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关键词:混合教学 教学改革 创新性教学 考核体系 任务驱动
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(a)-0193-02
线上线下教学方法源于美国,是将线下商业贸易和互 联网平台对接,让互联网平台成为线下商业贸易往来终端[1]。近年来,随着网络信息、多媒体技术的迅速发展,线上线下混合教学模式得到了迅猛的发展,逐步渗透到高职教育课程体系的构建中。与传统教学模式相比,具有如下优势:(1)获取知识不仅仅局限于书本,不同来源的教学资突破时间、空间的限制,通过线上线下资源传递给学生。(2)线上线下教学课程锻炼了学生对知识的整合与归纳能力,分析并解决实际问题的能力,对知识的接受形式与传统教学实现了很大的突破。(3)线上线下的全方位考核方式更有效的测评学生对知识的学习和消化能力、运用知识于实践的能力。(4)混合教学方法创造了一个学生、教师、网络的立体交互的翻转课堂,学生在课程翻转教学过程中锻炼了团队协作并解决实际问题的能力。
然而,在实际生化类专业课程的教学过程中,线上线下的混合教学方法也面临中诸多局限、困难与挑战。
1 智能化教学条件有待提高
无论线上线下的教学方式都是以课程体系为中心点,利用网络覆盖,教学资源库,课程教学平台等网络资源将课程的知识和能力目标传递给学生,对于学生而言,将大量的知识信息有针对性的吸纳,需要教师有的放矢,能在海量的知识信息中挑选整合,供学生线上学习和有效反思。巧用教学资源和课程设计深度融合,将信息化辅助的混合教学有效弥补传统教学的缺陷。目前信息化的教学手段有微课、慕课、虚拟仿真软件、在线题库和测试等方式,通过智能化课堂与真实的课堂教学进行有效互动,学生将课后的时间有效整合转移到课程,有效巩固学习,取得最佳的学习效果。
2 课程考评体系有待完善
线上线下混合教学非常有利于生化类等实践性操作强的课程教学,往往传统的课堂讲授加笔试考核已无法满足学生对知识能力体系的掌握能力的评估,线上线下考核过程则要更加灵活,更加注重对学生的学习辅导和学习跟踪。通过对课程的过程考核体系的设置,分过程分环节评估学生的学习情况,然而这需要有稳定高速的数据库来作为保障。教师与学生的互动性在课程考核体系中得到有效地提高。通过在线题库的考核,学生学习网络资源的频率和学习的有效性,还可通过学生通过团队或个人对项目任务的完成情况来评估其对课程的掌握程度。
3 拓展提升实践性教学单元教学质量
对实践性较强的教学单元,除了可以利用多媒体、视频等强化教学效果,还可以选择相应的仿真体系模拟虚拟化教学工厂。不同能力体系对应的实践教学单元虽然可以通过实践来进行考核,然而巨大的工作量让教师很难全面的给出判断,而混合式的教学方式可将这一情况进行有效改善,学生在课堂没有掌握的技能可以在网络资源中及时学习,尤其是核心操作技能,可以通过视频、微课、仿真等资源实施操练,模拟教学情境举一反三。指导教师积极帮助和引导学员进行自我评价。充分体现智能化课堂的灵活性。
4 生化类课程线上线下教学的几点建议和感想
建立基于互联网的教育教学服务平台,教学团队着力做好教、学、评三方面的内容:一是教:课程标准、课程实训手册、课程教案、多媒体教学课件、企业教学资源、课程题库等[2]。二是学:项目实训手册、课程教学视频、课程电子教材、互动讨论区。三是评:课程评价体系、实训项目考核 课程题库、项目评议系统。学生在合理的教学服务平台中有动力的主动学习、归纳、整理学习资源。学生有效地掌握学习资源、教学资源、项目实训资源、仿真软件资源。
完善O2O考核评估体系,教师将海量教学资源的整合归纳能力和学生在线上学习的主动性和积极性都将纳入评估考核体系。该方法加强了学生与教师的互动,也将学生更多的个人时间转移到课程的线上学习体系中,需要教师及时优化课程互动单元,重视在网络平台学生的释疑解惑工作,个别辅导和沟通交流结合,提升线上学习资源的互动性和新颖性,提升线上学习效果。
对于学生来说,可以借鉴培训包教学模式,将课程分单元、任务,分割成技能单元,以课程项目为载体,学生进行团队合作、小组讨论,完成知识学习的有效迁移。同时需要将课程知识点植入整个网络资源库和考核体系,知识的渗透性会提高,学生的学习动力也会相应提高。这亦是近年来,微课、慕课逐渐占据了线上资源的主要组成部分的缘由。两种课堂教学模式相互促进,有效融合,线上线下教学与考核工作交替开展,打破传统教学沉闷的格局,创建轻松有趣的互动教学。
5 生化类课程教学的几点建议
5.1 仿真导入课程实训
生化类课程典型的生化发酵仿真系统图青霉素仿真系统,啤酒生产仿真系统,案例经典,案例覆盖知识点较为全面,企业工艺生产线发展较为成熟,因此,可以将仿真系统引入教学资源平台,学生结合书本、企业认识实习,生产实习,再次回归到网络虚拟仿真,将不同场景的知识碎片有效融合到一起。
5.2 深入校企合作
将企业真实工作场景植入课程,可使得教学情境更加真实,教师可以实拍操作视频或者将生产工艺制作成网络视频供学生线下学习,同时也可以邀请企业的能工巧匠给学生现场授课,将诸多生产过程中的重要元素和课程知识点有效融合,提升课程的真实性和渗透性。如我们可以将药品生产的真实过程制作成微课,学生可以自行点击学习,还可以将生产过程中的灭菌、制药工厂空气净化工艺、风味制品的分批发酵、连续发酵工艺等做成视频通过网络资源让学生点击学习,加深课程的渗透性。
5.3 案例对比,互动交流
如通过设置不同的案例如革兰氏染色操作、青霉素典型发酵工艺、生长曲线的制作、微生物菌种的筛选等典型单元,精心设计微课和短视l等方式给学生观看,通过资源平台实现资源交互分享,提高教学质量,重视学生个性,鼓励他们的创新探究能力。学生利用学习资源提交出不同的答案,通过不同方式完成案例任务,可行性案例和交互性高的案例应占到教学资源很大的比例。案例网络资源也为学生提供丰富的,可扩展的,精致化的全新学习体验。
5.4 理实一体创新考核模式
考核方式在课程的教学效果中占到了很大的比例,用多元化考核机制督促学生合理有效利用网络资源来提升课后学习效率,可以提供趣味化、情景化的交互测评和联系,定期单元考核和课程点击率、留言讨论次数来考核学生的学习效果,同时考核效果,还可以设置诸如:微生物菌种筛选、微生物涂布、酶活力测定等标准单元考核学生的动手能力。为了检验教学效果,还可以通过反馈、问卷的形式来检验混合式教学是否深入学生的脑海,甚至可对有困难的学生进行个别辅导。
6 结语
生化类课程由于其较为艰深的理论知识和较强的动手实践性能,为了使学生毕业后能够更好的适应一线操作岗位的需要,线上线下混合教学模式逐步占据课程体系很大的比例,逐步取代了传统的生化类课程的课堂教学模式,并植入了更多的动态元素辅助智能课堂教学,在后期的发展中还可以根据学生的不同情况进行个性化定制,让教师和学生点对点交互,更为灵活有效。
参考文献
关键词:O2O方法;创新实践课;数学建模;模式
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)01-0001-02
加强大学生创新精神和创新能力的培养,已经成为世界各国高等教育改革的共同趋势。课程是高校教育教学活动的载体,通过建设创新课程体系,运用创新理念和方法,才能实现创新教育目标。近年来,各高校教育非常重视人才创新能力的培养,开设了不同类型的创新实践课程,有关课程教学模式的研究也取得不少成绩,但是还存在诸多无法解决的问题,如课堂上讲授内容多、学生主动参与教学环节意识差,只能完成事先设计好的实践方案,无法实现课程创新教学的目标[1-3]。O2O模式(Online to Offline)最早起源于美国的电子商务在线与离线的协同交易中,这种方法应用到教学中有其独特的优势,能够拓展教学时空、整合教学资源等。由于它的教学形式多样性,在提高学生自主学习能力,强化学生的实践能力中发挥其特有的作用,从而可全面提升教学的有效性[4]。O2O方法应用到教学中正处在起步阶段,这就要探索新教学模式下的课程教学规律,重新认识教师与学生的“教与学”的定位和职能,将传统教学(线下)与现代网络教学(线上)优势互补,充分发挥课程培养创新人才的作用。本文借助“数学建模”课程,基于O2O方法,整合线上线下课程教学内容,融合多种教学方法,完善考核机制,以实现创新人才培养的教育目标,探索研究O2O方法下的创新课程教学模式,构建新教学模式下创新课程教学体系和实施方案。
