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摘要:冶金机械专业是典型的工程专业,在专业课程《板带轧机系统自动控制》的教学过程中,一直存在形象化缺失、锻炼性不足的问题。基于OBE的工程教育理念模式,加强学生在校内课程中的锻炼,实施了全课程跟随式项目教学的实践,得到了有益的效果,对专业课程改革推进具有一定的借鉴意义。
关键词:冶金机械;OBE;项目式教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)18-0098-02
《板带轧机系统自动控制》是冶金机械专业的主干课程,教授轧机生产设备的自动控制和板带产品质量的自动控制两方面内容,强调实用性和系统性相结合。本课程是典型的由工程实践推动理论体系建立的专业理论课,工程应用特点鲜明,课程涉及的知识面多,是轧机设备、轧制工艺、力学、自动控制和通信系统等多领域知识的综合。之前的教学过程主要以课堂讲解理论知识的方式进行,内容抽象,学生在学习过程中不能很好地理解和消化,也不能很好地将学到的知识用到实际中,造成教学与生产实际脱节的情况。面对目前行业发展的现状,需要探索教学和企业实际生产相结合的课程教学模式,建立理论教学与实际应用相结合的课程体系,还应该认真总结与分析以往的教学经验,结合学科科研成果,以建立一个体现优势与特色、符合行业培养需求的课程。20世纪80年代以来,随着我国经济形势的发展,高等学校的理论科研工作不断加强,但工程教育的实践性却越来越弱,高校教育与就业的不匹配问题越来越明显,引起了教育界的广泛重视。国内高校的教育工作者借鉴国外经验,提出“工程教育回归”的理念,重视工程教育的实践性本源,针对高等教育机构的工程类专业实施了工程教育认证。OBE理念是工程教育专业认证强调的三个核心理念之一[1]。燕山大学是一所具有传统机械优势的高校,近十年来在工程教育方面进行了持续不断的改革,取得了良好的效果[2]。借鉴我校在教学改革上的成果,我们开展了《板带轧机系统自动控制》的课程教学改革,对课程的教学计划、教学方法、考核方式等进行了探索。
一、基于OBE理念的课程能力目标
结合工程认证的OBE理念,修订了板带课程教学的具体目标(教学的产出,即计划培养的学生能力)。基于OBE工程教育认证的12条毕业能力要求及课程规划,修订的课程培养能力是:(1)使学生掌握板厚控制、板形控制的相关概念,熟悉相关控制方法,了解其基础理论;(2)使学生能够理解常见的厚度控制方法及模型、板形控制方法及模型,能将课本知识与专业知识结合运用于解决复杂工程问题;(3)使学生具备实验数据分析和解释的能力,能够结合专业知识和课程知识对复杂现场工程问题进行数据分析和综合,并得到有效结论。
课程能力目标的核心是让学生了解理论,学会运用,能对具体问题进行分析,能从复杂问题中提炼解决对象并进行分析,帮助学生形成正确的思维方法、研究方法,激发学生的创造性,提高学生的综合素质。
二、课程项目化设计与CDIO教学思路
在课程中,采用CDIO教学模式开展学生能力的培养。CDIO是工程教育模式改革的新思路[3],充分体现了“做中学”思想,在高校教育中得到了广泛借鉴和应用。
1.项目化设计。在课程中设置板厚板形综合控制项目,设定的原则是:项目内容覆盖课程主要内容;项目题目以具体工况为背景;对项目实施不求全责备,根据学生完成项目过程中表现出的能力进行模糊评价。教学过程中,充分利用学科科研成果资源,从中提取教学案例,持续更新并注意课程案例的故事性,提高学生兴趣。在课堂上,以短课堂形式授课,关注3―5个关键词,将案例简化集中于课程知识点,辅助以小组形式讨论和知识总结的互动交流。结合各小组项目,提出知识点的案例实训要求,与所提取案例的成果相对照,加深知识理解。为避免产生过大的学习压力,项目随教学过程分段完成,分段渐进式配合教学进度,包括分阶段的作业(完成知识点考核与项目指导)、实验(完成知识点的应用与项目验证),通过这些贯穿教学过程的安排,逐步推进项目实施,课程过程中的能力考查也有了相对明确的判定依据。同时,在项目实施过程中,鼓励学生深入了解、充分调研与进行项目交流。
2.课程项目的执行。在课程的开始时期,就要根据学生名单划分小组。在整个教学的过程中,使学生以小组的形式开展学习、讨论、作业、实验和项目。课堂分散而小组凝聚。这种形式的确立,有助于加强学生的集体感,也使得整个教学过程中的学习活动的进行有了明显改善。形成小组后,每个小组自由选择互不相同的实际工况作为题目,并明确所选项目的总体要求及考核标准。教师以一个完整的项目案例贯穿于整个理论教学过程中,学生则带着自己项目中的问题去理解、思考教师所讲授的内容。对于已经提出的项目,教师不要急于分析或讲解,要让学生充分发挥其想象力和智慧,独立或几个人协同对提出的目进行讨论、分析,然后就需要完成的项目提出问题。在提出的问题中,对于一些以前已经学过的问题,学生必须自己给出解决的方案;对于另外一些没有学过的内容,即在项目中隐含的新知识、新观点或新方法,要充分调动学生的积极性和创造性,发挥学生的集体智慧和力量,采取学生小组讨论等方式或方法,必要时教师给予适当的提示。这样既能使学生取长补短,共同进步,提高学习效率,又能促进学生间良好人际合作关系的发展,培养团队协作精神和对科学知识的勇于探索精神。教师根据学生在项目实施过程中所体现的课程知识点与学生解决问题的能力进行综合评判。通过这种安排,课程的知识传授形成三层次逐步推进的模式:第一种是传统的老师教给学生;第二种是老师教、学生学,学生运用知识进而解决问题;第三种则是学生学、老师教,即学生发现问题,主动学习。
三、课程考核与能力评价
课程考核是检验教学内容和质量的重要环节,结合OBE的能力培养观念,我们提出能力考核、全程考查的想法,以知识点运用为关注点,轻理论,重实践,轻课堂,重课外,将课程考核分布到整个教学环节中,特别是能力训练的环节。具体措施如下:
1.考核包括结课考试40%,实践考核(实验、项目)40%和平时考核(作业、考勤)20%。
2.结课考试中按照60―40的比例安排理论教学知识点考题和实践性知识考题。理论教学知识点考题侧重于认知概念,不过多要求理论深入。实践性知识考题来自于课程实验和项目的实施过程,重点考查学生能否进行问题分析和知识点运用。
3.通过学生在项目实施过程中的表现,完成对学生学习效果的判断,考查学生完成具体项目的能力,不再进行简单的数值量化评价,而是以“能不能做”、“做不做得了”等实践能力判断标准进行。基于项目与作业、实验的关联,能力考查贯穿于整个教学过程。同时根据这些信息在后续教学过程中,提供针对性的指导。
4.通过以上考核,我们可以在课程结束时得到明确的学生能力的培养达成度指标。目标能力1的达成度通过作业和结课考试综合考评;目标能力2的达成度通过作业、实验、项目和结课考试综合考评;目标能力3的达成度通过实验和项目综合考评。
四、效果与展望
通过教学改革,学生在课堂上的互动性明显增强,在实验中能形成明确自我思路的学生比例大大提高,实验的锻炼效果明显改善。同时,通过一体化的项目实训体系,促进了学生对理论知识的掌握,学生对课程项目的理解得到了加强,项目完成度的优良率相比往年有很大提高,学生能力得到了充分锻炼。对于本课程教学改革的推进,个人认为拟重点关注教学体系和教学内容方面,在总结已有经验的基础上,借鉴和学习其他课程建设的优秀成果,采取如下措施:
1.加强课程体系建设,加强与其他专业课程的联系,促进专业培养要求的一体化体系建设。
2.深刻理解OBE的能力培养理念,进一步挖掘课程项目,提高项目的设计质量。
3.继续加强课程教学与实际的联系,计划开展校外课堂、现场教学课堂的探索。
参考文献:
[1]顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式――汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究,2014,(1):27-37.
