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教育技术装备推动或促进教育改革,不仅是一种形式,还应该是一种信念,更是推动教育改革与发展的历史选择。现代教育要突破传统教育,需要的是善于“做”而非善于“说”。因此,教育技术装备就是要改变我们的行为方式,即做到“动手又动口”。
谈及教育技术装备是否能够推动教育改革,可以蝴蝶效应进行比喻。亚马逊河流域的一只蝴蝶扇动翅膀可能在美国密西西比河上空引起一场风暴,教育技术装备作为一只“蝴蝶”可以推动教育改革。下面以两个案例说明教育技术装备能够推动教育改革。
案例1:印度“墙上的洞”的实验。这是获联合国嘉奖的一个项目,一个慈悲的教授收集了很多旧电脑放在贫民区的街道里,并在一段路外的墙上挖一个洞,用网络连起来,远程开机,从此不进行管理。一年后,专家组对贫民窟学生的学习能力、知识获取与应用能力等多个指标进行评测,其结果比一般学生强很多。
案例2:任何一个小孩拿到一部手机,在不出一个月的时间里能玩得比大人顺手。这说明,只要有技术、平台,学生的学习能力比我们想象的要强大得多,因此从蝴蝶效应上可获得充分的信息说明技术装备能推动教育改革。
关于教育改革的方向,专家们有很多的理论,出版的专业书籍也有很多。其实,中国的教育改革很简单,只需要解决3个问题便足见成效。第一,改变教师的教育方式。现在大部分的教育方式,还以教师讲为主,用其自认为比学生高明的观念和所谓的传道方式授课。改革就是要颠覆教师传统信念,变“君子动口不动手”为“动口与动手”并重。第二,改变学生的学习方式,蝴蝶效应的2个案例就是改变学习方式的生动写照。如果学习方式改变了,那么教育改革就成功了。第三,改变教育质量的评价方式。如果从这三方面能真正实现改革,那么中国教育改革的成功便指日可待。
教育技术的概念可从两个方面理解,一是作为物理意义上的,二是作为教育意义上的。
(1)作为物理意义上的教育技术,指教育媒体,即在教育过程中携带和传递教育信息(资源)的物质载体、工具和系统技术。具体为:①传统教育媒体包括教科书、黑板,实物、标本、模型,报刊、图书、资料,图表、照片、挂图,语言实验系统;②现代教育媒体包括视听媒体(幻灯、投影、录音、录像、电视、电影、CD、VCD、摄像系统)和综合媒体(微格教学系统、CAI系统、多媒体计算或移动学习终端、卫星接收、网络及网络与学习终端设备组成的系统、手机及移动学习终端、无线宽带网络、广播音乐网络系统)。
(2)作为教育意义上的教育技术 ,以下定义是目前较为恰当的,即美国教育传播与技术协会(AECT)的定义:教育技术是通过创造、使用、管理适当的技术过程和资源,促进学习和改善绩效的研究与符合道德规范的实践。定义突出以下三个方面:①教育技术有两大领域:“研究”和“符合道德规范的实践”;②教育技术有双重目的:“促进学习”和“改善绩效”,这一点正是教育技术装备目的、价值所在;③教育技术的三大范畴:“创造”“使用”以及“管理”,也就是技术装备的“建配管用”,今天我们应有创造、有创新地进行装备、使用和管理。
教育技术装备作为名词指以教育意义上的教育技术为指导,通过对物理意义上的教育技术的科学、实用的选择,并通过恰当的形式进行组合(整合),形成的能为教育意义上的教育技术提供服务,并能产生具有促进与推动作用的物理意义上的教育技术,即承载教育信息的物质、工具和系统技术所组合成的硬件、软件及其系统,如:实验室、教室多媒体显示系统、移动网络教室、多媒体艺术视听室、数字化录播专用教室、校园音响广播教学系统。
在教育技术装备的研究和实践过程中,教育技术装备工作者有一个定义,即以教育意义上的教育技术为指导,通过对物理意义上的教育技术的科学、实用的选择,并通过恰当的形式进行组合(整合),形成的能为教育意义上的教育技术提供服务,并能产生具有促进与推动作用的物理意义上的教育技术的研究与实践过程。换句话说,即选择和实施承载教育信息的物质、工具和系统技术所组合成的硬件、软件及其系统的研究与实践过程,如为学校装备数字化理科实验室、教室多媒体显示系统。