一、基于O2O方法的创新实践课程教学
模式的构建
创新实践课程教学模式要以培养学生的创新能力为核心,建立多层次开放式综合理论与实践为一体的教学体系。以数学建模课程为平台,融合线上线下教学内容,采取多种教学方法,建设混合式教学模式,提高数学建模课程培养创新能力的作用。
(一)组织线上课程教学
1.线上教学内容的选取原则:在线上学习就是充分利用互联网云教育平台,学生面对多媒体课件、教学视频,及提供的相关资料来学习。理论内容难易适中,不宜太专业化,便于自学,否则会挫伤学生的积极性。内容还要具有课堂教学承上启下功能,能服务和巩固课程;实践环节要选取模仿和自行设计相结合的内容,让学生能够参与到学习中并体会学习的乐趣。数学建模线上课程选择相关的基本知识、基本方法、数学软件以及简单的建模案例等。
2.线上反馈互动教学法:通过测试及回答问题了解学习动态,根据学生在线学习效果的反馈,调整在线学习内容和检验方式。建立数学建模辅导答疑平台,引导和帮助学生自主学习数学建模基本知识、基本方法、数学软件以及简单的建模案例等,汇总共性问题可留在课堂统一解决。
3.线上学习的管理:在线学习的主体是学生,弱化了教师的角色,学习环境在网络空间中,不受时空局限,容易受到信息迷航,放养式教育,太过自由反而难以驾驭,建立自由学习下的约束机制,因此要通过测试、线下课堂回答问题等考查方式检验学习效果。
(二)组织线下课程教学
1.线下教学内容的选取原则:课堂教学+创新实践活动是线下学习的主要任务。课堂教学要深化线上学习内容,通过案例介绍方法,激发学生学习兴趣,实现知识的普及性;内容要具有实用性、方法性,能够指导创新实践。对于数学建模课程通过精讲经典案例、实际建模案例,介绍基本方法,侧重于问题的分析、方法的引入、建模的过程和模型结果的运用;介绍常用数学应用软件及其使用方法和编程技术。创新实践活动可设计多种形式,如,综合大作业、数学建模竞赛。学生可以根据接受能力及兴趣选取不同类型的实践活动。
2.线下教学方法:在课堂教学中,充分运用启发式方法,启发和引导学生线上思考问题并动手实施,调动学生积极性;合理融入讨论式方法,抛出问题,组织学生深入研究讨论并给出解决方案,发挥学生主动性;适当引入案例式方法,通过讲解实际案例使学生接近现实问题,了解解决实际问题的具体过程,培养学生的综合能力;在数学建模竞赛培训中,适时推进翻转式教学方法,以学生为主体、教师为引导,通过师生互动使教师理解学生的问题和引导学生去消化和运用知识,培养学生的创新能力。
3.线下学习的管理: 鼓励学生组成学习小组,以组为单位讨论问题,提交大作业、参加竞赛活动,这种学习方式可以加深对知识的理解与彼此之间的交流与合作,提高学习效率。教师也可以不定期参与以学生为主体的研讨会,了解学生的学习状态,动态调整教学内容和教学方法,这样才能保证教学质量的提高。
(三)建立多元化考核机制
课程成绩评定机制应注重学习成效,增强学生学习的主动性。课程考试要充分体现网上自学与课堂教学效果。线上教学的主体是学生,其学习效果要通过线上个人测试检验。线下考核采用过程考核和期末考核方式,每种类型考试的权重见表1。
(四)实践问题的解决
实践是创新实践课程培养创新能力最有效的教学环节,建设具有不同功能的实践问题是满足不同阶段教学需要的必要保障。
1.基本数学模型的实现问题。利用相关模型求解方法,借助计算机及数学软件求解数学模型,包括解析求解、数值求解、图解求解等,为真正解决实际问题做准备。
2.数学建模实践问题。针对数学建模的实践性和数学模型求解的复杂性特点,设计数学建模问题,使学生结合问题完成问题的分析与假设、模型的建立与求解、模型的分析与改进以及模型的结果检验与应用全过程。
二、基于O2O方法的创新实践课程教学模式实施成效
创新实践课程能够实现创新型人才的学思结合,是融合理论与实践的一种系统有效的教学途径。我们通过对创新实践课程教学模式的探讨,以数学建模课程为检验手段,动态调整教学中出现的问题,不断完善O2O方法下的创新实践课程教学模式。
(一)创新实践类课程现状分析
分析国内外创新实践类课程的发展现状,结合创新型人才培养的具体规划和实际情况,借鉴当前各学校创新实践课和O2O在教学应用方面的经验与不足,引入新的教学理念和方法,将传统课堂延伸到互联网中的线上课堂和实践课堂中,构建创新实践课程的O2O下的教学模式。
(二)创新实践课程O2O教学模式实施的准备
1.线上学习材料的选取。线上学习材料要便于学生自主学习,选取的学习材料要难易适中,还能激发学生的学习兴趣和热情。学生通过线上学习,可以对创新实践课程的基本方法有初步了解,对课程的基本思想有基本把握,并对课程的应用有初步了解。
2.线下学习材料的选取。线下学习材料主要用于课堂的讲授,一方面教师根据学生线上学习的效果开展课堂教学,另一方面要利用线下学习材料巩固和提升线上内容。因此,线下学习材料需要系统、深入地体现课程内容的本质和内涵,需要教师甄选典型案例开展课堂教学,从而实现巩固和提升线上学习的目的,为学生课程内容应用于实际打下基础。
3.创新实践问题的选取。线上题目类型不易太难,选取线上学习的模型计算问题,基本方法的建模问题,让初学者通过模仿,或用所学过的知识独立完成实践练习。线下题目可选取基本方法、综合方法的建模问题,题目来源于现实生活中的建模案例,筛选历届竞赛中有代表性的题目。
(三)创新实践课程O2O教学模式的实施
创新实践课程的特点是理论与实践相结合,需要学生有良好的理论基础和开放性的思维模式。基于O2O教学特征和教学目的,将课程教学内容分解为线上、线下教学内容。学生通过线上自学和实践,能够了解和掌握部分学习任务,但对难点的理解程度需要通过网上答疑和线下课堂讨论来检验。线下课堂教学,教师合理安排课堂内容,既要巩固和衔接学生线上学习内容,又要让学生参与到教学中来,整个过程更加依赖于教师教学方法的实施。在线下实践活动中,教师要引导激发学生自主实践、研究探索、自我管理,使学生能够发现问题、解决问题,促进学生基本科学素养的形成。教学中既为学生营造高层次的研究空间,也扩展了教师的研究领域。根据具体的创新实践课程的内容,合理安排学时,分别开展线上和线下学习。
(四)创新实践课程O2O教学模式的效果检验
教师对创新实践课程O2O教学模式的检验分为阶段式检验和期末检验。阶段式检验主要在线上学习和线下学习阶段实施。首先,教师针对学生线上学习效果设置自测题目,实施检验。其次,教师根据线下课堂教学设置线下作业,实施检验。阶段式检验实现了对学生线上和线下各个环节表现的评定和检验。期末检验,利用创新实践课程的期末考试或是参加竞赛活动实现学习效果的检验。最后,借助阶段检验结果和期末检验结果,总结教学方法、调整教学内容,完善教学模式。
O2O教学模式下的丰富教学内容开阔了学生的视野,多元化的教学方法锻炼了学生分析问题的能力,实践教学锻炼了学生解决问题的能力,新的教学模式从不同层面提升了学生的创新能力。
参考文献:
[1]肖晓萍,余涛,廖青等.创新实践课程体系的研究与探索 [J].实验科学与技术,2012,(2).
[2]林健,符寒光,吴中伟等.高校实践创新课程的教学与体 会[J].当代教育理论与实践,2010,(6).