[2]曾达幸,李飞,侯雨雷,等.基于OBE工程教育理念的机械原理课程设计改革[J].教育教学论坛,2016,(21):57-58.
[3]查建中.工程教育改革鹇浴CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学,2008,(5):16-19.
关键词:翻转课堂;工程教育;教学模式;概念图
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2015)18-0016-04
教与学认知体系的重构是课堂教学改革的核心课题,调整教与学的关系,不仅可以优化教学活动,而且能有效促进课堂教学质量。传统学习环境,教师在有限课堂时间传授新知识,学生没有机会表达疑惑或陈述其理解情况,教师也难顾及每位学生的质疑或提问,这些制约因素严重影响了教学效果。近年来,先后出现了“先学后教”、“以学定教”等新型教学模式,形成了一股课堂教学改革潮流,取得了一定成效;但新型教学模式尚处于探索试点阶段,尚未取得根本性突破,构建新型教学模式仍是当前课堂教学改革的重要任务。
一、教学模式现存问题
教与学模式不匹配。目前教师普遍定位在传道和授业上,从教师“教”的角度构建教学目标、教学策略和程序以及师生活动,注重教师的主导作用和“教”,忽略学生的主动作用和“学”,因此是一种“教”模式。高效的课堂教学应该兼顾“教”与“学”,使“教”模式与“学”模式匹配才是最理想的教学模式。
学生学习主动性缺乏。传统课堂教学教师主导并掌控学习,导致学生不能发挥自主性,学习潜能受到严重压制,学习兴趣薄弱,学习质量和学习效率低;同时,整齐划一的教学导致学习速度快的学生深受束缚,而学习速度慢的学生跟不上,即使同一程度的学生在不同的学习环节上的学习速度也是各不相同的,因此造成学生内生动力不足,缺乏学习主动性。
信息技术被捆绑。近年来,信息技术带给高校课堂教学的创新应用主要体现在建设了一批网络课程、课件等学习资源,然而这些学习资源的利用率极低,有些更是成了项目评估材料,与现实的课堂教学没有任何关系;缺乏对信息技术背景下个性化课堂教学的变革与创新,课堂教学改革仅仅是被捆绑上了信息技术,课堂教学与信息技术深度融合不够。
二、翻转课堂
翻转课堂是近年兴起的一种颠覆传统教学结构、引领现代课堂转型、革新教与学关系、以学生为中心的新型教学模式,学生课前利用教师制作的数字资源自主学习课程知识,然后在课堂上参加互动活动并完成作业训练的一种教学形态[1]。翻转课堂从注重教师“教”向注重学生“学”转变,成为促进课堂教学变革的契机,信息技术推动了翻转课堂的变革进程。
1.翻转课堂国内现状
近年来,国内学者对翻转课堂的研究逐渐增多,曾贞探讨了翻转课堂的特征、实践及问题,认为翻转课堂是运用现代数字技术,探索个别化教学的成功范例[2];张金磊、王颖等构建了翻转课堂教学模型[3]指导课堂教学改革;马秀麟、赵国庆对大学信息技术公共课翻转课堂教学进行了实证研究[4]。张金磊、张宝辉提出了基于游戏化学习理念的翻转教学模式 [5]。目前融入了翻转课堂理念的教学模式在我国尚处于探索阶段,因此探索翻转课堂在高校的应用实践,特别是工程教育课程中的应用实践,对推动高校课堂教学改革具有重大的价值意义。
2.翻转课堂内涵及要素
翻转课堂将知识传授过程放在课堂外,学生通过如学习视频、网络学习社区资源、网络教室直播、电子教材等形式自主学习新知识;而把知识内化过程放在课堂内,通过课堂交互研讨与训练实践“吸收内化”知识。翻转课堂与传统课堂下的教学理论、学习理论和教学设计理论完全不同,其教学要素间存在较大差异,对比分析如表1所示。
三、工程型翻转课堂教学模式
1.工程型课程形态特征
工程型课程与实践是不可分割的,其最显著特征是通过实践教学培养学生工程实践能力。实践教学与理论教学的关系主要有三种形态:一是专业基础课程,实践依附于理论教学;二是工程实践课程,实践独立于理论教学;三是专业技术课程,实践融合于理论教学。针对工程型课程的三种实践教学形态,目前推行的项目式学习和任务驱动学习方法,对培养学生工程实践能力起到了较好效果,一定程度上解决了学生主动参与问题,但尚未从根本上解决教与学的关系,需结合翻转课堂进一步深化课堂教学模式改革。
2.工程型翻转课程教学流程
依据工程型课程的实践特性,工程型课程翻转课堂由自主学习平台和教学活动等组成(如图1)。自主学习平台由教师搭建符合工程教育的个性化协作式自主学习环境,提供学习视频、课件、在线测试等学习资源。教学活动以学生为中心,分成“学”与“教”两个环节。“学”环节借助自主学习平台课前先学工程基础理论知识;“教”环节借助课堂活动开展符合工程教育的教学,教师与学生、学生与学生之间互动式探究、讨论自主学习中对工程基础知识的困惑,或者通过科学实验解惑,教师重心工作是设疑、点拨、引导,充分调动学生学习积极性,指导学生内化知识。翻转课堂包括学习资源、教师和学生三大要素,其中学习资源通过自主学习平台提供,教师按工程教育理念创建学习视频和组织课堂活动,学生参与课前自主学习和课堂活动。
3.翻转课堂自主学习平台
自主学习平台提供课程学习视频、课件、学习记录、课前诊断和课后测试等学习资源,其中教师课前精制学习视频。学习视频承载了教学内容的呈现,因此传统课堂的教学设计将转化为两部分,一是自主学习视频的教学设计,建议借助概念图[6]呈现互动教学资源,二是基于课堂活动的教学设计。
首先设计学习视频。一是设计学习视频时长。翻转课堂的学习视频以“短视频+交互式练习”为基本教学单元,时长控制在十分钟左右,便于碎片化学习,也有利于学生记忆与理解。二是设计学习视频内容。依据学生学习规律、教学规律和工程型课程实践性特征,结合三种不同实践教学形态、教学目标和知识体系,裁剪教学知识、教学项目或教学实践任务,设计学习视频呈现核心知识内容的方式。呈现教学内容选择符合人体认知思维的概念图,它作为课程知识表达,教师组织和引导学生科学设立知识网络的结点以及寻找各知识点之间相互联系的工具,贯穿于整个教学活动。
其次创建学习视频。学习视频应该包括课件、声音和板书,课件是学习视频呈现课程知识的载体。概念图在学习视频中作为课程知识表达的组织工具,按知识结构将课程划分为单元,抽取单元内容的关键知识点,对概念知识间的异同及内在联系进行整理,以层次或图等方式表达知识点隶属关系或关联关系,使教师能够更好地梳理课程知识脉络,易于突出重点内容。学生通过对概念图的理解和讨论,逐步吸收和内化课程知识,最终达到迁移和应用,形成自己的知识体系,同时还可以使用概念图设计每堂课的工程理论知识点和测试训练题,让学生观看了学习视频能够重构知识和内化知识。
再次创建其它教学资源。如课前诊断、课后测试、电子书等作为学习视频补充,课前诊断根据教师学习内容设惑,期待学生在学习过程中解答;课后测试诊断学生自主学习效果;电子书侧重学习重难点以及课堂互动讨论中有深度达成目标的知识。
4.工程型翻转课堂教学活动
(1)工程型翻转课堂教学模型
翻转课堂运用于工程型课程尚无借鉴的成熟模型,我们针对三种不同实践教学形态的工程型课程,构建“工程型”翻转课堂教学模型(如图2)。实践依附于理论教学的专业基础课程重视理论知识,以理论知识对学生实践操作指导为主线,课前学习视频偏重理论知识的深度学习,由知识导引、知识学习、自我诊断和疑问提出等环节组成;课堂活动偏重知识内化,由问题导向、知识固化、科学实验、知识拓展和点拨总结等环节构成。实践独立于理论教学的专业实践课程重视工程实践任务,以学生完成任务成果提升工程能力为主线,课前学习视频偏重技能学习,由任务导引、技能学习、整理收获和疑问提出等环节构成;课堂活动偏重工程训练探究,由任务分解、工程实践、协作探究、作品展示和成果总结等环节构成。实践融合于理论教学的专业技术课程重视知识与技术融合,以完整商用项目分解为知识点后融入专业技术课程为主线,课前学习视频偏重技术知识学习,由项目导引、技术学习、整理收获和疑问提出等环节构成;课堂活动偏重项目技术能力训练,由项目分解、项目训练、引领创新、项目展示和技术总结等环节构成。
(2)课前视频学习