综上所述,教育技术装备的定义可概括为,选择科学的、实用的、适度领先的物质技术 ,并且通过恰当的、优化的、科学的形式组合 ,这就是教育技术装备。
教育技术装备推动教育改革的实践方法,要从教育改革的“革新教学方式、变革学习方式、改革评价方式”这三个目标出发,为教育、学校、教师、学生提供动力与支撑,这就是推动教育改革的过程,也是教育技术装备的先进性和价值、职责所在。
下面通过案例阐释教育技术装备可以推动教育改革。
一、以技术为主体的教育技术装备推动教育教学改革
1.美术实验室革新美术教育
美术设计实验室,以先进的计算机及软件组合成的网络技术进行装备,这样的实验室改变了传统的学习方式和教学方式。传统的美术课教学是用手去绘画设计,而如今被数码数字技术所替代,事实证明其速度、质量和效果远超传统教学方式。
2.高中数学实验室推动数学教学改革
数学作为一门基础学科,传统的教学方法是“教师讲,学生听,做作业训练”。我曾在任职教研室主任时进行调研,60%的学生最害怕、讨厌数学课,因为数学学科具有抽象性、枯燥性的特点,学生理解困难。“新课改”将数学学科内容、观念进行调整,凸显生活数学、经济数学,使数学学科具有生活化和趣味性特点。近年来,全国各地打造的数学实验室,正在逐步改变教师对数学教学的观念,为数学学科的发展和学生学好数学提供了技术支持与基础。换句话说,以计算机、手持计算器、无线网络、数学软件与资源等组成“数学实验室”,以技术为主体进行实验,从本质上推动了数学教育的革新。
3.数字化地理实验室促进学习方式革新
地理学科,同样是一门比较晦涩难懂的学科。“数字化地理实验室”由计算机、数字星球仪、GPS、无线网络、资源等组成,让技术成为学习的核心,使地理学科的教与学充满活力,改变传统“教师嘴巴讲、学生一动不动听”的模式。优秀教师也能从中得到发展,推动学科发展,改革教学方式,改变评价模式。
4.远程互动与视频技术等推动学习与教学革命
如今,谈及教育装备问题都离不开“现代化”和“信息化”这两个词,借用一位专家的“微视频”教育方式观点进行阐释。目前,微视频教学方式风靡全球,它基于一种远程的技术和短小精悍的录播模式,这种模式在全世界远程学习模式中很受欢迎。其实,这是一种技术推动学习方式变革的方法,与南京东庐中学的“先学后教”模式类似,不同的是其利用远程与微视频技术将大师的教学与无数的人远程共享、互动。
除此以外,还有一种方式被称为“智慧学习”,即大家熟知并推崇的“电子书包”项目。“电子书包”是一个有先进理念和科学技术的项目,追求的是在课堂上能够产生远程互动、近距离互动,资源丰富的一种自主学习模式,它产生了新的教学方式和新型课堂。
这些技术引领和推动教育改革的例子带给我们的启示是:只要选择恰当的技术,使技术成为一种动力,教育装备界人士就可以推动教育改革。
二、以形式为主体的教育技术装备推动教育教学改革
其实,形式很重要,例如出席专业场合需要西装革履,强调的就是一种形式,根据不同场合穿不同的服装就是体现形式的价值。虽然如此,但人们往往忽略形式。下面通过案例说明形式的强大力量,即教室革命。
我曾鼓励学校将实验室变成课堂,但很多学校都不肯做、不敢做。而北京十一中学(以下简称“十一中学”)却做到了,我在十一中学看到了我理想中的教室。十一中学没有独立的实验室,普通教室就是实验室,它解决了理科实验教学与课堂教学常态化的融合问题。南京一所新建学校非常豪华,实验楼内建有20多个实验室,但整座大楼却给人阴森的感觉,学校师生都不愿意去,这就是形式带来的压力。十一学校实行“走班制”改革,实现了形式的突破,使改革得以实现。学校的课堂就在实验室中,教室两侧是实验器材、实验桌椅,中间是教室课桌椅,这样的形式迫使教师在这里上实验课并办公,这就是形式的力量。如果没有这个形式的改革,“走班制”就不可能实现,因此这就是形式的革命。