互联网高速发展和网络技术不断升级对传统的教学提出了新挑战,带来了新模式,各种线上教学模式不断涌现,如MOOC、SPOC。同时,随着全球化的发展,商务英语的显得越来越重要,更多的商务人士需要学习英语,更多的英语专业学生需要学习商务知识。那么,如何让学生借助互联网的春风,享受信息时代带来的硕果,同时又能保证传统课堂教学的效果呢?在此,笔者结合自身从教商务英语专业的经验,试图运用线上线下结合的方式(O2O)满足学生的多元需求。文章从分析O2O教学模式入手,分析其在具体教学中的应用策略,旨在为新时代的商务英语教学提供新思路。
二、O2O教学模式的概述
O2O(online to offline)最早是起源于美国的一种商业运营模式,也是一种思维方式,这种思维方式对传统的英语教学改革带来了新思路。传统的线下教学难以满足学生日益增长的知识需求,而热受追捧的线上教学缺乏人与人真实的情感交流与互动,如何能够将两者有机结合呢?商业领域的O2O模式恰好能够将“线上”和“线下”教学模式整合,这也是当前教学改革中比较合适的方向。因此,O2O教学模式是顺应现代教学特点的产物,实现O2O教学模式的关键是如何基于线下来做线上,以及如何机遇线上来改进线下[3]。
在商务英语教学中,运用O2O教学模式主要有几个显著特点:师生间的多向交流、学习资源的丰富性、教学内容的灵活性和教学形式的多样性。传统的线下课程教师能够传授给学生的商务知识和英语知识是非常有限的,借助线上课程和线上活动,能够为学生提供更丰富的学习资料并且可以采取更多样化的手段检测学生学习的成果。这无疑对于教师和学生都是有益的。
当然,O2O教学模式在实践过程中还必须遵循一定的原则,首先是设计思想以“简约”为原则,主要是针对线上课程。其次,对学生的学习产出评估要具备“可操作性”的原则。再次,以线上教学带动线下教学要以“学生主动学习”为原则。最后,对于线上线下教学内容的设计要以“系统化”为原则。在整个活动中,注重线上线下结合的完整性和可操性是至关重要的。只有学生能够轻松在线上教学和线下教学之间自如切换才能凸显O2O模式的优点。
三、O2O教学模式在《商务核心英语》教学中应用策略
商务英语教学旨在帮助学生利用良好的英语基础学习相关的商务知识,因此其学习内容具有实时性和可操性,涵盖的学生内容也是相当广泛。为了满足更多学生的不同需求,结合专业内容进行语言训练,突出专业语言的特点,提高学生准确运用专业语言的能力至关重要。因此,商务英语教学既涉及理论教学,还涉及实践活动中的口语写作能力的训练。运用O2O教学模式进行商务英语教学,主要包括以下几个方面。
(一)课程设计的翻转
作为专业性强的《商务核心英语》课程,其信息量非常大,部分内容难以理解,那么在线上线下教学的过程中就得进行课程内容重组,实现翻转的课程设计。比如,对于课前导入部分,即与课文相关的术语和课文背景介绍可以放在线上,让学生自主学习。而对于课本中难以理解的长难句和课文内容的深入分析,以及与课文相关的延伸讨论则适合放在线下。因此,在具体的教学内容上要把握好线上线下的重组,在充分利用课程宝贵的教学时间之时让学生能够接收更多的信息,从而能够有更好的输出。
(二)师生互动途径的多元化
语言能力的训练大量的输入也是为了更好的输出,因此O2O 教学模式不仅仅是内容的重组,师生间的互动途径也更加多元化。例如,学生在线上自主学习的过程中遇到困难,可以通过微信群?M行讨论,同时教师还可以在微信群中进行各种线上检测活动,例如抢答等等。反过来,课堂上提出的问题也可以放到线上进行讨论,例如关于课本某个商务知识的相关讨论,可以利用网络资源开阔学生的视野,从而吸取更多的商务知识。另外,对于传统的课下报单词听写的手段,现在也搬到线上进行单词学习打卡,利用Quizlet类似的软件进行班级单词学习,这样不仅提高了学生的学习兴趣,同时还能够更有效的促进师生间的互动和情感交流。
(三)考核方式的混合
由于教学方式的改变,传统的教学考核方式也受到挑战。商务英语教学的最终目的是让学生能够在具体的商务环境中进行交流,因此,考核方式应当体现课程的实操性。例如,对于每单元的口语练习,除了线下的现场展示,还有学生自行录制视频在微信群进行展示,并且对于每组的展示在群里进行点评,按照分组,每组派出至少一名同学进行客观公正的点评,并且最终的成绩按照各组评委及老师的打分取平均值,这样学生既能运用知识还能够参与到具体的评估环节,让他们更清楚后期自己应该如何做到更好。对于日常的口语练习,鼓励学生采取自愿打卡的形式进行,并适当给予奖励来刺激学生的积极性。
(浙江工业大学 信息学院,浙江 杭州,310023)
摘 要:针对传统C++语言程序设计课程存在的问题,提出基于Ch交互式平台的C++语言程序设计教学建设方案,阐述如何搭建线上线下结合的学生综合评价体系,介绍该建设方案在实际教学过程中取得的良好效果。
关键词 :C++语言;Ch交互式平台;项目式;案例;线上线下综合评价
0 引 言
程序设计课程是大多数非计算机专业学生的必修课程,也是培养学生基本素质的一门重要课程[1]。C++语言不同于大学英语、高等数学等基础必修课,重在培养学生基于计算思维求解问题的思想和能力[2],问题分析、建模和算法设计、实战编程的能力。C++语言功能强大、表达形式丰富、使用方便灵活、应用领域广泛,目前大多数高校都将C++语言作为大学新生的程序设计入门语言,也将其作为数据结构、算法设计等课程的工具语言。
C++语言程序设计是一门实战型课程,程序设计开发环境的选择、课堂教学和实验教学的有机结合[3]、学生计算思维能力和编程能力的评价体系[4],是课程教学中需要解决的3个难题。选择合理有效的开发工具能使程序设计的学习事半功倍,科学合理的设计教学案例和教学模式,能激发学生自主求解问题、学习新知识的动力,而客观的教学评价体系则让教与学相辅相成,设计一套教学研究方案从以上3个方面着手,积极做好学生逻辑思维、计算思维和创新能力的培养。
国内很多学者对于如何针对C++语言程序设计教学提出了很多很好的建议,如吴文虎教授提出的“理念先行”,就有效地解决了解题思路的问题;斯金纳提出了如何有效提高课堂效果的教学方法。针对如何将“以教师为主”的教学转化成“以学生为主”的教学,后续提出了教学改革方法,有研究型教学[5]、任务驱动式教学[6]、混合式教学[7]、抛锚式教学[8]、项目式教学[9]等,这些方法的共同目标是提高学生的学习积极性,化被动传授知识为学生主动获取知识,并培养学生的程序设计能力、计算思维能力和创新能力,但是这些方法往往擅长从单个方面探究,缺乏一套完整的从开发平台、教学方法和教学效果评价为一体的课程教学研究,教学方案的效果有所局限。选择合适高效的程序设计开发平台,设计相应的项目驱动式教学方案,并利用线上线下混合管理学生、评价教学成果,完成这三个方面的工作是本课程教学研究的重点。
1 C++语言程序设计课程现状分析
C++语言程序设计教学分为理论教学与实践教学,前者主要以教师课堂教学PPT为中心展开基本概念、语法和规范的教学;后者主要是让学生自己动手,围绕知识点展开程序设计、编写和测试等上机实验训练。
在教学过程中,普遍存在以下问题。
1)开发环境缺乏交互性。
传统的C++语言教学编译环境包括常用的C++语言程序的运行平台,有Turbo C++、Visual C++、Borland C++等,它们都是集成化的开发环境,要在这些平台上演示一个最简单的程序,如输出一行字符或求一个表达式的值,都必须写出完整的程序,这对初学者来说无疑使C++语言的上机复杂化,而初学者需要的是能够简单明了地直观看到运行结果,以便于理解。其次,这些平台都是编译性平台,虽然可在程序运行中设置断点或设置要查看程序运行过程中某些变量的变化情况,但对于初学者,无法提供直观的查看方式。
2)求知积极性没有被完全调动。
C++课程的授课对象通常是大一的新生,他们需要从高中阶段的被动式、高压式知识获取方式转变成大学开放式、自主式的知识发现,一方面需要教师积极引导学生从被动到主动的求知习惯,另外一方面,现有的教学模式是以教师为中心、以知识点为导向的学习,即便有人提出以“学生为中心”的课堂教学,依然没有从根本上激发学生的积极性。
3)分析问题和程序设计能力差。
学习过程中,学生的知识学习与实际应用脱节,他们能够从有限的教材上获得典型的例题求解方法,但是没有办法从编者的角度,从实际应用的角度抽象出应用问题的一般分析、分解、设计和求解方法。掌握了语法细节和规则,难以从实际问题出发,通过逻辑思维、计算思维,乃至创新思维的方式解决问题,而这些恰恰是C++语言程序设计课程的核心和灵魂。