学习视频将贯穿整个教学流程,课前观看是学生自主学习,课堂研讨观看是消化知识和促进思考,课后观看是巩固知识。学生通过学习视频,按照教师以概念图形式呈现的知识结构,结合学生需要自定进度、节奏、速度与方式,在课前进行深度的自主学习。深度自主学习要求教师在知识点讲解之前设计问题,让学生带着问题观看学习视频并在其中寻找答案;在每个知识点讲解播放结束之后,学生完成教师布置的训练题,测验结果反馈给学生。学生通过概念图载体呈现的知识关键点,标识出学习过程中的疑惑知识,然后学生运用概念图自我整理知识和疑问,带进课堂向教师提出质疑。学生课前深度自主学习是将课堂活动互动引向更高层次的基础,是学生内化知识的前提,也是翻转课堂得以实现的根本。
(3)课堂训练内化
课堂活动的面对面互动学习活动是翻转课堂最具价值的环节,学生能充分运用自主学习知识,因此课堂内更需要高质量的学习活动。首先,用结构化方式呈现的概念图作为学生课前的基础学习评价、师生课堂讨论和交互的载体。教师针对学生课前自主学习过程中提出的问题答疑解惑,或者根据自主学习知识的测试反馈情况,开展针对性的微型讲座。其次,根据工程型课程的三种不同实践教学形态开展课堂训练内化(如图2)。实践依附于理论教学的专业基础课程可根据学生自主学习设计的概念图为脉络,教师设疑、解惑、知识固化与拓展、引导科学实验,最后教师点拨总结。融入了商用项目的专业技术课程可设计为课程目标、单元目标和课时目标,其中课程目标是贯穿于一门完整课程的课程项目目标,能覆盖该课程的核心知识体系,需要完成一个完整的项目才能实现;单元目标是一个完整项目中的子项目目标;课时目标是子项目中的一项或几项任务,也是每次课堂活动应该达成的教学任务,通过学生结对训练、学生项目展示或讨论、学生提问,最后教师知识技术总结。实践独立于理论教学的专业实践课程可按照一个完整工程实践任务需要的技术逻辑进行建构课堂活动,通过搭建真实工作情境,让学生在工程实践中受到工程能力训练,综合运用已学知识,主动探究知识,完成部署的工程任务,展示实现作品,接受教师和学生的质疑与评价。然后,师生深入交互讨论和探究。在学生基础知识学习、结对训练、展示成果的基础上,教师针对学生疑惑逐个释疑,不仅有利于学生吸收内化知识和有助于学生个性化学习,而且学生暴露出的问题可以使教师更有针对性地进行课堂活动的再次备课,为课堂后续活动的“引导”做铺垫。最后,教师运用概念图梳理知识和技术进行课堂归纳总结,利于学生课堂内化知识和拓展延伸。
(4)翻转课堂学习效果评价
“以学生为中心”的翻转课堂,评价关注的主体对象是学生和教师,评价焦点是学生学习效果与表现,关注学生课前的自主学习效果以及学生课堂教学活动训练内化知识的效果,最后才是学生课程成绩;其评价贯穿学生整个学习过程,而不是仅仅将课程成绩作为唯一评价结果,同时从多维视角评价教师课堂教学质量;学生自主学习效果可以使用概念图作为其掌握知识情况的评价工具,通过为每个概念设置问答和小测验,能够了解每个学生自学学习阶段对概念知识的理解程度,作为评价学生对知识点掌握情况的反馈。
四、总结
翻转课堂颠倒了课堂知识传授与知识内化流程,真正解决了“以学生为中心”的教与学匹配问题。依据工程型课程理论与实践教学的三种不同教学形态,将概念图融于教学全过程,工程型课程翻转课堂通过设计学习视频、创建学习视频和其它教学资源等环节搭建自主学习平台,通过课前视频学习和课堂训练内化等阶段开展课堂教学活动,有效地实现了工程型课堂翻转。
参考文献:
[1]Gregory S. Mason,Teodora Rutar Shuman, and Kathleen E.Cook. Comparing the Effectiveness of an Inverted Classroom to a Traditional Classroom in an Upper-Division Engineering Course[J]. IEEE Transactions on Education,2013(4):430-435.
[2]曾贞.反转教学的特征、实践及问题[J].中国电化教育,2012,306(7):114-117.
[3]张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志,2012(4):46-51.
[4]马秀麟,赵国庆,邬彤.大学信息技术公共课翻转课堂教学的实证研究[J].远程教育杂志,2013(1): 79-85.
关键词:高职力学;教学项目;工学结合;项目设计
市政工程力学与结构是依据“市政工程技术专业工作任务与职业能力分析表”中的市政工程技术工作项目设置的。其总体设计思路是,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以工作任务为中心组织课程内容,并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务,并构建相关理论知识,发展职业能力。
市政工程技术专业培养掌握市政工程技术专业知识及技能,具有良好职业道德,既能满足施工员岗位综合技能要求,又能胜任资料员、安全员、预算员、质检员、测量员等岗位工作的人才。依据上述进行项目化教学设计。
一、建筑力学基础
建筑力学基础需要训练的工作项目有力的基本概念、静力学公理、约束类型及其约束反力,其中结构计算简图简化、静力学公理的应用、常见的约束以及物体的受力分析和受力图作为教学重点。结构计算简图可以按照实际工程中模板支架简化计算作为载体进行教学。
二、杆件变形
把轴向拉伸、横力弯曲、纯弯曲及组合变形整合成一个教学项目。需要训练的项目为内力及内力图、应力及应变、变形及位移,这部分内容可以按照钢管支架验算的项目进行。教学的重点为静定结构的内力求解及内力图绘制,刚架的内力计算以及内力图绘制、平面桁架的内力计算,模拟斜弯曲梁、拉压与弯曲及弯曲与扭转构件的受力及约束条件,要求学生计算出其应力分布及数值。
三、平面体系的几何组成分析
这部分内容结合钢管支架的构造措施尤其是剪刀撑部分进行项目设计,需要训练的工作项目有平面体系的几何组成规则及分析方法、静定结构和超静定结构概念。让学生能够进行简单超静定问题的求解,了解变形协调条件的应用。具体的数值求解可以利用有关的计算软件进行。
四、压杆稳定性分析
由于实际工程中钢管支架的破坏多为失稳破坏,所以,此部分教学应作为重点内容进行讲解。相应的教学项目设计也必须做得更为细致。需要训练的工作项目有失稳破坏与构件平衡时材料破坏的区别、长细比的概念以及在支架设计中的重要性、临界荷载的计算、提高受压构件稳定性的措施以及局部失稳的概念。
其中把失稳的概念、长细比及提高受压构件稳定性的措施作为教学的重点。
五、影响线
把绘制影响线及利用影响线求荷载不利位置及量值的计算作为此项目的工作任务,相应的知识点为影响线的概念、静力法作简支梁的内力影响线以及简支梁、连续梁的内力包络图。把“了解影响线的概念”“静力法作简支梁的内力影响线”以及“理解简支梁、连续梁的内力包络图”作为训练的工作项目。教学情境与教学设计为模拟简支梁或连续梁的受力及约束条件,要求学生绘制其影响线。
六、桥梁结构基础
把钢筋混凝土受弯构件的正截面承载力分析作为工作项目,相应的知识点为受弯构件的正截面破坏形态、单筋矩形截面梁正截面承载力分析、单筋T形截面梁正截面承载力分析、双筋矩形截面梁正截面承载力分析、材料的力学常数、极限状态设计的基本概念、钢筋混凝土受压构件的构造要求。
训练的工作项目有“确定某钢筋混凝土矩形截面简支梁跨中截面纵向受力钢筋的数量”和“确定某钢筋混凝土T型简支梁跨中截面的纵向钢筋截面面积”“轴心受压构件的破坏特征”“普通箍筋柱的正截面承载力分析”。
把“受弯构件的正截面破坏形态”“单筋矩形截面梁正截面承载力分析”“钢筋混凝土轴心受压柱的截面尺寸及纵向钢筋面积计算”“受压构件的配筋要求”“受压构件钢筋的弯钩、锚固和连接要
求”作为教学重点。可以采用标准图库中8 m简支梁的配筋作为教学案例让学生进行承载能力验算。
市政工程力学与结构是高职市政工程技术专业一门核心的课程,传统的教学偏向于理论,学生对授课内容不易掌握,也无法将所学内容与工程实际结合起来,教学效果不甚理想。与传统的教学方法相比,采用项目化教学设计后,教学内容更贴合施工现场,学生更易掌握。
参考文献:
[1]孙元桃.结构设计原理[M].北京:人民交通出版社,2011.