图书馆装备与书香校园建设同样是一种形式的革命,是形式推动的教育改革案例。全国各地的一些学校都在尝试让教室成为阅览室。教室中配有书柜、报刊阅览架、计算机等设备。这样一来,现代的在线网络阅读、收集资料的方式和传统的纸质阅读方式在一间普通教室里融为一体。南京市正推行“泛阅览室”书香校园模式,已成功实现上述模式。其实,中小学没必要建设超大的阅览室和豪华的藏书室,只需让学校的每一个可利用的空间,特别是教室都成为阅览室的一部分就极具教育意义。
三、教育技术装备推动教育教学改革的综合案例
无论是形式革命还是技术推动,都不可截然分开或脱离,它们是密不可分的。通过南京市龙江小学智慧校园“三项工程”的展示阐述综合技术与形式推动的教育改革案例。
智慧校园“三项工程”指“书香校园”“数字校园”以及“科技校园”。
1.书香校园
南京书香校园的目标是“处处有图书,处处可读书”,即要做到阅览室泛学校化。通过这一方式推动学生阅读方式的改变,而不是专门建一间藏书室或阅览室。阅览室是学校图书馆的一部分,在此环节中将阅览室和藏书室的界限打破,使二者融合,并与学生融为一体。
与此同时,学校教育装备和观念也需要革新。首先,阅读方式不必正襟危坐,可坐、可站、可躺,自由闲适。其次,要在校园内创造泛阅读的环境与条件,如通过校园大厅的布置,表达与支撑“大树底下好读书”的愿景。第三,在走廊、教室的公共空间、在教学楼每一层都设置藏书角,让校园的每一个角落都有书柜和座椅,便于学生随处读书。这些形式革命推动学校管理理念的革命,要求学校与相关图书管理员不怕丢书,不谈书籍流通率、图书科学分类,因为这些对于中小学毫无意义。第四,增加网络阅览,通过网络互动平台启动优质的资源,让学生在课外时间可进行小组探讨研究。
2.科技校园
科技校园主要从三个方面打造,一是科学实验室的品质与内涵提升,主要通过数字化手段的应用、新仪器和信息资源的整合等内容提升实验室装备水平;二是科技实验室的特色化,即以学校的科技特色教育为目标,打造先进的、有特色的科技实验室;三是科普教育与校园文化的整合。科技校园内涵是在现代化的前提下,加强数字化学习资源和现代视频媒体技术的应用,加强传统的实验仪器与数字化工具器材的应用结合,加强科普教育与学校文化的融合。
科学实验室中,增加了数字星球仪器、传感器、数码显微镜等高品质的仪器,保证实验室品质达到现代化的水平。科技实验室突出特色化,学校需围绕特色发展、科技特色创建。龙江小学根据学校特色创建了物联网技术、数字化技术相融合的农业科技实验室―“城市小农夫”。在这个实验室里学生的农业种植活动不是传统的,而是利用物联网技术、数字化技术进行种植实践,主要设备有温度湿度感应器 、光度传感器、二氧化碳传感器等各类传感技术及计算机处理技术、远程监控技术等。
鉴于当前的环保问题,龙江小学建立了数字化气象站,将物联网技术、数字化技术以及太阳能技术相结合,让学生可以每天观察大气变化情况。
除此以外,还建有科普文化长廊进行宣传。地面表现星象文化,将中国古文化里的星象学与现代天文学结合提升校园的特色。科技校园还包括太阳能路灯、雨水收集系统等设施。
3.数字校园
数字化校园建设是全国学校的共同命题,各地侧重、内容、资金投入各不相同。南京市数字校园内容包括:1个控制中心,2个数字教室,3个专用教室,5个基础网络,多媒体班班通与数字化应用到所有领域。
每所学校都应建立一个数字网络资源控制中心,将全校的网络容纳到这个中心统一控制。布线的规范和技术的先进,使之成为学校数字化的心脏和基础。
