合管理能力,才能借助新兴技术的优势有机融合会计业务与管理活动,进而促进管理会计工具在企业管理过程中的有效运用。
四、制度与科技双重影响下高校管理会计人才培养模式重构
1.高校管理会计人才培养目标的定位目标具有指引和导向作用。要重构高校管理会计人才培养模式,首先应当转变管理会计人才培养理念,科学定位管理会计人才培养的目标。本文认为:新形势下管理会计人员不仅要具备“会计专业能力”,同时还要有相应的“技术运用能力”,以及在“会计专业能力+技术运用能力”基础上而衍生的“综合管理能力”,这些能力需求必然对传统的以理论讲授为中心的管理会计人才培养模式提出挑战。因此,高校应当确立“制度变革与科技创新”在管理会计人才培养体系中的导向作用,并以此明确依托新兴科技来实现“会计专业能力+技术运用能力+综合管理能力”的管理会计人才培养目标定位,进而为高校管理会计人才培养方案的制定奠定基础。2.高校管理会计人才培养方案的制定人才培养方案是人才培养目标的具体化与实践化。结合对管理会计内外部环境因素的分析。本文认为高校管理会计人才培养方案制定的总体思路应当是以“会计专业能力+技术运用能力+综合管理能力”的能力培养目标为导向,立足管理会计专业建设、管理会计师资队伍建设,注重管理会计专业知识讲授、新兴科学技术运用和综合管理素质培养等方面的协调发展,整合与优化传统的管理会计课程体系和教学资源,将大数据、人工智能、区块链、移动互联网、物联网等新兴科技融入管理会计核心课程体系当中,进一步地探索与新型课程体系相匹配的管理会计实践教学方式,创新和开发管理会计实践课程与教学案例,并建立相应的管理会计教学保障体系,最终形成以“制度变革与科技创新”需求为导向的高校管理会计人才培养方案。3.高校管理会计课程体系的设计课程是人才培养的核心内容,是实现人才培养目标的直接纽带。本文认为高校管理会计课程体系应当包括以下三个层次的内容:第一层次为基础课程体系,包括管理会计核心课程(如管理会计、财务管理、财务分析、成本会计、纳税筹划等)和智能化基础课程(如计算机基础、数据库技术、程序设计基础、管理信息系统等),旨在夯实学生的管理会计专业知识和智能化基础知识;第二层次为应用课程体系,主要包括会计数据处理技术、管理会计智能化、财务管理智能化、成本管理智能化、财务分析可视化等课程,旨在将“新兴科技”嵌入到管理会计核心课程内容中,既强调学生的会计专业能力,又注重新兴技术运用能力,进而促进学生综合管理能力的全面提升;第三层为拓展课程体系,主要包括会计信息系统设计、数据处理与分析软件、网络安全等选修课程,旨在鼓励学生的个性化发展,并有针对性地培养学生对信息系统的运维与二次开发能力,提升其在新兴科技环境下的综合应用能力。4.高校管理会计实践教学建设管理会计植根于企业管理的各个方面,它具有较强的实践性,而开展实践教学是推进管理会计专业知识在企业管理实务中得以运用的有效方式。本文认为可以开展实践教学的方式主要包括:第一,推进管理会计的课堂教学方式改革,比如翻转课堂、案例教学、小组讨论、微视频、微课等;第二,开展管理会计实践教学方式改革,比如鼓励学生参与管理会计专业知识竞赛、开展管理会计创新实验项目、参与管理会计实践咨询项目等;第三,强化管理会计实践教学设施建设,主要包括推进会计综合实训中心建设、升级管理会计实践教学软件、开发管理会计综合实训系统等;第四,促进管理会计的产学融合协同发展,可以通过加强校企合作、深入企业实习、建立实践培训基地、提供社会服务等方式,以便克服实践教学中存在的虚拟化问题。5.高校管理会计教学质量保障为了规范管理会计教学秩序、监控教学质量,应当构建高校管理会计教学质量保障体系。第一,建立管理会计教材与教学软件的使用审批制度,严格把关管理会计教材与教学软件质量,使教材与教学软件能够与制度变革和科技创新的需求相适应;第二,加强管理会计实践教学的过程管理,建立管理会计实践教学过程登记与归档制度,注重记录管理会计实践教学中存在的问题,以便及时研讨、解决相关问题;第三,转变传统的教学评价方式,以“实践为主、考试为辅”为导向,创新管理会计实践课程的考试与考核制度,结合不同课程的特点进行分类考核、多元化考核,增加过程性考核(包括但不限于课堂考勤、课堂互动、团队合作、实践考核等)在总评成绩中的比重,以客观地考评学生所掌握的管理会计知识及其努力程度。
参考文献
1.王斌,任晨煜,卢闯,焦焰.论管理会计应用的制度属性.会计研究,2020(4).