【关键词】概念设计 角色扮演 预备课程 项目课堂 新型师生关系
原画设定表现课是商业插画专业的选修课,这门课程的培养目标是,向学生揭示原画设定的常规惯例,并使学生初步了解线性与非线性游戏的设计原理;以及如何开发可同步运行于电脑、手机和游戏机的跨平台游戏;如何设计并制作角色、关卡和游戏场景。这门课程对学生的绘画修养、想象力和理解力要求较高。学生必须在掌握了一定的插画造型基础并了解了概念插画的流程和基本原理后才能熟练掌握该门课程。
具体来说,原画设定就是在游戏、动漫或影视概念设计建立起的动漫概念体系中,对动画或游戏的角色和场景以及道具的造型部分进行设计。在已知的动漫概念体系下,概念设计将重组事物对象的人文结构、时空结构、形态结构、功能结构等等。创意性地对每一个造型环节进行概念化处理,从而形成统一的艺术风格和视觉效果。在游戏、动漫的原画设定过程中。概念设计又可分为角色设定、场景设定、道具设定等等。它们都是游戏、动漫创作的重要的组成部分,有了原始的情节构架、世界观和角色、场景等概念,一部动画片或游戏才能展开后续的设计。这门课程的重点就在于对学生创意性思维的培养和概念提炼能力的培养。
本人在教学过程中,综合国内外原画设计教学的特点和中国高等艺术院校的教学条件,总结出以下几点经验:
一、“原画设定表现” 课应将人体结构写生和捕捉角色典型动态作为重点教学
以人物速写课为例,为了增强课堂的学习气氛,可以请学生亲自扮演游戏中的角色。通过想象、揣摩角色的心理和动态,加深学生的记忆,丰富大脑中的表情库,使笔下的人物更加生动。动画或游戏原画的角色扮演,正是动态表情和性格塑造的源泉。学生任何的创新尝试、具有想象力的建议都值得教师鼓励的。我们可以将当代艺术直觉式的研究运用于教学,以类似的实验使学生建立一套新的生活观和审美观。设计教学的结果好坏,往往在于教师和学生之间通过解释和示范来沟通交流。其特点是在动态情境中的即时引导,当这种交流达到非常默契的程度时就是所谓的意会的境界。最后再对之进行分析和总结,收到明显的教学效果。
二、“原画设定表现” 课的教学场所不应完全固定在室内
以场景概念设计课为例,该课程不仅要带学生到现场对山川、湖泊、库房、机床等场景进行写生。还要求学生掌握各种建筑物和复杂机械的结构,深入刻画各个局部并主观的对局部进行拼接……这些都需要在教师的引导下大量写生,加上特定的教学方式。如此,一种特定的设计观念才得以成功的传授给学生。因此,“原画设定表现课”的教学方法还要研究特定教学场所的设置,以及与之匹配的教学方法。
三、通过“概念插画原理”预备课程,来导入原画设定的表现
设置预备课程的目的主要是为后续的课程训练做好准备。首先是心态和感知方面的准备,要求学生摒弃一切固有的观念,从零开始,释放出个人的创造才能;其次是从兴趣方面的准备,通过讲解各种背景知识、观摩获奖影片动画、游戏动画和国外概念大师作品,扩展学生的眼界,使学生能够选择自己感兴趣的题材。最后是形式研究方面的准备,向学生灌输设计的基本原则、形态和色彩的基本原理等等。
四、教学的过程中,教师要精心设计课题
只有具备挑战性的课题才是真正有创造价值的课题。大量的挑战性课题能充分激发学生的求知欲和学习兴趣。通过提问在学生内心制造悬念和创造的欲望。这些真实的、复杂的课题整合了多重的内容或技能,它们可以向学生提供机会,让他们用真实的方式来验证和应用所学的知识,同时也有助于学生意识到所学知识的相关性。例如:以一部科幻小说或历史故事作为研究对象,结合故事脚本和历史背景进行游戏角色设计。首先,由老师带领学生分析剧本中的人文结构、故事的时空结构、场景的建筑形态结构以及机械的功能结构等等。然后,根据脚本的内容来设计角色的历史与文化。如果是科幻题材,还要设计出各种生命形式的生态链,以及它们对于自然与生命的意义。这种哲学的探讨将利于加深影片或游戏的深度。把一些神奇元素科学化,形成一种有条理的自然行为。于是科技与自然、侵略与守护形成强烈的对比。
而有些欧美游戏在撰写剧本的同时还编撰出专属这部游戏的百科全书。其内容涵盖了天文、地理、历史、社会、武学等方方面面。在这样严谨的世界观支撑下,游戏才呈现出了立体丰满的风貌。因此在设计的同时,我们要借鉴欧美游戏、动漫设计的长处,把成功的欧美游戏设定与学生的相似案例进行比较。首先,对欧美游戏的故事脚本进行分析。其次,对个别人物的性格以及命运展开讨论,将各种生理结构、人物动态、服饰道具等设计进行筛选、排除,总结出现行方案的优缺点。最后,揭示出同类角色设计的共同规律,达到借鉴的目的。
五、要结合高校和游戏公司联合培养的模式,避免因教师过于强调理论而缺乏一线实战经验带来的弊端
设计教学要面向未来、要适应社会的需要。电子游戏作为一种科技与娱乐结合的产物,现在已经越来越广泛地受到了消费者的关注。游戏行业和影视以及动漫三大产业的蓬勃发展,为社会提供了大量的就业机会,带来了原画设定行业的繁荣。在国外,游戏、电影或动漫相互改编的情况十分常见。在中国,从电影改编的游戏有《赤壁》《英雄》《武侠外传》等等。在日本,许多动画或漫画已经被改为游戏。因此,我们可以与电影制片厂、电视台、游戏公司等实体合作,共同研发重大项目。把项目引进课堂,化结果为过程、化封闭稳定为开放动态、化简单为复杂综合。并弥补传统教学资金、技术和实践经验的不足,同时也实现了科研成果的转化。
下面,我们着重分析一下项目教学中教师的作用:
1.理性和严谨的教学方法,更为有效的控制了教学过程。
教师在游戏开发项目中所发挥的独特作用不在创造理论或发现知识,而在于发展传授知识的特殊手段。原画设定教学的特殊性在于,它所要传授的知识是如何将设计概念转化成具体的角色、场景或道具等等。它包含了一套特定的行事准则、世界观、解决问题的方法和手段等。这种知识绝对不能靠生搬硬套的方式来掌握,而必须靠实际的操作来体会,靠对故事脚本的深刻理解和设计概念的结构转化来实现。因此特定的教学方法是与特定的设计方法相一致的。教师必须以成熟的设计经验为指导,规范学生的设计流程,对整个课程进行把控。
2.教学方式要以“学”为中心。