数字校园又强调数字化实验室建设,一个是以信息技术课程实施为主要目的的“计算机网络教室”,另一个以是信息技术与学科整合应用为主要目的的“计算机网络教室”。其外观差别不大,但内涵、功能、实现目标各不相同。
如今,信息技术实验室也就是计算机网络教室很普及,这以信息技术课程必修为前提。2010年,信息技术网络实现家庭普及化,但很多课堂教授的课程已非常落后,特别是相关教材。因此,应把计算机网络教室同其他学科整合作为重要功能进行开发。
关键词:知识对象,知识库,数字资源建设
中图分类号:TP182 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2009)15-3955-01
随着中小学计算机应用的普及,学校数字化资源的需求日益迫切。但开放的、适合学校的数字化资库建设进展缓慢,商业资源包也因为适用性问题受到教师的质疑。为满足教学需求,多数教师自己动手,边学边干,积累了部分数字资源,但因为工作量大,共享性、重用性不好,限制了这些资源的使用。因此建立一个互助、自主、共享的资源库受到了学校的广泛重视。
在数字化资源应用研究中,国内外不同学科、不同领域提出了各种各样的模型和组织方法。在教育教学领域中,以信息对象、知识对象、学习对象三种模型最具代表性。信息对象面向媒体资源,侧重于对媒体信息块的描述。知识对象面向知识的结构和知识的实例,描述如何抽出知识的共性形成通用的知识框架。学习对象面向具体的教学目标、教学内容的教学结构,描述如何构建具有可重用性的教学资源构件。三者的关系由图1所示。可以看出,信息对象是知识对象构建的基础、知识对象是构建学习对象的基础。这个过程是简单对象向复杂对象转化的过程,后者是在前者的基础上进行筛选、组织、加工,并加入相关的知识构建而成。
学校数字资源建设模式如何选择呢?随着教育教学改革的深入,三种教学模式(“以教为主”、“以学为主”、“教师为主导、学生为主体”)优劣的争论越来越激烈,理论上的争论也许会在短时间内有个结果。但实践中,三种教学模式长时间共存的事实将难以改变。无论哪种教学模式,信息技术在学校教育中的辅助地位暂时不会改变,建设一个适度结构化、具有一定伸缩性的应用平台。让数字化资源建设和学校教学改革同步进行,不人为的去滞后或拔高数字化资源的应用水平,才能有效的促进信息化技术才学校的应用。知识对象模型以知识为中心对数字资源进行适度组织。易接受、易应用、易改进、有一定的伸缩性,可以作为学校数字资源组织的一种选择。
知识对象是个十分常见的术语,M.David Merrill及其同事将知识对象认为是一种用来精确描述教学主题内容和知识的方式。在“Knowledge Objects”和“Instructional Transation Theory(ITT):Instructional Defign Based On Knowledge Objects”等文中对知识对象的含义特点有较为详细的解释:[2-3]
“一个知识对象是一个用来组织知识库的方法,以让不同的教学法则能够利用同一个知识对象来教授同一类的主题内容。例如,同样的一个知识对象能被用来介绍、探究、练习和模仿。同一个知识对象能用来支持部分的、某类的、如何做以及会发生什么等各种类别的知识。”知识对象是一种对同类知识结构共性的抽象描述,知识库则是存储此种知识结构实例的集合。通过多个属性取值各异的具体实例,学习者能够掌握知识对象的各个组成要素及其特点;另外用不同的教学策略来配合某个特定实例,能够实现适应个别化教学的功能。
从应用的角度看,知识对象的结构可以分为三部分:实例化的知识库;算法;程序。实例化知识库是指知识对象实例化的不同属性的值(或者说是围绕一个知识点的不同描述)。算法指的是学习方法实现的策略、知识展示的策略(如知识呈现的顺序、停顿时间、和学习者的交互等)等的实现方法。程序指的是实现算法所需要的具体函数。这样的表述虽然和从教学设计的角度对知识对象的表述(由五类构件[1]组成的表述)相比有较大的差异,但结构清晰,分工明确。从教学的角度看,教师负责相关专业资料的收集、策略制定(如教学流程,学习技巧等)。从程序设计的角度看,程序设计者负责编制实现算法的函数,各取所长,优势互补,更有利于知识对象的应用实施。