4)理论教学为主,学生实战能力弱。
一般高校安排C++语言程序设计课程的课时以理论课为主,上机实践课为辅。以浙江工业大学信息学院电信专业为例,C++语言程序设计课程总学时64课时,其中理论48课时,上机16课时。学生由于大部分时间都是以课堂听课的形式获取知识,通过上机实践辅助程序设计和调试的过程,在大一阶段几乎没有接触到应用的机会,迫切需要从一开始接触程序语言就让学生培养解决问题的思维方法,理论和实践教学并重。
5)考核机制单一,无法全面评价学生能力。一般高校的C++语言程序设计课程考核主要基于两个方面:期末考试和上机实践的表现,其中期末考试题型多以客观题为主,上机实践题则是程序设计题为主,通常都是体现了所谓的关键知识,更多是典型例题的拓展题目,从知识点分布出发。个别院校有采用限定时间的上机程序设计评定,但这些方法都没有跟踪式的评价学生整个学习效果,无法全面评价学生的综合能力。
2 基于Ch交互式平台的C++语言程序设计课程教学研究方案
总结教学现状,针对传统C语言程序设计课程存在3个方面的问题:程序开发平台单一、课堂教学和实践上机环境脱节、课程评估方式不利于培养学生的程序设计能力和计算思维能力,我们提出基于Ch交互式平台的C++语言程序设计教学建设方案,充分利用Ch解释平台的交互功能和内存透明管理,设计项目式教学方案,并设计线上线下结合的学生综合评价体系。
2.1 基于Ch交互式平台的程序设计课程
Ch交互式平台已被多所高校采用,作为C++语言程序设计课程的开发平台[9-10],我们根据学生的学习规律,从基础认知阶段、中级理解阶段和高级设计阶段,基于Ch平台设计3个阶段的课程学习。图1是基于Ch平台的分阶段程序设计课程方案,分3个阶段,循序渐进推进课程教学:基于Ch交互式窗口开发平台的形象化教学、基于Ch Professional平台的理解强化教学和基于Ch IDE集成化编程环境的高级创新程序设计。
1)基于Ch交互式开展形象化基础教学。
学生一开始接触C++语言,避免被其繁杂的内存管理和指针操作难倒。我们基于Ch的强大交互能力,将一些抽象的概念形象化,如数组和指针的概率,单个语句键入后马上就可以得到结果进行验证。数组和指针的存储格式、访问方法和调用方式等都能够直观地显示给学生,体现了很好的交互式形象化教学。
2)基于交互性程序运行平台的综合程序设计。
要求学生掌握基本的语法、基本结构和简单的算法设计编程实现,基于Ch professional平台设计典型应用的问题分解、程序设计和编写、测试。由于平台具有良好的调试界面和功能提示,学生在通过基础教学后,展开一定自主能力的上机实践成为很好的锻炼,professional平台的结果演示界面可以规范初学者的编程习惯,在基础教学的基础上进入巩固和综合应用程序设计阶段。
3)基于高级功能的综合案例开发。
充分发挥Ch平台的IDE集成开发环境和强大的图形图像处理功能,面向学生的课外科技竞赛和就业方向,结合课程的进度,在讲授课程前先设计、选择一套与学生所学专业相关联、与教学内容相一致、功能相对完整的案例程序;然后根据每次的讲授内容,将案例分割设计成多个具体且相对简单的实例程序分析讲解。对应案例利用Ch平台实现和演示,进度符合课程安排,便于学生边学习边应用。
2.2 项目驱动式教学建设
项目驱动式教学采用课堂教学和实践教学同步,C++语言程序教学遵循简单到复杂的原则,从简单项目入手到综合应用型项目,学生自始至终全程参与。步骤如下:项目目标确认、分组展开、概要设计、详细设计、编写程序、调试测试、现场报告和组间评价、最终成绩。图2是项目驱动式教学建设的组成步骤。
每个章节的内容和知识点给定2~3个项目案例供学生自己选择,学生在选定项目之后首先明确项目目标。
学生自主选择队友组队并完成角色分配,制定详细的分工和职责,便于最后的考核和成绩评定。
每个学生对自己任务模块展开概要设计和详细设计。其中对于第一阶段(如图1所示)作为项目驱动式教学的开始,要求学生做简单的计算思路整理流程图或N-S图代替概要设计;对于第二、三阶段(如图1所示)中高级项目案例引入,则需要学生对项目进行模块划分、队友之间协作分工,然后做概要分析和详细的流程分析、接口设计和模块独立性设计等。
程序编写环节需要学生结合课堂教师分解、团队讨论、课外查阅资料、上机编写和修改等工作,需要合理布局,并设计好程序接口,便于与其他的队友协作,共同完成整个项目。
调试测试工作是项目驱动式教学步骤中很重要的一项,尤其对于第二、三阶段的综合应用案例,需要集合队友的共同程序模块,这不仅培养了学生的调试习惯和方法,而且锻炼了他们之间的协作开发能力。
现场报告和组间评价环节贯彻学生的自主思考、分析和表达能力培养,只有通过查阅文献、项目分析和设计,最后经历Debug各个环节之后,才会有充实的过程汇报给大家,这在一定程度上督促学生保证每个环节的完成质量。另外一方面,关于组间评价,由于项目驱动式教学需要学生充分利用课内外的时间完成学习任务,为了传达评定的民主客观性,不是由老师一个人说了算,学生之间的客观评价也非常重要,作为学生最终成绩的一部分。
2.3 基于项目驱动教学方案的线上线下综合考核体系
有别于目前大多数项目式教学建设的一刀切——根据最终上交程序和期末考试的方法来考核,我们提出了一种基于项目驱动教学的线上线下综合考核体系。鉴于项目式教学的特点,充分发挥项目驱动式教学的优势:从整体上注重学生以项目为驱动的学习、开发和总结过程,关注学生的全程参与和表现,整个考评体系如图3所示。
(1)线上考核系统。搭建学生项目案例教学管理系统,学生可以自主选择合适的时间完成网上课题的选择、程序设计和提交操作。
项目题目选择模块:教师定期发放案例,学生在对应案例中选择一个,作为阶段性的项目。
模块任务划分让学生定位项目角色,明确项目任务。
编程日志是让学生严格按照项目开发流程,定期记录编程日志。
调试日志是学生在程序调试阶段记录程序的测试案例,及其测试结果。
结果演示报告环境是学生在每次项目提交阶段,制作PPT做公开汇报,并接受全体学生的提问和评价。
(2)线下考核系统。项目式教学的考核不能将最终上交的程序和项目报告作为唯一成绩给定标准,因此我们设计了线下考评3个模块。
学生自评。学生对整个项目的学习和开发过程做自我评价,最终提交项目进度记录表、问题和解决方案记录表、自我总结报告。
组间互评。学生之间相互督促和评价,不同组的学生对其他组的项目报告做评分,对其程序进行评分,有必要的时候可以做监督评分。
教师考评。教师根据学生的现场报告PPT和汇报情况、提交的项目报告给出评分,对项目程序定评分并对学生的课堂出勤做评分。
以上三块评分总计入每位同学的最终课程成绩,构成我们设计的线下考核成绩。
3 结 语
基于Ch平台的C++语言程序设计课程教学对非计算机专业C语言程序设计一年多的教学实践来看,Ch交互式平台对初学者提供交互性好、可视化强的开发平台,激发了学生的学习兴趣,深入浅出;实施项目案例驱动式教学方案充分发挥了项目式教学优势,启发学生自主学习;线上线下综合考核管理系统客观综合评价学生,学生灵活运用课堂和课余时间,能够很好地解决学生的畏难心理,激发学生的学习热情,并弥补传统教学在方法和考核上的不足。经过一年多时间的实施,学生的编程能力、计算思维和创新能力得到显著提高,毕业设计环境和实习环节开发能力显著增强。此外,学生参加智能车竞赛、ACM竞赛、机器人大赛Robocup等,也凭借扎实的编程基础和开发能力屡获佳绩。
基金项目:浙江工业大学教学建设项目“基于Ch交互式平台的C++语言程序设计教学研究与实践”(JG1216)。
第一作者简介:陈晋音,女,副教授,研究方向为程序语言教学与实验教学管理,chenjinyin@zjut.edu.cn
参考文献:
[1] 俞庆英. 非计算机专业C程序设计教学方法创新[J]. 计算机教育, 2010(20): 118-121.
[2] 牟琴, 谭良, 计算思维的研究及其进展[J].计算机科学,2011, 38(3): 10-17.
[3] 卢瑾. C语言程序设计阶段式分层实验教学研究[J].计算机教育, 2014(14): 74-76.
[4] 夏一行. 加强C语言程序设计课程中编程理念的培养[J].高教研究, 2012, 13(6): 43-44.
[5] 张安富, 改革教学方法探索研究型教学[J].中国大学教学, 2012 (1): 65-67.