教育的目的被理解为“知识的传授”。传统课程及其教学方法是将那些知识和技巧灌入容器中,其主要途径就是教师不停的传授。教师成为课堂一切活动的中心,学生的一切行为必须围绕着这个中心转动。而项目教学的目标是通过实际案例的操作,来挖掘学生的创造力,在攻克难题的过程中寻找学生的成就感,是对学生内心呼唤的响应;是一个由教师和学生共同构建的过程;是一个不间断地反思和对话的过程。项目教学就是要摈弃“灌输”,力图将学生从被动、压抑中解放出来,焕发他们主动创造的欲望。
关键词:小学体育;立定跳远;教学经验
中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)20-058-02
作为中小学体育教育中必学的内容,立定跳远是现在中小学体育教育基本课程内容的一部分,也是体育考试必考的项目。立定跳远有利于发展学生的下肢力量,锻炼全身的协调能力,增强身体素质,是近几年全国对学生体能测试中必定要考察和测试的一个项目。然而,在目前的小学体育教学中,立定跳远的教学仍然存在一定的问题,为了实现对小学生立定跳远教学效果的提升,更好的完成教学目标。我们总结现有的教学经验,开拓思路,提出对策和解决方案,达到更好的教学效果。
一、小学立定跳远的教学现状
立定跳远作为中小学体育教育中必学的内容,是体育考试和体能测试必考的项目。该项目旨在通过模仿蛙跳来锻炼身体的协调能力,提高身体素质。立定跳远的技术动作要领主要由预摆、起跳和腾空、落地这样四个部分组成的。其中,关键的、最直接的因素就是腿部力量,只有提高腿部力量,才能提高立定跳远的成绩。目前,学生的体能素质普遍较弱,长时间的坐姿学习导致学生普遍腿部力量较弱,在立定跳远的教学开展过程中问题重重,学生完成度不理想,不容易得到成就感,从而影响到了学习的积极性和主动性。
二、小学立定跳远教学中存在的问题
立定跳远并不是简单的跳跃,其考察了学生的综合素质,包括下肢的力量(主要是小腿的爆发力)、身体的协调性。整套立定跳远的动作主要由预摆、起跳和腾空、落地四个部分组成的。在实际教学中,立定跳远的教学开展并不顺利,学生完成度并不理想,存在这样或那样的问题。
1、技术动作不规范
(1)预摆问题
立定跳远的起始动作虽然简单,但不正确的预摆动作对起跳和最终成绩有较大影响。通过课堂观察,笔者发现部分学生在进行预摆的时候出现动作过多的情况,上体前倾,眼睛未直视所跳的方向,类似这样的错误动作会导致肌肉疲劳,不利于起跳动作的完成。
(2)蹬地问题
蹬伸起跳动作需要较强的爆发力和腿部力量,以保证动作的速度、高度,同时还需要双臂配合蹬伸进行加速动作。在课堂教学中,学生普遍存在蹬地起跳做的不够充分,腿部力量较弱,双臂过早或者过晚的实现摆动,导致跳不出很远的距离。
(3)落地问题
落地问题主要在于时机,以在最后用力阶段尽量能够落的更远。在实际训练观察中,部分学生因为起跳的角度方面不够准确,导致落地过早,或出现落地重心不稳的情况发生。部分学生落地声音过大,不利于运动安全。
2、教学组织形式不新颖
立定跳远作为体育考试必考项目之一,教师对之普遍予以充分的重视,一方面,这使得教师在讲解示范动作时花费更多的时间,试图让学生正确的进行跳跃;另一方面却忽略了让学生在实际的学习过程中发挥主体作用,增加体育参与锻炼的兴趣,增强身体素质。
目前,小学体育目标要求培养学生对体育学习的兴趣,提高学生在体育教学中的参与度,让学生享受课堂教学的乐趣。然而,目前大部分体育课堂仍采取老旧的指令性练习,教师示范动作,学生模仿,未能给学生提供更广阔的探索空间和更丰富的参与机会。
3、学生学习主动性不强
当前,体育课是小学生正式课堂中唯一能够得到身体锻炼的一门课程,其课程性质开放,富有动感。然而,很多学生对体育课并未表现出突出的兴趣,课堂参与度并不高。在教师示范时,很多学生表现出注意力不集中,萎靡不振的状态。在自由练习时,却高谈阔论,嬉笑打闹,这点很值得当前的体育教师进行反思。
三、立定跳远教学的经验总结
1、理清立定跳远的动作概念
掌握立定跳远的技术要领是整个教学内容之中的关键,教师对其概念的阐述到位与否,直接影响教学效果。但是整个立定跳远的概念较为空洞繁琐,小学生仍然处在身心发展阶段,理解能力并不成熟,并不能完全理解立定跳远的概念和技术要领。为此,教师应从自身出发,自己先理清立定跳远的动作概念,尽量将其简化分解,做到备教材,备学生,做好教学准备工作,才能取得较好的教学效果。
2、形象化动作要领
小学生对于抽象概念的理解并不强,但对形象的分析和语言表达能力已经发展的比较充分。因此,在对动作要领进行阐述时,笔者采取形象化教学的方法,对技术动作进行分解和细化,在第一堂立定跳远的课堂上,笔者并没有直接上室外课,而是在教室内进行的。笔者利用多媒体教具,将立定跳远的分解动作呈现在PPT上,并做了Flas分解给学生观看。过后,笔者提问:“同学们觉得预摆、瞪起动作像什么啊?”顿时,学生展开了热情的讨论,有的孩子认为预摆动作像钟摆,有的学生表示,预摆动作像弹弓,起跳人像弹子,通过蹬起动作甩出去,预摆越充分,蹬起约快,跳的就越远。我对此答案表示大力的表扬,并及时进行总结和升华。在无形中,学生充分的动脑,用形象的语言对立定跳远的技术要领进行分析和阐述,加深学生对动作概念的理解和记忆。大脑皮层的有效刺激,这样反而在一定程度上提高了教学效果,学生对立定跳远跃跃欲试,表现出极大的兴趣的参与度。
3、生动有乐趣的教学设计
小学生天真烂漫,传统单纯指令性的练习式课堂并不能满足孩子身心发展的要求。因此,笔者在教学过程中转变思维方式,从学生出发,采取游戏化的教学设计。
在第二堂立定跳远课上,笔者在充分讲授动作要领后,设计了一项课堂活动。首先,笔者将学生分成A,B两个小组,排头两个组员进行“剪刀、包袱、锤”的游戏,赢着先跳,输者继续和下一名组员猜拳,以立定跳远和猜拳的模式进行,最后看哪一组跳的最远。这个游戏马上激起了学生的兴趣和热情,在游戏进行过程中,笔者不断在旁边对预摆、蹬起和落地动作进行指导,学生也为了跳的更远而及时改正,反而取得了较好的练习效果。
这一方法突出了学生在教学中的主体地位,强调了团队合作的精神,并将立定跳远的动作要领贯穿其中。体育游戏以其特有的活动形式,吸引学生在活动中展现自己的个人素质,动脑筋,动身体,积极主动地参与到课堂教学中来。使学生能及时复习当堂课所学的内容,又能体验运动的乐趣和胜利的,取得较好的教学效果。
参考文献:
[1] 叶乒乒.小学体育中的立定跳远教学经验谈[J].科学导报.2013(11):83-84.