在知识对象的创建过程中,知识对象的切分粒度对知识对象的应用也会产生较大影响。综合平衡相关因素,适当的控制切分粒度,使知识对象的大小控制在一个相对合理的水平,才能充分体现知识对象的可重用、可聚合、可共享、可接触、可改制、自足内聚、灵活等特点,过大过小都不利于应用和管理。
知识库的数据结构采用层次结构,由基本数据、元数据、应用数据三部分组成。基本数据是构成资料库的基础,由描述知识的文字、图片、动画、视频、音频、可执行文件等组成。元数据是对基本数据或应用数据进行描述的结构化数据,为基本数据或应用数据的管理和应用提供必要的信息。应用数据则是依照知识对象的理论模型对基本数据进行重新组织、规划形成的数据。当然,应用数据也可以依照学习对象的模型或其它模型对基本数据(或应用数据)进行重新组织。如基于知识库的学生自动答疑系统等。
知识库对知识的表述可以更具包容性。传统的教材,由于受科学性、完整性、表述的严谨性、教材的厚度等要求的限制,教材的可读性、趣味性受到影响。知识库则可以放宽这样的限制。如过去几年一度流行的计算机学习中的傻瓜书,以及后来计算机爱好者自己写的入门电子书,简单、直观、明了、表述轻松,让许多不熟悉计算机的人在不知不觉中就跨入了计算机应用的大门。知识库中对知识的表述方式除了严谨的表述外,也可以把类似傻瓜书的表述增加到知识库的相关表述中,给知识的阅读提供较多的选择,让知识的表述更具可读性。
在实际应用中,知识对象的定义和描述也可以具有一定的可定制性、可生成性。由于数字资源的摄取、聚集、输出等采用开放、共享的平台。知识库可以容纳不同的表述方式,对知识对象的定义、理解也会有不同的方式。让用户根据自己的需要和理解,在知识的表述方式、算法、程序上部分(或全部)定制、即时生成。一方面可以满足不同用户的不同需求,让用户不论在离线或在线都可以方便使用所选择的内容。另一方面也可以通过实际应用,选择、改进、优化知识对象的定义。
学校数字资源的建设是一个漫长的过程,需要持之以恒、不断完善。资源库建设的成败除了学校推行的力度外,主要还在于数字资源本身的吸引力。切合师生的实际,对使用习惯进行培养,合理引导,就会让数字资源的建设应用良性发展。实践表明,学校数字化资源建设有三种结果:悲观的结果是把学校的数字资源建设为一个共享的、归置有序的资料库,大家可以方便的检索、存放自己所需要的资源。乐观的结果是资料存储结构化、模块化,应用智能化,成为教学应用和教学改革的重要辅组助工具。最不希望看到的结果是高不成、低不就,成为一个摆设,一个昂贵的、无用的摆设。
参考文献:
[1] 胡小勇,祝智庭,学习对象的理念及发展历程[J].电化教育研究,2002,(9).
1问题叙述
在苏科版物理八上第一章第二节声音的特性的教学中,我们引导学生利用刻度尺进行探究,通过改变刻度尺伸出桌面的长度,改变尺子的振动频率,并且听音调的变化,从而得出音调与频率的关系.几乎每一轮教学,做这个实验,都会有学生提出,看不清尺子振动的快慢,不明白为什么伸出长就振动慢,伸出短就振动快,这里教师也不可能详细介绍这个原理,这也不是本节课的教学内容,但毕竟给学生留下疑惑.于是我们用疏密不同的梳子,或用转速不同的齿轮来改进实验,让学生能分辨频率大小,但有学生就提出来,为什么不能直接测出声源的振动频率呢?这不是比用肉眼观察更有说服力吗?
2处理对策
利用数字化实验设备(图1),我们可以测出声源的振动频率.
比如,我们可以测音叉的频率:
敲击音叉,用传感器收集音叉的声音(图2),在电脑上能显示出这样的波形(图3).