[6] 李高杰. 任务驱动式教学在计算机软件教学中的应用探析[J]. 无线互联科技, 2013(8): 230.
[7] 余胜泉, 路秋丽, 陈声健. 网络环境下的混合式教学: 一种新的教学模式[J].中国大学教学, 2005(10): 50-57.
[8] 刘琦, 刘智琦, 徐奕奕. 程序设计类课程的抛锚式教学模式[J]. 计算机教育, 2012(12): 77-81.
关键词:以学生为中心;师生共建;混合式教学
《应用密码学》是信息安全专业一门重要的专业核心课程,学生对其知识的掌握是学习后续安全技术的基础[1]。另外,国家也提出了高校课堂教学和卓越拔尖人才培养创新性变革的需求[2]。因此,必须要研究高校课程教学改革方法,对《应用密码学》线上线下混合式课程建设进行探索与实践。
1现状分析
传统课程教学存在着一些典型问题,比如教学任务不明确、教学内容不时新、教学方法不灵活、教学过程不重视及教学评价不多样等,这些导致了教师教学效果不明显、学生学习效果不理想,“教”与“学”相脱离。究其原因,本质就是没有贯彻“以学生发展为中心”的教学理念。当前,我国正进入教育信息化2.0时代,教育资源逐渐呈现信息化、智能化、智慧化形态[3]。而且,国家正在大力推动MOOC、SPOC和微课等新型课程形态建设[4]。线上线下混合式课程是以“学生发展为中心”的学习和教学方式的革命,利用翻转课堂等方式可以实现人才质量培养质的飞跃。因此,《应用密码学》课程教学依托“线上MOOC视频”和“课程录制视频”的平台和资源,更新教学内容并在知识点中融入思政元素,采用重难点知识剖析和讲授、学生合作讨论等教学方法以及翻转课堂的教学方式,师生协同构建课堂、重在设计教学过程,借助信息化技术跟踪学生课下、课上学习过程,注重过程性考核和生生互评相结合的评价方法,最终真正实现“以学为中心的”教育教学理念的转变,提升人才培养质量。
2课程教学设计
《应用密码学》课程教学设计包括教案设计和课堂教学设计。教案设计是课堂教学设计所依托的静态教学文本,也是课堂教学设计的引领性纲要。本节首先说明设计依据,然后介绍教案设计的内容,重点阐述课堂教学设计的过程,最后分析课程教学设计的新颖之处。
2.1设计依据
《应用密码学》是信息安全专业的核心基础课程,重在讲授解决问题方法的设计与实现。本课程采用“线上线下混合式教学”的设计依据如下:(1)课程内容繁多且设计思路复杂,采用混合式教学可以引导学生在有限的课程学时内自学更多的知识和内容。(2)课程设计采用多样化的教学方法,可以提高学生参与的积极性,鼓励学生自主学习、协同合作,提升课程教学质量。(3)课程设计贯穿“以学生为中心”的教学理念,可以提高学生的主动性、能动性,提高学生分析与创新思维能力。
2.2教案设计
在设计课堂教学时,为了帮助学生了解每一章、每一学时、每一个知识点的教学内容、教学方法、所提问题等相关信息,编写了《应用密码学》教案。教案的编写以章为单元,具体包括以下内容:教学目的、教学内容、教学重点与难点、教学方法、教学时间分配、教具准备、课前测验、课堂问题、课堂讨论、课后复习、参考资源等信息。
2.3课堂教学设计
课堂教学设计包括课前、课上和课后三个环节,每一个环节都需要斟酌设计。(1)课前准备。首先,在每一堂课上课之前,教师要求所有学生基于本堂课所授知识点必须完成以下两个任务:①观看“线上MOOC视频”,以及观看“课程录制视频”,掌握本堂课的教学内容。②在规定时间内,完成“线上课堂知识点测试”,做摸底测试。然后,根据学生“线上MOOC视频”观看时长以及“知识点测试”结果,教师动态构建课堂教学内容,做到有的放矢。(2)课堂教学设计。在学生了解了本堂课教学相关信息以及教师掌握了学生本堂课的知识点学习状态之后,针对每一个知识点的教学内容(即教案中的教学内容),课堂教学设计的一般过程构建如下,如下图所示:①教师对“线上课堂知识点测试”中错误率较高的题目进行详细讲解;②教师对每一知识点的重难点部分做详细讲解;③学生讲解知识点中的基本概念;④基于课程特点及团队分组情况,每一组学生协作讲解知识点中的设计思想及设计实现过程;⑤其他学生对讲解内容的学生团队打分评价,实现学生互评;⑥学生对教师提出的针对知识点的开放性问题进行分组讨论,并以组为单位进行简单汇报;⑦对学生进行知识点的随机测试,实现过程性评价;⑧教师总结。(3)课后测试和评价。针对每一知识点,教师布置课后作业,特别是密码学设计相关的实践性作业,督促学生复习巩固。另外,教师根据每一知识点学生课前、课上及课后的综合表现,随时把握学生学习状态,记录评价,做到心中有数。
2.4创新之处
本课程教学设计“以教师为引导、以学生为主体”,强调师生协同构建课堂,教师重在课堂组织设计、学生重在主动参与评价,具体创新之处如下:(1)师生协同共构教学内容。教师根据学生学习状态,灵活建教学内容,做到目标明确、有张有弛。(2)师生协同共筑课堂过程。课程教学设计注重过程化教学,要求学生参与教学过程,做到身临其境,学而有获。(3)师生协同公设评价体系。课程考核采用过程化考核,所有学生参与的“教”与“学”的过程都量化成绩,实现课程评价的多样化和客观性。
3教学设计实践
分组密码是一种对称密码体制,是《应用密码学》课程的重要知识点,是理解和学习后续课程其他密码体制的根本,因此要求学生必须牢固掌握。但是,分组密码是学生第一次面对的密码体制类型,所以比较抽象、不易理解和掌握。而且,其设计和实现更加关注思路和方法的设计,对学生的抽象理解能力要求较高。因此,本章节的课堂教学设计采用“线上线下混合式”的教学模式可以让学生首先自学线上视频和课程视频资源,做到先入为主;然后以分组的方式主动参与课堂教学过程,实现自我学习、自我讲解、团队合作,加深对课程知识的理解;最后,教师布置实验作业,强化学生的动手能力,并巩固课堂所学内容。具体的课堂教学设计过程如下:(1)教师首先对重难点及知识结构进行梳理,使得学生关注学习的侧重点。(2)基本概念一般比较简单,由学生进行讲解。(3)设计与实现部分较为复杂,在学生讲解的基础之上,教师进行补充,查漏补缺,让学生印象更加深刻。(4)最后,教师布置习题,实现课堂巩固。以上的教学过程体现了“教”与“学”的统一,强调师生共建“课堂”,协同重构教学内容、共同实现教学过程、融合评价教学成果,重点培养学生的设计思维和创新思维,新颖之处如下:(1)教的特色:重在重构、设计和评价。设定教学内容→实施教学过程→进行教学评价→修订教学内容(闭环)。(2)学的特色:重在参与、主动和实践。确立学习目标→实现主动学习→形成学习自评→提升学习目标(闭环)。(3)“教”与“学”之间的关联:师生之间从始至终的协同共建课程。教师教学目标和学生学习目标的统一,教师教学设计和学生主动学习的融合。
4结语
本文探讨了如何实现“以学生为中心”的教学设计思路,以及在《应用密码学》课程具体章节上的实践。下一步,可以进一步探索利用信息技术特别是AI技术对教师的“教”的过程和学生的“学”的过程进行记录并实现行为分析,进一步提高教学效果,提升人才培养水平。
参考文献:
[1]刘光军.应用型本科高校应用密码学课程教学方法和教学内容改革探索[J].当代教育实践与教学研究,2018(9):62-63.
[2]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018(12):4-9.
[3]张宁,谭示崇,傅晓彤,杜小刚,李晖.基于SPOC和翻转课堂的现代密码学课程改革总结与分析[J].网络与信息安全学报,2019(6):89-95.