在教学论和教学法著作中,对概念教学的过程一般都表述为:感知——理解——巩固——应用——系统化。这是从学生对概念的认识过程来理解数学概念教学过程的。
的确,数学概念的形成过程是一个由具体到抽象的过程,学生对于数学概念的认识和理解是一个从感性认识向理性认识过渡的过程。对于一个数学概念,学生要先认识其特殊、具体的形式,从具体、感性的认识逐步过渡到对概念的本质的认识。然后再运用概念解决问题,达到巩固和应用。
一、总体把握概念的教学目标
概念教学的目标要与小学数学教学的总目标一致,应该包括知识、能力、思想教育等几个方面的内容。但这并不是说在每一节课上都简单地考虑这几个方面的目标,面面俱到地完成各项要求,而是应该在具体设计教学目标时,要从总体上全面把握标准中所规定的各项目标。具体的落实到某一部分内容的教学时,就要在整体思考的前提下,分清层次,逐项落实。“分数意义”这部分内容的教学,从总体上看,作为一个单元教学的内容,应该达到使学生建立准确的分数概念,培养学生比较、分析、抽象概括等逻辑思维能力,认识分数与整数、小数等知识的联系,以及对学生进行包括学习目的、实践的观点、学习的习惯等方面内容的思想品德教育等。这就较为充分地体现了教学目的的完整性和全面性。在对这一 单元教学内容进行研究和分析时,就要充分考虑这些教学目的,每一节课也都应该围绕这些总目标来设计。这些目标构成了一个相互联系、相互制约的整体。设计教学时,只有从总体上把握教学目标,才能使教学大纲中规定的总的教学目的得到落实。而具体一节课的教学目标既要服从于总体的目标,又应该具有一定的特殊性和差异性。要把总体设计的教学目标具体化,落实到每一节课之中,一节 课教学目标就应该是有所侧重,即应突出某一个方面的内容。在“分数意义”教学中,开始认识分数意义时,重点是使学生通过具体问题,从具体到抽象认识什么是分数,分数是来自于生活和生产实践的,以后逐步使学生运用分数概念分析解决问题,了解分数与其他数学知识之间的联系,逐步达到灵活地运用和系统化。
二、整体设计概念的教学方法
概念教学方法,一般来说要经过感知、理解、巩固、应用、系统化等几个不同的阶段。但这也并不是说每一节课都要经过这样几个阶段,而是要从学生形成数学概念全过程的整体上看应该经过这样几个阶段。因此在设计概念教学方法时,就要从整体上思考,按照学生形成数学概念的不同阶段设计不同的教学方法。从整体上保证学生经历建立数学概念的几个阶段,才能很好地完成概念教学的任务,实现概念教学的总体目标。在整体思考的前提下,要按照教学内容的进度,根据学生对具体概念的理解和掌握的情况,按照不同的层次,组织概念教学。一节课可能只是概念教学全过程中的一个或几个阶段。在具体的教学中,要把概念的全过程看作是一个整体,把学生对于概念的形成过程看作是一个连续的,但又相对独立的一些课堂学习内容组成的整体。按照这样一个思考,具体地设计一个单元的概念教学时,就要做到整体设计、重点突出、前后联系、逐步深入。
1、整体设计。就是把每一节课都看作是整个概念教学的一个组成部分,从整体上设计教学的内容和方法,保证概念教学的总体目标的实现。在“分数意义”教学中,总体的目标是使学生形成完整、系统的关于分数的概念。这应该包括对概念的初步理解,对概念的深入理解,对概念的进一步巩固,以及概念的系统化等几个环节。这些任务不可能在一节课里完成,在设计时要把这些任务科学地安排分散到各节课的教学中。如第一课的主要任务是引导学生在对具体事物感知的基础上,形成分数的概念,用恰当的语言概括出什么是分数,以及认识分数各部分名称。而分数概念的巩固、应用和系统化的任务则要安排在后面各节课中来完成。
2、重点突出。就是在每一节课中重点体现和落实概念教学中的一项或几项具体的任务。这是设计每一节课所必须考虑的问题。每一节课都有一个重点内容。
而在概念教学中,一节课的重点内容是什么,应该从这节课在整个概念教学的全过程中的地位而定。抓住这节课所要解决的主要问题,就使一节课真正成为学生掌握一个完整的数学概念的有机组成部分。在“分数意义”教学中,学生初步理解了分数的意义后,接下来的课就是要学生重点巩固所学的概念。那么教学的重点就是采用各种“变式”的问题,让学生在不同的情况下认识分数,并学会用分数的意义解释一个具体的数是不是分数,其含意是什么,能够完成“在直线上表示一个分数”;“5/6是()个1/6,3个1/8是()”等等诸如此类的问题。
【关键词】数学实验;“3+2”项目;Matlab软件;重积分
一、研究背景与意义
2013年,山东省教育厅在省内国家示范化骨干高职院校间,挑选了10个专业与本科院校实施联合培养“3+2”项目,旨在培养“应用特色+本科底蕴”的技术技能型人才.我院计算机应用技术专业有幸成为其中之一.高等数学课程十分抽象,传统的教学方式往往缺乏生动性和直观性,学生学习普遍感到困难,教学效率低,不利于人才的培养.高等数学的教学应怎样适应“3+2”项目人才培养目标?如何与专业有机结合?是值得深入研究的课题.
美国的Cleve Moler博士发明的Matlab软件,具有强大的运算功能,作图效果极佳,在全球应用十分广泛.近年来,国内外很多知名高校都纷纷开设数学实验,将Matlab软件用于辅助教学[1],来分析复杂的数学问题,以弥补传统教学的不足.为了突出应用特色,在高等数学教学中加入数学实验,引导学生运用Matlab解决计算机应用技术所需的数学计算问题,使高等数学与“3+2”计算机应用技术专业教学体系交融.既能培养学生的计算机操作能力和数学实践能力,又可增强学生的学习主动性,激发其数学探究创新精神,全面提升学生素质.
二、数学实验在数学概念、定义讲解和计算中的运用
教学中,运用Matlab可帮助学生理解较抽象的数学概念、定义及结论,解决计算量大、计算复杂等问题.
将晦涩难懂的数学概念、定义和结论,通过图形直观地展现给学生,使概念和定义可视化,更易于理解掌握.例如,通过曲边梯形面积的求解,动画演示定积分概念的“大化小、常代变、近似和、取极限”过程,形象地揭示定积分概念的内涵,帮助学生消化和吸收知识;用图像帮助理解间断点的概念,使理论性较强的知识点一目了然;借助图形展示渐进线,使抽象概念变得直观,易于理解.
运用数学软件能够快速准确地完成数学应用中遇到的各种难题,化难为易的同时也融合了计算机和数学两大课程.多元函数的条件极值问题是高等数学的难点内容,常规教学是通过拉格朗日乘数法构造函数求得驻点,进而解决极值问题,缺点是计算量大,复杂烦琐.运用数学软件后,对数据进行简单编程,即可生成结果,极大地简化了计算问题.通过下例可深刻体验运用Matlab简便运算带来的方便.
例1某工厂仅生产A,B两种产品,已知A,B两种产品的单位产品成本分别1万元/月和2万元/月,当生产成本为12万元/月时,该工厂的月收益为f(x,y)=x2+2xy2-2xy(万元),问:该工厂每月生产A,B两种产品各多少单位时,可获最大收益?
求解分析这是一个条件极值问题,月收益函数是f(x,y)=x2+2y2-2xy(万元),条件是x+2y=12,通过构造辅助函数F(x,y,λ)=x2+2y2-2xy-λ(x+2y-12)求得最大月收益.
运用Matlab编程如下:
>> syms x y r
>> f=x^2++2*y^2-2*x*y;
>> L=f-r*(x+2*y-12);
>> S=solve(diff(L,x),diff(L,y),x+2*y-12);
>> S=double([S.x S.y S.r])
S =4.80003.60002.4000
>> fmax=double(subs(f,[x,y],[S(1,1),S(1,2)]))
fmax =14.4000
>> xmax=S(1,1)
xmax =4.8000
>> ymax=S(1,2)
ymax = 3.6000
运算可知,当生产A产品4.8单位,B产品3.6单位时,工厂的月收益最大.
三、数学实验在重积分教学中的应用
重积分计算是高等数学的一个教学难点,它对学生的几何直观能力要求很高.利用Matlab可提升学生的空间想象力,增强教学效果.在教学中利用Matlab展示多视角、立体化的三维图形,可帮助学生准确解决重积分、曲线积分与曲面积分等高等数学多元函数[2]积分学相关难题.求解重积分问题,重点在于如何将重积分化为二次积分或三次积分.一般按照作图、写域、定型、定限、公式、计算六个步骤来完成.而选择适当的坐标系、确定恰当的积分次序和积分限是解题的关键.利用Matlab可以精确画出积分区域,便于教师形象讲解和学生直观理解,既增强学生的空间想象能力[3],也提高了课堂效率.