而根据频率的定义,我们可以用声源振动的次数除以振动这么多次所用的时间来算得频率.(1)频率:每秒钟振动的次数.
(2)频率=振动次数时间.
振动次数可以通过选取的声波的个数来确定,而在横坐标上显示对应的时间(图4).比如,选取9次振动(图5).
只需在测频率对话框里输入波形个数9个,软件预先编好的计算程序模版就会迅速算出频率为255.660 Hz(图6).
而这个音叉上的标注为256 Hz(图7).
可见这种方法对声源振动频率的测量误差还是很小的.
所以,可以测量不同音调的声音的频率,来探究音调与频率的关系.可以选取的声源很多,除了音叉之外,还可以选取同学们熟悉的乐器,比如钢琴等乐器.
首先,请同学依次弹奏三个音调不同的音,用声音传感器收集(图8).
用刚才的方法分别测出三个音的声源振动频率(图9).
分析数据可以得出:频率越高,音调越高.3反思改进
3.1数字化改进的优势
3.1.1数据更有说服力
此案例一改传统实验靠肉眼对振动快慢的观察,而是直接测出频率,用数据说话,让实验结果更有说服力.3.1.2实验更贴近生活
用钢琴做实验,出乎学生们的意料,没想到平时演奏的乐器也可以作为实验声源,能测出他们熟悉的不同音调琴声的声源振动频率,已令他们激动不已.这大大引起了他们的探究兴趣.
3.1.3突破传统实验
测频率的实验是对传统实验的一大突破,做到了传统实验不可能做到的事情,测出了声音的频率,大大发挥了数字化实验的优势,学生们掌握了数字化实验技术,在他们未来的高中乃至大学的进一步学习中,对学生能力发展有至关重要的作用.
3.2数字化实验的不足3.2.1技术难度.
由于实验的完成对学生的实验操作能力有很大的提高作用,也就意味着对于参差不齐的生源,不是任何能力水平段的学生都能够掌握好数字化实验技能,数字化实验的推广还不够.
3.2.2分析难度
直接比较频率值大小并不难,但测量频率的过程并不是非常容易理解的,学生必须要理解频率定义,了解公式原理,再去实际操作,尽管不需要自行计算,但掌握测频率的方法,减小选取波形的误差,对学生的能力都要要求.
3.2.3钢琴无法分组
用钢琴做这个实验,希望能突破学生们对声源选取的局限性,让物理实验更贴近生活,但也提高了成本,学生分组实验是不可能使用钢琴的,这也使这个实验不具有普遍性,但通过多种乐器实验比对,笛子、小提琴等都可以完成测频率实验,还有各种非乐器声源,也都可以,所以这个数字化实验还可以有更多的创新与尝试.
【关键词】澳大利亚;ICT教育;发展及现状; 国家课程
1.研究背景
信息和通信技术(ICT)在社会生活中所扮演的重要角色已经在世界范围内得到普遍共识,在学校教育中同样受到高度的重视,世界主要发达国家从上世纪八十年代就开始开展了轰轰烈烈的ICT教育改革,并引领着世界ICT教育浪潮。进入21世纪后,世界各国ICT教育的发展状况及路径却是各不相同,ICT教育改革中开始出现了新的思想和火花。其中一些国家在教育发展过程中形成了独有的特色,为国际ICT教育研究和发展提供了新的思考空间,澳大利亚是其中最有代表性的国家之一。
本文希望通过对澳大利亚ICT教育发展及国家课程进行简单介绍,希望能突出其ICT教育特色,为我国的ICT教育研究工作者和广大的一线教师的教学实践提供一些思考和启示。
2.澳大利亚ICT教育发展及现状
澳大利亚教育改革在过去二十多年此起彼伏,绵延不断。1989年,《霍巴特宣言》(Hobart Declaration on Schooling)发表规定了澳大利亚联邦共同遵守的十大学校教育目标,构建了澳大利亚学校教育发展的国家合作框架。其中在发展学生知识和技能中第四点就提到“信息处理和计算机”技能(skills of information processing and computing),这是澳大利亚最早的国家层面上提出对信息技术的要求。1999年,发表的《阿德莱德宣言》(Adelaide Declaration on National Goals for Schooling in the 21st Century)则更进一步,拟定了提升学生学业标准、筹划国家课程建设和谋求学校教育公平性三大发展主题。