关键词:课程思政;岗课赛证;线上线下;PLC
PLC是自动化生产线的核心控制设备,加快培养掌握PLC控制系统的设计、安装与调试的工程技术人员,已成为制造业转型升级、网络化、智能化发展的关键。然而,传统的以知识为中心的学科体系培养的高职毕业生与实际工程应用存在较大的差距,这主要源于传统教学方法无法满足学生个性化发展需求[1]。因此,本文以应用电子技术专业的“PLC控制编程与实践”课程为例,分析传统教学现状,进行课程思政建设与岗课赛证融通课程体系探索与实施。
1传统教学现状分析
1.1学生学情差异大,难以实施有针对性教学
本专业生源主要来自中专升大专和五年专的学生、以及小部分高中生源[2]。生源的多样性,直接导致学情差异较大:普通高中生源的学生具备较为扎实的理论基础、计算分析能力但动手操作实践能力偏弱;五年专和中专生动手操作能力较强,能较为熟练使用仪器仪表进行电路组装调试,但电路自主设计能力、程序设计能力及分析解决问题的能力偏弱。理论基础和实践能力不统一,传统的教学方法难以实现有针对性地开展教学、答疑解惑,学生结合自身学情自主学习理论知识、操作技能训练、控制学习进度的需求。
1.2学生思维过程未得到有效训练
传统的课程教学以知识传授为中心,一般包括理论教学与实践操作两个环节,教师讲授任务相关知识并进行操作示范,学生被动地接收知识、按部就班进行操作,缺乏主动学习、思考的机会;工作流程意识、制定工作计划与实施计划的能力未得到有效锻炼。这就导致学生在学习过程中虽然能掌握PLC控制系统的基本操作方法,但在实际工作中存在硬件电路设计能力较弱、程序设计与调试、系统整体调试中出现的故障困惑较多、分析问题与解决实际问题能力不足等现象。
1.3考核评价方式形式单一
传统考核评价由教师考核,由平时成绩与期末成绩两个部分组成,形式单一。虽然有设定明确的考核标准,但分数评定主要依靠教师课堂巡视检查小组的操作情况、任务的完成情况进行给定,存在较大的主观性。学生只能了解到得分分数,未能获取到具体的得分构成,未能对学生行为改进提供有效的指导作用。且对学生的课前自主学习情况、课中操作行为规范、课后任务拓展情况难以实施有效评价,考核评价内容不够全面。
2教学总体设计
2.1坚持“课程思政、岗课赛证融通”教学理念
本课程打破传统的学科知识体系,基于PLC工程师岗位实际需求、融入“可编程序控制系统设计师”职业技能大赛与高级电工职业技能等级认定相关标准,构建以PLC工程师工作过程为主线、以立德树人为根本目标,注重学生职业能力培养,教学内容与课程思政、思政元素深度融合、同向同行,岗课赛证融通的课程体系,如表1所示。
2.2对接就业岗位,重构教学内容
基于PLC工程师岗位的工作内容、标准与工作过程,归纳PLC工程师典型工作任务、岗位必须具备的“知识、技能”的内容与要求,结合信息化教学平台、智能化电工实训平台、在线交互式仿真实训平台,进行教学内容重构,包含四大项目:PLC应用体验、智能路灯系统设计、智能小车送料系统设计、机械手自动控制系统设计。每个项目又根据实现的功能不同,划分为三个阶段性的子任务。在真实的工作任务实施过程中,学生主动制定工作计划、加强交流沟通,有效提升分析问题、解决实际问题的能力。
2.3“三阶段、五环节、四维度”教学策略
教学设计采用任务驱动式、线上线下混合式教学模式,“三阶段、五环节、四维度”教学策略丰富教学内涵、拓展评价维度;采用自主学习、分组讨论、头脑风暴等教学方法调动学生学习热情。1)采用任务驱动式、线上线下混合式教学模式,有效解决学生学情差异大的难题。选择真实的企业工作案例、在线丰富的教学资源和借助在线交互式仿真实训平台,学生可结合自身学情有针对性自主学习理论知识、操作技能训练,对自身薄弱环节进行重点突破,自主控制学习、任务实施进度。2)信息技术助力“三阶段、五环节”落地实施。云班课平台在线学习资源、知识测试、在线交流互动等功能,将教学过程从课中进行延伸,使得“课前、课中、课后”三阶段教学落地实施。在线交互式仿真实训平台记录“探、导、践、评、升”五个层层递进教学环节中学生的操作行为规范与任务完成情况;学生在PLC工程师工作过程中进行方案选型、硬件接线、程序设计与系统联调,实现任务目标,思维与技能得到有效训练。3)全过程多元“四维度”评价体系,拓展评价维度。结合“可编程序控制系统设计师”职业技能大赛竞赛规程和高级电工职业技能等级认定标准,科学设计四维度评价体系,从“自主学习参与度、任务实施规范度、系统功能完成度、职业能力提升度”四个维度对教学全过程进行评价。通过云班课平台的知识测试、小组讨论、头脑风暴,在线交互式仿真实训平台的操作任务,形成自主学习参与度的评价。在线交互式仿真实训平台对操作规范行为进行监督记录,形成任务实施规范度的评价。在成果分享、成果展示中借助云班课平台实现师生共评、组间互评、组内互评,形成多元主体的系统功能完成度的评价。通过课后拓展任务和课前课中结果评价的比较,发现学生的知识、能力、素养和职业能力的变化,形成职业能力提升度的评价。
3教学实施过程
教学实施过程坚持以“学生为主体、教师为主导”,教学环节分为“探、导、践、评、升”五环节。1)探:课前自主学习,在线操作体验。在线丰富的教学资源和在线互动平台,使得“先学后教、少教多学”成为可能。学生在云班课平台上完成任务相关的知识点学习和测试,进行问题研讨,老师参与解答。各小组根据学习情况,通过在线交互式仿真实训平台,自主选择不同难度的课前竞赛任务,体验PLC工程师工作过程和工作内容;在线交互式仿真实训平台对操作规范行为进行监督记录,方便老师掌握学生的操作情况,确定教学重难点。2)导:工作情境导入,明确任务目标。通过在线视频资源让学生直观观察PLC系统工作过程,实现工作情境导入,并与学生一起分析PLC系统功能要求,明确任务目标、工作流程。3)践:小组分工、虚拟仿真与实物实践相结合;教师通过巡回观察,参与小组讨论并给予指导。使用活页式工作手册,引导学生制定工作计划;在虚拟仿真平台上进行PLC硬件接线、程序设计、编译与仿真运行,验证计划可行性,及时调整计划;在线平台实时反馈学生操作情况,针对不规范行为自动扣分并给出正确操作提示,规范学生操作行为。仿真验证后,接着小组在智能化电工实训平台进行操作实践。小组记录并讨论任务实施过程中的注意点和存在的问题,不断总结经验,内化为解决实际问题的能力。4)评:小组展示、检查评价。小组展示PLC控制系统的实现成果,在成果分享中提升沟通表达能力;通过小组分享,既有助于营造比学赶超氛围,又能促进经验交流,取长补短。教师对各个小组的成果进行总结评价,启发学生思考,能够发现自己的不足并不断改进。5)升:课后拓展,提升职业能力。拓展任务与职业技能大赛“可编程序控制系统设计师”的竞赛内容、高级电工职业技能等级认定考试内容有效结合,教师在云班课平台拓展任务,学生根据知识和技能的掌握程度自主选择拓展任务,以赛促学、以证促学,提升实践的能力、分析问题与解决问题的能力。
4学生学习效果
4.1全面提升学生能力,高效达成教学目标
任务驱动式、线上线下混合式教学模式,丰富的在线资源、在线交互式仿真平台营造仿真情境下的工作任务,激发学生学习的兴趣;采用“探、导、践、评、升”梯度教学、“自主学习参与度、任务实施规范度、系统功能完成度、职业能力提升度”四维度促进学生学习,全面提升学生自主学习、沟通交流、硬件接线、程序设计、解决问题的能力。
4.2增强职业认同感,达成课程育人效果
课程思政与教学内容同向同行,将思政元素贯穿教学的每个环节:在硬件接线中培养学生严谨细致的劳动精神、在程序设计中培养精益求精的工匠精神、在任务实施中培养安全操作意识,以赛促学、以证促学,增强职业认同感、提升职业技能,达成课程育人目标。
5结论
本课程对接就业岗位,进行教学内容重构,采用任务驱动式、线上线下教学模式“先学后教、少教多学”,学生主动学习的积极性提高,“三阶段、五环节、四维度”教学策略显著提升教学效果,达成课程育人目标。后续将持续完善课程资源的建设,充分发挥数字化教学资源优势,提升教学质量[3];加强校企合作,打造真实工作场景下的高效课堂,促进学生“零距离”就业。
参考文献:
[1]苗秋华,管志光,闫勇增.线上线下混合式教学在“PLC技术及应用”课程的探索与实践[J].科技与创新,2021(16):151-152,154.
[2]彭胜敏.工学结合岗位导向的高职电子CAD教学探索[J].广东职业技术教育与研究,2017(5):22-25.
[3]赵志群,黄方慧.德国职业教育数字化教学资源的特点及其启示[J].中国电化教育,2020(10):73-79.
[4]曾天山.“岗课赛证融通”培养高技能人才的实践探索[J].中国职业技术教育,2021(8):5-10.