例2求由曲面z=x2+2y2及z=6-2x2-y2所围成的立体的体积.
解首先根据要求运用Matlab画出图形,采用的公式是mesh(x,y,z),该公式可绘制出给定要求的空间网络曲面.
运用Matlab编程如下:
>> x=-sqrt(2):0.1:sqrt(2);
>> y=-sqrt(2):0.1:sqrt(2);
>>[x,y]=meshgrid(x,y);
>> z1=x.^2+2*y.^2;
>> mesh(x,y,z1);
>> hold on
>> z2=6-2*x.^2-y.^2;
>> mesh(x,y,z2);
>> hidden off;
>> text(1,1,3,′z=x^2+2y^2′);
>> text(1,1,6,′z=6-2x^2-y^2′);
由z=x2=2y2,z=6-2x2-y2, 消去z,得x2+y2=2.故所求立体在xOy面上的投影区域为D={(x,y)|x2+y2≤2}所求立体的体积等于两个曲顶柱体体积的差:
使用数学软件辅助教学,重积分的计算变得简洁准确,学生通过直观分析就可以进行总结推理,学习积极性、主动性和创造性得到了充分调动,解决实际问题的能力也得到提高和加强,专业素质在潜移默化中得到提升.
五、数学实验在微分方程教学中的应用
Matlab也可运用在微分方程的求解中.二阶常系数非齐次线性微分方程的通解问题,往往计算较烦琐,使用Matlab进行编程,程序简洁直观,求解快速实用,大大提高了解题速度.
六、结论与展望
总之,笛实验在高等数学教学中起着重要的辅助作用,利用Matlab数学软件和多媒体技术,极大地丰富了教学资源,也是对传统教学的重要补充,对提高教学质量和效果意义重大.我们要与时俱进,根据国内外高等数学教学的新模式、新特点,结合计算机应用技术专业的特点和需求,针对“3+2”项目的人才培养目标,实施合理有效的高等数学教学改革.
【参考文献】
[1]声惠萍.信息技术下运用MATLAB优化数学教学[J].信息技术,2012(9):228-229.
关键词:智慧教室;大学英语教学;项目式教学
信息技术是教育变革的必要条件之一,能够推动教育理念革新和教育体系变革。当前信息技术在教育中的应用催生了教与学的智慧环境—智慧教室。智慧教室作为信息化教学的全新智能载体,能为各种教学模式和教学策略提供智慧支持。这就为推动传统的大学英语教学向新时代新形势下的信息化大学英语教学改革提供了可能。当前,智慧教室已经走进很多高校,为大学英语教学与信息化相融合提供了有利的教学环境和技术支持。然而,要实现良好的教学效果,不仅要有强有力的教学设备和技术支持,还要配合有效的教学模式。项目式教学设计模式在国内外的英语教学实践中取得了良好得到教学效果,是一种颇受欢迎的教学模式。所以在智慧教室的环境下,施行项目式大学英语教学,将会一定程度上取得更好的教学效果。
一、智慧教室
关于智慧教室的概念,一直以来都在随着时代和技术的不断革新而发生变化。“智慧教室”最早源起于1988年,罗纳德雷西尼奥提出的“Smart-Classroom”。他认为“Smart-Classroom”,就是在传统教室嵌入个人电脑、交互式光盘视频节目、闭路电视、VHS程序、卫星链接、本地区域网络和电话调制解调器的教室[1]。从其定义来看,当时的“智慧教室”并不突出强调“智慧性”。2008年,随着“智慧地球”概念的提出,国内对于智慧教育的核心阵地-智慧教室的探索和实践开始大量涌现。很多关于智慧教室的定义也开始发生变化,突出体现“智慧性”。2012年黄荣怀等认为智慧教室的智慧性体现在内容呈现、教学管理、资源获取、实时互动、情境感知五个维度,由此提出了智慧教室的“S.M.A.R.T”概念模型[2]。智慧教室功能丰富,包括人性化的物理环境、多样化的内容呈现、丰富的资源获取路径、智能的交互性和学习支持等。“智慧教室”发展以来,出现了许多优秀的案例,例如意大利布雷西亚大学的节能“智慧教室”和有清华大学的“智能教室”研究项目等。实践证明,“智慧教室”在提升教学效果、培养学生自主学习意识和学习兴趣、拓展学习深度和广度等方面都有较优的效果。
二、项目式教学
项目式教学法(PBL:Problem-basedLearning)是学生在教师指导下,完成一个个独立的学习项目,在项目运行过程中,收集信息、设计方案、实施项目及完成评价,都由学生相互协作完成。该教学法源于美国教育家杜威提出的“做中学”理念。皮亚杰的“建构主义”理论也是其重要的理论基础。项目式教学法最显著的特点是把教学过程作为一项完整的项目来实施,学生不再处于被动接受知识的状态,而是作为学习的主人翁角色,在教师指导下团结协作、自主探究解决问题的途径和方案。教师角色就相应地也发生了变化,教师不再作为教学过程的主体,而是承担着指导者和监督者的角色。该教学法的核心理念便是通过学生作为学习主体的方式,让学生在项目运行中学习和内化并且应用知识,以此培养学生自主学习能力、独立解决问题的能力、合作学习以及思辨思维等能力。项目式教学法从其运行的角度来看,不再只是完全关注学习结果,而是更多地也关注到学习过程,这也有利于调动班级全体学生学习的积极性,因为每个人在项目式学习模式中也都要承担项目运行的相应角色。项目式教学法在各种教学实践中,取得了较理想的效果,因此在大学英语教学中也颇受亲睐。而智慧教室能为项目式教学法的实践创造更多更有利的条件,因此将其用于大学英语教学中切实可行。
三、智慧教室环境下的大学英语项目式教学设计
当下,大学英语教学改革虽然走过了不少年头,但是大学英语教学仍然存在不少问题。例如,许多教师还是遵循传统教学模式,展示课件、进行简单地互动问答、讲解;互动多数情况仅限于课堂之上。有的课堂甚至是“一言堂”,教师完全掌握着“话语霸权”。此外,许多教师以教材为依托,给学生输入的文本类型相对较单一。文本类型单一容易造成学生的知识结构“营养不均”,也不利于保持学生的学习兴趣[3]。然而,上述这些问题,在智慧教育的新时代下,一定程度上,可以得到有效的解决。智慧教室的强大的智能化功能为教师的教,学习者的学提供了强大的支持。而PBL转变了学生被动接受知识的角色,使其成为了学习的主角,同时也更强调过程性学习和交互性学习,使得学生在学习过程中,既掌握一定的理论知识又发展了一定的实践技能,是目前大学英语教学中较为受欢迎的一种教学模式。PBL与智慧教室环境下的大学英语实验教学相结合将会为学习者提供更加系统的技术和知识支撑与介入[4]。现以《新视野大学英语》(第三版)读写1(综合版)第4单元TextAHeroesamongUs为例,探讨在智慧教室的环境下大学英语项目式教学设计。项目立项为:你心目中的英雄。教学设计思路简表如下:本课项目式教学法的设计理念是围绕单元主题进行项目立项,把学习者的课前课中课后学习都完全纳入教学计划。利用智慧教室资源优势,把项目教学的教师讲解和英语语言知识输入迁移到课前学习部分,课堂时间用于在同伴合作和教师指导下进行语言知识的内化和项目的实施,使最终项目作品的输出既有语言保障,又有实际内容,实现教学活动的高效性[5]。
项目教学法源于西方的“项目制”,在其高职院校取得了了很好的应用效果,实用价值较高,在调动学生主动性,师生协同教学上颇具功能,对改善教学模式、氛围,提高学生问题解决能力以及职业能力作用显著。项目教学法建立在真实情境的基础上,对学生能力提升方面独有建设,是高职物流实训中实效性很强的教学方法。本文阐述了项目教学法的概念,介绍了应用项目教学法的前提,基于此,提出了项目教学法在物流实训教学中的应用措施,希望对高职物流实训教学有所启发和帮助。
[关键词]
高职;物流实训教学;项目教学法;概念;前提;应用