三大主题之一的国家课程建设,学校教学需要围绕的八个关键学习领域中,ICT被纳入了“技术”这个关键学习领域。如果说之前两个教育宣言是澳大利亚课程改革和发展的起步和基础,那么,2008年,《墨尔本宣言》(Melbourne Declaration on Educational Goals for Young Australians )的签署则是澳大利亚ICT国家课程发展渐进成熟的重要标志,这是一次面向全体学校的庄重承诺和整体规划,墨尔本宣言认可了ICT是保证社会和经济繁荣,个人充实、创造性未来生活的至关重要的路径,它特别指定了信息和通信技术以及设计和技术作为澳大利亚基础课程之一。
《墨尔本宣言》的颁布标志着澳大利亚开始了新一轮的教育改革。澳大利亚课程、评估、报告局ACARA(Australian Curriculum, Assessment and Reporting Authority)是独立地负责开发国家课程项目,国家评估项目以及国家数据收集和报告项目的权威机构,用来支持21世纪所有澳大利亚学生的发展。2009年开始为全国所有州和地区开发K-12的国家课程。ACARA提出的澳大利亚国家课程承认了ICT课程的跨学科角色,通过这个角色定义ICT是一种GC(general capability)通用技能,同时也指出了它作为一门学科的特殊的角色而把ICT课程放在技术学习领域,数字化技术与设计和技术共同组成了技术课程的主干。因此澳大利亚国家课程中的ICT一方面是作为一种通用技能被列入到澳大利亚学生七项通用技能中,另外则是作为技术课程的一个部分――数字化技术成为正式的教学科目。
3.澳大利亚ICT教育国家课程标准
ACARA于2012年1月颁布的《 General Capabilities in the Australian Curriculum》和2012年8月颁布的《The Shape of the Australian Curriculum: Technologies》是最新的ICT教育国家课程标准,分别从通用技术和技术教育两个角度去总体指导澳大利亚全国范围内的ICT教育。各州和地区的高校也是以国家标准作为参考来制定自己的ICT课程,最终由澳大利亚国家评估项目NAP(National Assessment Programme)进行全国范围内的评估。
3.1. ICT技能――通用技能
澳大利亚课程中,将学生在21世纪生活和学习中取得成功而必须的知识,技能,行为和性格定义为通用技能。而ICT技能即是七种通用技能中的一种。在澳大利亚课程中,学生发展ICT技能作为他们的通用技术能力,是要学生在学校的所有课程领域的学习和在他们的日常生活中,都能够学习有效和适当地去访问,创建和交流信息和想法,解决问题和协同合作。澳大利亚课程中的ICT 技能的持续性学习具体是由五个相互关联的元素构成,主要是包括:
・应用社会和伦理的协议和实践去使用ICT;
・使用ICT进行调查;
・使用ICT进行创建;
・使用ICT进行交流;
・管理和操作ICT。(图1)
图1 澳大利亚ICT通用技能
以上澳大利亚ICT技能的五个元素之间是相互联系,相互促进的整体,同时也很明显能够发现,作为一种通用技能的ICT技能的确能够被很好地运用在各个学习领域之中。ICT通用技能的五个方面的元素都涉及到相关具体的知识、技能、行为等,在不同的年龄阶段对这五个元素单独和整体性都提出了具体的要求,这是学生所要达到的目标,也是国家对学生进行评估的标准。
3.1.数字化技术――技术
澳大利亚的《技术》课程目标是去发展积极活跃见多识广的公民和消费者,它可以使学生变成自信的、有创造性的、有道德的、有事业心的,对环境和社会的有责任心的创新者。数字化技术是其中的一个重要组成部分,其中包括相互关联的两个方面:数字化技术的知识和理解力;数字化技术工艺和生产技能。这两个方面共同提供给学生数字化技术的知识,理解力和技能。在数字化技术中要求学生能够使用数字系统,数字信息和计算思维来创造解决方案。(表1)
表1 数字化技术课程