“课堂是教育信息化、教育现代化的主阵地,没有课堂的教育信息化,就不会有学校的信息化,就更不会有整个教育的信息化。如果环境不改变,人是很难去创新的。为教育创新、教学创新提供一个新的环境,就是打造‘未来课堂’的目的之一,也是NOC活动组委会设立这一赛项的初衷。”赛项主任评委、华东师范大学张际平教授如是说。
“未来课堂”高度整合了先进设备和海量教育资源,以物联网技术为支撑,实现了课堂线上线下互动的混合式学习。通过思维可视化的教学方法,可以有效地帮助学生提高学习能力,教师则可通过测评系统对学生的学习过程进行记录分析,给出个性化的学习方案,提高学生学习效率。线上线下混合式学习的课堂互动模式,实现了一对多互动教学、多屏互动分组合作学习、情景化教学,最终达到“培养学习精英而非考精英”的目的。
本次决赛分为小学组和中学组,参赛教师在“未来课堂”教学环境中进行教学展示。决赛评审及考查的重点在于,是否突显教学特色,能否充分利用“未来课堂”的先进教学环境实现师生互动,是否融入新的教学理念以实现高效课堂等。
经各地层层选拔,入围全国决赛的参赛作品近百件,最终决出一等奖21名,活动的最高奖项―恩欧希教育信息化发明创新奖2名。
关键词:课程建设;项目化教学;线上线下
引言
《电机电气控制的实现与维护》是电气自动化技术专业的核心专业课程,对学生职业能力的养成起主要的支撑作用,是中级维修电工技能鉴定的主要内容之一。由于该课程电磁关系复杂、理论抽象、学生不易理解,传统的讲授式教学方法教学效果不是很理想,尤其不能发挥学生的积极性和主动性。为了提高教学质量,加强学生职业能力的培养,将中级电工培训内容融入课程,我们对《电机电气控制的实现与维护》课程进行了课程改革。
1课程定位
《电机电气控制的实现与维护》是电气自动化技术专业一门非常重要的专业基础课程,主要培养学生交直流电动机、变压器及其常规电气控制线路的安装调试、故障诊断与维修保养的能力,使学生树立良好的安全意识,养成严谨认真的工作作风和沟通协作的团队精神,为将来从事电气维修、安装调试等岗位工作奠定良好的基础。本课程的先修课程为《电工基础》、《电子技术》等课程,后续课程是《变频器的应用与维护》、《PLC控制系统的应用与维护》等课程。
2内容选取
电气自动化技术专业的核心岗位为电气设备的维修保养以及安装调试,经过大量的企业调研,以学生职业岗位职业能力为依据,以“掌握概念、强化应用、培养技能、提高素质”为原则,力图做到“精选内容、加强基础、突出应用”。在课程内容的选取上,以变压器的应用与维护、电机的拆装与检测、电机基本电气控制线路的安装调试与故障排除、典型机床电气控制线路的安装调试与故障排除等典型工作任务为载体,培养学生的综合职业能力,满足学生职业生涯发展的需要。
3内容组织
把课程内容按系统分解成变压器的运行与维护、三相交流电动机及其控制、直流电动机的运行与维护、典型机床电气控制系统的实现与故障排除和控制电机的控制与实现等5个项目,每个项目有几个理论与实践有机结合的任务组成,并把实践落实到具体的操作任务中。通过讲练结合、学做相辅,让学生有效地掌握电机电气控制的相关知识和技能。既让学生在教师带领下经历知识探究过程,也使学生拥有自主学习的研究空间。根据电机电气设备安装调试以及故障检修等具体的岗位工作过程组织安排教学内容,以“项目2三相交流电动机及其控制”为例,图1包括了8个任务,每个任务都对应一个实际的岗位工作过程。同时考虑到学生职业能力培养的基本规律,项目和任务的序化都是从简单到复杂、从单一到综合,循序渐进的培养学生的职业岗位能力及素质。项目中每一个任务都是一个完整的工作过程,通过“工作任务书”的形式来引导学习过程(图2)。以“笼型电机的拆装与检测”为例:在“资讯”阶段,学生主要了解笼型电机原理构造,搜集相关信息;在“计划”阶段,学生主要是确定工作流程,编制拆装检测流程表;在“决策”阶段,学生主要是准备工具,并在教师的指导下确定拆装和检测方案;在“实施”阶段,学生主要是按照工作流程拆装并检测笼型电机;在“检查”阶段,学生主要是通电测试,检查装配好的笼型电机的各项性能指标;在最后的“评估”阶段,分别由小组和老师先后分析判断任务完成的合理性,将相关资料整理归档等。
4教材的编写
教材的编写依据是课程标准,应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想。
4.1理论教学内容本着够用为度的原则
教材以电机控制为主,电动机、变压器的结构、原理、特性等内容选择上,以电机控制为依托,降低了变压器、电机原理的难度,主要以应用最为广泛的三相异步电动机的控制为主,适当增加了控制电机的内容。
4.2以项目化的形式组织教材
根据本专业岗位能力要求,分离出与本课程相关的技能点,并分解成若干典型的工作任务,按完成工作任务的需要和岗位操作规程,结合中级维修电工技能鉴定的理论和技能点,组织教材内容。4.3教材内容
应体现先进性、通用性、实用性,要将本专业的新技术、新方法、新成果及时地纳入教材,使教材更贴近本专业的发展和实际需要。
5教学改革
在实际教学过程中采用灵活多样的混合式教学模式开展教学,包括分组教学、项目导向教学、任务驱动教学、引导文教学、计算机仿真教学、翻转课堂、智能手机在线互动、课外在线答疑等。
5.1任务驱动,教学做一体教学方式
采取行动导向教学法,分资讯、计划、决策、实施、检查和评价六步进行,教学应充分发挥学生的主观能动性,以学生为主体,教师为辅的教学原则,彻底改变教学以教师为主体的教学模式,教师的作用为教学的组织者、辅导者。重视培养学生的综合素质和职业能力,以适应职业岗位的需要。坚持“做中学、做中教”,理实一体化的教学模式,使基本理论的学习、基本技能的训练与生产生活中的实际应用相结合。引导学生通过学习过程的体验,提高学习兴趣,激发学习动力,掌握相应的知识和技能。
5.2采用线上线下结合的混合式教学方法,倡导自主、合作、探究学习方法
基于爱课程平台的精品资源共享课程和数字化课程等丰富的课程资源,结合学生的实际,采用线下为主,线上为辅的混合式教学模式改革,变学生被动地听讲为动手、动脑的主动参与的活动。学生以小组为单位,根据学习引导书的指导,先通过爱课程平台上的网络课程或者学院的数字化网络课程,进行新知识点和技能点的预习,通过仿真软件进行电路的模拟连接与检测,并完成老师布置的学习任务,课上学生展示、老师提问、总结。培养学生自主、合作、探究的学生方式,提高学生分析解决问题的能力,交流与合作的能力,特别是培养了创新精神和实践能力。
5.3加强和改进实践教学
《电机电气控制的实现与维护》课程工程型和实践性强,因此,我们建设了电机与电气控制的理实一体化教室,实验室有常用低压电器,变压器、交直流电机等设备,可以完成电机拆装、电机电气控制的基本控制电路的装接、排故等实验实训内容,实现理实一体教学。
6考核方式
“考核综合化”,在传统课程考核方式的基础上有机结合在线测试、虚拟仿真测试等现代化的课程考核手段,提高课程考核的全面性:针对《电机电气控制实现与维护》这门课的特点和所教学生的专业与基础,构建一个将理论知识考核与实践技能考核相结合、过程考核与结果性考核相结合、课程评价标准与职业标准相结合的考核模式。由课堂考核、线下学习情况考核、项目考核、个人实操考核、试卷考核等五部分构成。在省级精品课和国家级精品资源共享课建设的基础上,对《电机电气控制的实现与维护》课程从课程内容、教学方法、考核方式等方面进行了改革,并基于爱课程平台和数字化网络教学平台进行了课程线上线下混合式教学模式的探索和尝试,取得了较好效果。
参考文献:
[1]冯建霞.爱课程教学平台下的线性代数课程教学研究[J].价值工程,2016(30):131-132.
[2]黄其新,陆朱卫,杨正理.基于爱课程平台结合项目教学的“电力工程”优秀课程建设[J].时代教育,2016(4):27.
[3]余智勇.浅谈工作过程系统化课程设计教育教学论坛[J].2017(6):25.
[4]姜大源.关于工作过程系统化课程结构的理论基础[J].职教通讯,2006(01):7-9.
[5]胡铁,汪正利.基于就业导向的中职课程改革策略[J].职教论坛,2012(06):55-58.