如今,经济全球化趋势日益明显,要培养实践能力、创新能力强的现代化物流人才,就需要结合高职院校的教学、就业实际,选择恰当的教学方法。项目教学法是一种新兴的实践性教学方法,与传统的课堂“教师为主”的教学方法存在很大的差异。由于项目教学法的情境都是真实情境,学生的学习处于不断的环境刺激和生存刺激中,所以能够更好地激发学生的潜能,提高学生的实践能力、职业能力,培养一流的物流人才。笔者结合自身的经验,阐述了项目教学法的概念与应用前提,并提出了项目教学法在物流实训教学中的应用措施,具体如下。
一、项目教学法的概念
项目教学法就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理,由学生自己负责信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价,随着该项目的进行,让学生了解并把握整个过程、环节要求的教学过程和方式的综合。项目教学法是围绕项目展开,以学生为主体的,教师更多担任组织者、引导者的角色,相较于传统的偏理论型的教学方法,项目教学法的目标更为明确、细化;培训周期也大幅缩短、效果更为理想;有了规划的项目实施、评价、控制流程,教学的可控性也得到了极大改善。总之,这种理论与实践结合的教学方法创设的是一种真实的实训环境,由师生协同完成,共同进步,在目前的高职教学方法中不错的选择。
二、项目教学法应用于物流实训的前提
要在高职物流实训中应用该方法,是需要满足一些前提条件的,具体如下:
(一)具有合适的项目
项目教学法是围绕项目展开的,若是没有合适的项目,也就无法保证物流实训培养目标的实现。为此,高职院校在开展项目教学法之前,应该结合学校周边物流企业的实际情况,搜索、创立合适的项目,项目不但要满足真实性、实践性要求,还要和教学内容相适应,有利于培养学生各方面的能力。只有在合适的项目内,学生才能够更好地发现项目的意义,融入项目真实的工作环境中,提升自身各方面的能力。
(二)保证环境和资源
物流实训立足于物流企业生产管理实践,通过建立这些实践与教学之间的联系,让学生在实践中深刻认识理论,从而达到理论实践相结合的目的,提升教学效果。而要使项目教学法发挥最大的作用,就要做好教学情境设计,保证学习所需的环境和资源。教师要利用多媒体教室,为学生提供他们在项目学习和实践中所需的教学素材;建立项目小组,引导学生开展小组合作学习,调动学生的主动性,加强组员之间的交流和沟通;配备学生各种分析模型、方案理论。只有如此,才能让学生在探讨中深化对问题的理解,在冲突中进步,在合作学习中完成教学任务目标。此外,高职院校还应该有配套的实践教学设施、场地、实训基地,这些资源能够进一步锻炼学生,让项目教学更为系统,更好地培养学生的职业能力。
(三)激发学生主动性
相较于以往的以教师为主导的教学方法,项目教学法在方法选择上并未被“谁一定占据主导”这个问题难倒,从思想和教学安排上确立了以学生为主体的教学主基调。这种以学生为主的教学模式,最为主要的目的是为了挖掘学生潜力,培养学生的学生主观能动性。在实际的教学中,教师以提高学生的技能水平为核心,在整合教学、情境创设、临场指导、目标把控等方面发挥着自身的“辅导”作用,整个战场虽然以学生为中心,但是无疑教师肩上的责任要更重。为了让学生在更为开放、自由的探究—合作学习情境下进行学习,教师必须提前储备好相应的知识、联系物流企业、建立项目小组、处理各种问题、构建任务清单、评估任务效果,教学任务量不可谓不大。而要让项目教学法真正发挥其作用,激发学生的主动性是关键,若是没有学生的积极参与、思维跟进、行动配合,教师的行动将事倍功半。
(四)配备高水平教师
这里所说的“高水平教师”实际上更倾向于“双师型”教师,只有配备足够的双师型师资力量,才能更好地激发学生的学习兴趣和主动性,将理论和实践更好地联系在一起,提高项目教学效果。作为一名合格的项目教学法的应用教师,最好是双师型教师,双师型教师不但拥有扎实的专业知识,还有丰富的实践经验,对项目教学法的应用有着重要意义。双师型教师对社会所需物流人才的需求十分了解,项目教学设计、应用的时候,才能够根据企业实际调整教学内容,真正发挥项目教学的意义。
三、项目教学法在物流实训教学中的应用措施
(一)确定合理的任务目标
具备了如上实施项目教学法的前提,就需要在物流实训教学中应用,首先要做的就是制定合理的任务目标,这是教学的方向,应该优先把控。只有明确了实施教学的起点,布置、安排了教学内容和任务,收集相应的资料,分解好任务,才能进行后续阶段的工作。以仓储实训为例,在真正的教学、实践开始前,教师要引领学生完成任务目标的制定,组织学生学习关于仓储的知识,以作业活动为单位,设置教学任务。学生完成了基础的准备,双师型教师就要结合教材、物流仓储管理实践以及学生的准备工作,对仓储作业项目实训教学给出指导意见,并帮助学生建立项目小组,各个小组分别完成为本小组制定的任务目标。对不同的项目,教师应该做好针对性的指导,诸如项目要求、理论储备、设备准备、作业流程、人员分工等,只有如此,才能让学生快速熟悉仓储实训,为后续教学奠定基础。
(二)制定项目实训教学计划
完成了如上的任务目标确定,就需要制定实际的计划,如果以入库作业实训为例,就包括如下几个方面的内容:其一,明确项目基本任务指标。所谓的任务指标,也就是要达到什么程度,完成那些任务。以入库为例,项目小组要结合物流企业的实际运营情况,利用实训基地、企业等物流设备,熟悉入库操作、熟练使用相关设备、完成小组间人员分工。其二,明确项目应用的系统(理论)。在入库实训过程中,就要因地制宜地了解仓储作业管理与实务之入库子系统。其三,熟练掌握物流技术。目前,入库作业采用的大多是WMS系统,在实际的操作中,项目小组成员应该熟练掌握相关物流技术,诸如采购信息录入、RF手持终端操作技术、叉车操作等。其四,明确项目小组人员分工。以入库作业为例,小组人员一般为三个,包括一名信息员,一名入库员以及一名验收员。
(三)实施项目小组实训计划
完成了任务目标的确定、实训教学计划的制定,就进入了项目教学的事事阶段,也是整个项目教学的主体阶段。在这个阶段,有如下几项工作要完成:其一,根据分工,明确组员身份、地位、功能以及组合形式;其二,按照分工要求,加强技能训练,寻找高效完成项目任务的方法;其三,小组讨论,结合各个小组自身项目实施情况进行项目讨论,针对提出的问题分析解决对策,实现知识共享。在小组讨论阶段,教师也要参与其中进行指导、斧正,但要切记不得干扰学生的自主思考,对项目的实施步骤、人员合作方式、项目流程、矛盾问题,教师要加以点拨,并给出针对性的思考方向和解决方案。
(四)做好项目考核评价工作
项目的考核评价工作同样是项目教学重要的内容,有效地利用评价结果,辅以教师的教学引导、点播,能够促进教学方式的改善。考核评价工作主要针对物流操作技能掌握情况,这个部分是实训教学的重点,也是学生能力锻炼的主体部分。能够选择恰当的考核方式,直接关系到物流实训课程考核的效果。合理的考核一方面能够找出学生的不足,激发学生的学习兴趣,另一方面能够优化项目学习流程,提高项目学习效率以及学生的综合能力。为此,教师应该坚持过程性评价与结果性评价并重、定性评价与定量评价相结合的评价原则,只有如此,才能更好地发挥学生的主体性作用,培养高水平、独立化、可发展性的现代化物流人才。
四、总结
高职院校物流管理专业培养的是实践型、应用型人才,对学生实践实训尤为重视,而好的教学方法直接关系到物流实训教学的质量。本文阐述了项目教学法的概念,介绍了应用项目教学法的前提,在此基础上提出了项目教学法在物流实训教学中的应用措施,希望对高职物流实训教学有所启发和帮助。
作者:万娴 单位:咸宁职业技术学院
参考文献:
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