关键词:智慧课堂;教学模式分析;高效课堂
中图分类号:TP393 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2017)12-0078-04
教育信息化作为我国信息化建设的重要组成部分和战略重点,是十报告中“深化教育领域综合改革”发展中不可或缺的支撑和推动力。随着教育信息化发展的不断深入,课堂教学作为教育教学的主战场,其信息化工作成为了当前一个阶段教育信息化工作的重点与焦点。以信息技术与教育教学深度融合为代表的智慧课堂在打破传统课堂教学模式、丰富课堂教学手段、增进教学互动性等方面发挥着重要作用,但智慧课堂在实际教学应用中仍然存在问题。本文基于上述背景及合肥市部分高中的应用实践,对智慧课堂的概念及模式进行分析,探究利用智慧课堂实现高效课堂的方法。
一、智慧课堂的概念及特征
随着教育信息化技术的深入发展,智慧课堂被越来越多的关注,有关智慧课堂的研究也层出不穷,吴晓静和傅岩指出智慧课堂教学的基本理念是追求学生的智慧发展、师生情智交流和学生智慧发展过程[1]。唐烨伟在《信息技术环境下智慧课堂构建方法及案例研究》一文中论述了智慧课堂应用的四个层次,提出先思想后应用工具的智慧课堂应用模式[2]。卞金金和徐福荫分析了智慧课堂的学习模式,认为有助于学生优化学习过程,提升学习兴趣[3]。张丽娟和郑晓丹采用实证研究方法,在学习者主动、引导者指导的模式下,验证在学生高阶思维发展教学过程的各个环节智慧课堂的价值和意义,表明智慧课堂对于推进学生高阶思维发展具有积极影响[4]。孙曙辉和刘邦奇认为智慧课堂是以建构主义学习理论为依据,利用大数据、云计算、物联网等新一代信息技术打造的智能、高效的课堂,其目的是基于动态学习数据分析和“云网端”的运用,实现教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化,全面变革课堂教学的形式和内容,构建大数据时代的信息化课堂教学模式[5]。基于以上研究,结合合肥市高中智慧课堂的应用实例,笔者认为智慧课堂是在大数据、云计算等信息技术支撑下,通过引入新型的教学方法和理念,将技术融入到日常的课堂教学中,变革创新教育教学模式,构建针对性、互动性和智慧化的高效课堂,进而提升课堂教学效率,实现教学方式的创新。结合上述定义,本文认为智慧课堂特征主要表现在以下几点:
1.教学针对化
智慧课堂教学与传统课堂教学最大的区别在于核心理念,传统课堂教学实现的是大班制、统一化教学,而智慧课堂旨在实现个性化、针对性教学。在具体的技术实现中,智慧课堂教学模式通过课前的资源推送和测评分析、课中互动的及时评价和立体反馈,以及课后作业的个性化推送,有针对性地进行教学设计和专题辅导,真正实现因材施教。
2.课堂互动化
传统课堂教学活动的互动交流依赖于教师的课堂提问,学生代表回答,具有极大的局限性。一方面由于“互动”由教师单方面发起,缺乏双向性,另一方面,“被互动”到的学生较少,缺乏全面性。基于智慧课堂的核心理念,为实现智慧课堂教学针对性,借助教育信息化的快速发展,移动教学、学习终端不断智能化提升,为课堂教学活动的互动性提供工具支持,实现师生、生生之间的立体化交流。
3.反馈数据化
智慧课堂实现针对性教学的核心优势来自于对教师教学行为、学生学习行为的大数据挖掘与分析。传统课堂教学活动缺乏理念与技术对行为数据进行采集分析,疏于过程性评价,仅限于对学业成绩的总结性评价。大数据技术的空前发展对于教育教学形成有力支撑。在智慧课堂中,通过课堂教学模式的设计、设备的采用,借助大数据分析技术,伴随式采集师生教学、学习行为数据,最终形成有效的、高价值的教学、学习评价。
二、智慧课堂模式构建
针对当前国内智慧课堂发展和研究现状,为了更好应用智慧课堂提升我市教师的信息化素养和运用信息技术进行创新教学的能力,我市面向全市12所市属高中进行了智慧课堂的全面建设,并于2016年9月全面投入使用。结合合肥市市属高中智慧课堂实践模式,对智慧课堂展开深入分析,从智慧课堂的教学模式、架构设计两个层面进一步剖析智慧课堂。
1.智慧课堂教学模式构建