[6]叶青.中职工作过程系统化课程模式改革中的问题对策[J].职业技术,2014(01):55-56.
关键词:应用型人才;混合式教学;多维赋能;《中国建筑史》
1问题的提出
《中国建筑史》属建筑学专业理论课程,为检验教学质量的重要内容之一。课程内容涵盖建筑的技艺、文史、艺术诸多方面知识,拥有理论、实践两大教学体系。一是作为理论课,使学生系统学习建筑理论,了解和掌握中国建筑历史发展的脉络、特点和成就,培养其社会责任、创新意识和人文修养等综合素质;二是作为实践课,使学生学习建筑营建技艺,初步掌握本土建筑的类型及其建造方式,具备分析、评价、借鉴我国传统建筑典型实例构造方式和创作思想的实际能力,进而提升其建筑设计和实际动手水平。当下,随着建筑行业与学科专业的发展,各高校的办学方针、培养目标、教学模式、质量评估也随之发生了变化。地方应用型本科院校,尤其需要开展注重能力培养的课程教学改革,培养学生正确地、创造性地应用理论知识解决具体实际问题的能力[1]。显然,传统的中国建筑史教学内容、教学方法、教学效果大多难以达到课程所制定的应用型人才培养的目标与要求。鉴于此,“教育观的一个重要转变,就是由重知识走向重能力”[2],课程赋能教学改革也势在必行。
2“多维赋能”的课程教学改革与实践
2.1“多维赋能”教学模式
地方高校应用型人才培养,就是要使学生“获得发展自身、奉献社会、造福人民的能力”[3];坚持知行合一、学以致用。所谓教学“赋能”,意即培养能力。就建筑学人才培养来说,即要着力赋予学生活学活用建筑史论,具备高阶思维、综合应用、动手操作、创新创造、适应社会等能力,践行“德育为先、能力为重、全面发展”[3]的现代教育理念。《中国建筑史》教学“多维赋能”何以可能?改革实际探索表明:在教学目标赋能、教学内容赋能、教学方法赋能、教学实践赋能、教学评价赋能等方面均可有所作为,并收到预期成效。
2.2“多维赋能”教学改革与实践
2.2.1教学目标赋能《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020)》指出:要“坚持能力为重。优化知识结构、丰富社会实践、强化能力培养。”2018版《全国高等学校建筑学专业教育评估文件》也明确了建筑学专业建筑史本科教育必须达到的基本要求;一方面掌握中外建筑历史发展的过程与基本史实,熟悉各个历史时期建筑的发展状态、特点和风格的成因,熟悉当代主要建筑理论及代表人物与作品;另一方面熟悉历史文化遗产保护和既存建筑利用的重要性与基本原则,能够进行建筑的调查、测绘以及初步的保护或改造设计。课程改革立足应用型人才的能力培养,多维赋能在目标定位上下功夫,使建筑学应用型本科人才能力培养达到预定的毕业要求。2.2.2教学内容赋能中国建筑史课程的教学内容分为必修和选修两个部分。内容赋能通过专题化教学来承担,以此加强学科专业关联性、提升教学计划灵活性、适应教学目标多样性,扩大教学资源开放性[4],达到多维赋能的效率要求。教学内容分如下5个阶段:第一阶段:砥砺前行——中国建筑史序言。从建筑史代表性作品,到建筑、建筑学发展过程及其演变规律,综述厚重的中国建筑历史,进而汲取前人经验,激发学生的好奇心、求知欲、责任感;开启活学活用建筑史论至建筑设计的能动意识。第二阶段:中国传统建筑的理念、特征、演变、成就以及知识的表达。分为上栋下宇——中国古代建筑特征、源广流长——古代建筑发展概况、天人合一——建筑意匠3个专题。采用先线上预习,后线下讲授和研讨的教学方法。课后要求学生梳理、拓展所学知识,绘制知识点谱系图表,学习知识的整体架构、相互联系以及逻辑结构图文表达。第三阶段:中国传统建筑与文化的实例与价值。分为匠人营国、乡土中国、庙堂高远、华夏瑰宝、咫尺山林5个专题。内涵认知与体验、分析与解码、转译与思辨,并联系实际安排学生对古城绍兴等地的系列古建筑开展调查,提高学生对传统建筑与文化的价值认知度。第四阶段:中国传统建筑的本土营造技艺的解读与体验。古建“文法”——宋、清建筑做法专题,在史论讲授、研讨的基础上安排学生搭建若干典型古建模型的实践环节,学生撰写小论文,并交流、分享实际动手操作成果与心得体会。第五阶段:近代中国建筑形式和建筑思潮的传承、革新以及本土重构。对近代中国“西风东渐”建筑思潮开展课前线上导读和课堂讨论,探究中国传统建筑理念及其营造技艺以及中西方理念融合的当代价值和创新应用。课后布置建筑小设计作业,将古建思想和技艺在当代建筑的创新应用作为成绩的核心评价指标,最后完成分享、讨论、评价学生设计作品,同步师生教学反思。在以上教学内容设计中,引入现场考察、制作、设计;文献检索、论文写作、图文表达等环节,把更多的赋能训练融入到课程教学中,完成理论联系实际并向提升应用能力和实践能力转化。与此同时,教学还自然融入课程思政元素进行德育赋能,突出思想引领和价值功能,探索立德与树人、育人与立才相统一的教育实践路径[5]。教学融入央视栏目国家宝藏中的“样式雷”视频,探讨“工匠精神”;融入梁思成、林徽因发现唐代佛光寺的过程,探讨“家国情怀”;尤其是在实践训练的过程中,让学生走进古村、古街、古镇,自觉成为传统建筑与文化的保护者、传承者、创新者。2.2.3教学方法赋能课程主要采用线上+线下混合式教学模式,契合应用型人才培养的需求,以解决实际问题为导向,以培养学生应用能力、自主学习能力和社会适应能力为基本取向开展教学方法改革[6]。依托超星学习通平台①,整合了线上+线下的教学资源,改变单一史论教学模式和传统作业形式,融入历史街区的保护与改造、美丽乡村建设与乡村振兴等实际案例讲授,同时强化建筑实地调研、古建模型制作、地域建筑设计等实践环节,理论联系实际,有效赋予学生高阶思维、综合应用、动手操作、创新创造、适应社会的实践应用能力。就教学方法赋能而言,改革实践别注重运用以下几个方法的实际运用,培养应用型创新创造人才:一是自主学习法,在教师引导下,通过学生线上线下自主查询资料、选择学习内容、整合信息资源、研讨交流,提升专业高阶思维能力;二是团队合作法,学生自行选择成员组建实践团队,以团队合作形式进行相关建筑的考察调研、研讨交流、设计制作、成果展示,培养学生团队合作精神、创新创造思维、项目集体攻关能力;三是任务驱动法,任务驱动除了增加课堂教学实践环节以外,还课内课外联动,借助第二课堂有效补充,鼓励学生参加各类竞赛、比赛,开展理论、实践、创新一体化运作,提高学生理论联系实际和综合应用、实践创新的能力(图1)。2.2.4教学评价赋能应用型地方高校的教学评价赋能,需要转变观念、勇于创新。不以卷面考试成绩作为评价学生的唯一标准,把教学实践环节以及学生的实际能力纳入评价范围。改进结果评价、强化过程评价、健全综合评价,积极探索对学生自身能力纵向进步与发展的增值评价[7]。改革教学评价中加强赋能,则十分有利于提升专业学习效果和能力培养水平。首先,个性化多元评价赋能。为助力应用型人才培养,开展地域特色的建筑设计实践教学环节,从选题的创新性、理论知识转化应用、绘图质量、语言表达、视频效果等方面,对学生建筑设计能力进行评价考核。基于学生自我发展诸多个性差异,个性化多元评价赋能是在教学评价中一一对应,帮助学生发现兴趣、挖掘潜力、发展特长、大胆创新。其次,全过程纵向评价赋能。教学的全过程是在课内课外、线上线下进行的,具有生成性和发展性,学生求知的日常性、训练的自律性、成长的动态性,其本身蕴含着各种能力的生长,这就需要对其全过程纵向评价赋能,在线自主学习指导、课内外能力实训、地域传统元素批判、设计创新思维形成等方面均可有所作为。再次,开放式激励评价赋能。激励评价是一门艺术,特别需要教师与学生、学生与学生、师生与领导之间开放式互动。激励评价赋能展示的正能量,强调“以德为先、能力为重、全面发展,坚持面向人人、因材施教、知行合一”[8];而开放式相互激励评价,可创设出学生的能力感和自信感,进而形成“比学赶帮超”的良好学习氛围。
3实际成效与问题反思