数字化技术(Digital Technology)
数字化技术知识和理解力 关注的核心是数字系统、数字信息和数字技术与社会。学生将通过当代及历史来源两个方面去开发日益复杂的知识和理解力。
数字化技术工艺和生产技能 关注的核心是制定和调查问题,分析和创造数字化解决方案,表达和评估解决方案;并利用创造力、创新性和进取心去实现可持续额发展的生活模式。学生将开发和使用日益复杂的计算思维技能和数字化技术工艺和技术去创造数字信息化产品,系统或软件的方式来解决特定的问题或需求。
在数字化技术的这两个方面,技术课程上都提出了明确的要求,作为技术课程的一个重要主题,数字化技术在各年级组织上是幼儿园到2,3-4,5-6,7-8,9-10年级和高中(11-12年级)。这种课程的组织提供了很大的灵活性,以解决知识,理解力和技能的方式来满足不同的认知和发展的需要及学生的兴趣。澳大利亚的课程开发要求课程要在80%的可利用教学时间内完成教授。同时澳大利亚在不同年级阶段对学生在数字化技术科目中所要学习的课程内容及所要达到的水平都提出了相应的要求。
由以上研究可以发现,澳大利亚ICT教育国家课程标准中,ICT通用技能和数字化技术二者之间存在着很清楚的关系:ICT通用技能是去促进学生成为高效的ICT使用者,而数字化技术则是帮助学生通过应用计算性思维去成为自信的信息化解决方案的开发者。
4.思考
通过研究澳大利亚ICT教育发展及现状,我们发现澳大利亚ICT教育经历了一个不断改进不断完善但却是一个循序渐进的发展过程,《霍巴特宣言》、《阿德莱德宣言》、《墨尔本宣言》三大教育改革宣言文件的颁布和实行清晰地描绘出了ICT教育发展的曲线,发展轨迹的终点是开发澳大利亚ICT教育的国家课程标准。可以看出,澳大利亚从一开始就制定出了国家的ICT教育发展的整体特征及目标,过去三十年,一直坚定地按照这个既定特征和目标并且去结合经济及技术发展的状况去发展和实践。
澳大利亚的ICT教育课程设置的特色性给了我们更多关于ICT教育课程设置方面的新思考。区别于传统的ICT教育模式中将ICT列为单独课程,澳大利亚从数字化技术和ICT通用技能两个不同的角度去分别侧重培养学生的信息素养则是一种全新的尝试;另外当下基础教育阶段的技术教育开始进入人们的研究视野,美国的《2014NAEP技术和工程素养评估框架》将ICT作为技术和工程素养内三个重要的领域之一进行评估。作为现代技术领域中最重要组成部分的ICT技术如何纳入到技术教育课程中毫无疑问会成为一个重要的研究领域。澳大利亚将数字化技术纳入到技术领域课程中的作法算是一种新思路和试验,可以作为其它国家及地区参考和借鉴的对象。
参考文献:
[1]The Shape of the Australian Curriculum:Technologies[M].ACARA,2012.
[2]General Capabilities in the Australian Curriculum[M].ACARA,2012.
[3]Technology and Engineering Literacy Framework for the 2014 National
关键字:数字化;机械设计技术;农耕机械
在企业的竞争风潮中,往往决定了企业命脉的就是其产品的功能、性能、质量以及价格等方面,同时在针对客户对新机械的运用上,也有着一定的售后问题,需要解决。基于这些原则,企业在进行发展的过程中,就有很多的考虑因素需要进行研究。而在当下的信息爆炸时代,这些因素都可以通过信息技术进行一系列的改善。而其中最为突出的就是在机械农耕设计上的改革性探索。
1 数字化机械设计技术的定义
我们可以简单的来理解一下数字化机械设计技术,在应用机械辅助设计软件CAD的前提下,完成一系列的机械设计创新,就是现代化的机械设计技术。对于开发人员,需要对机械设计的体系有一定的认知,同时也需要进行对CAD的熟练掌握,这些都是现代化数字机械设计技术的最基本前提。而这仅仅是在设计上的基础,如果仅仅局限于CAD的设计方面,那么对于现代的数字化创意平台而言,仅仅是冰山一角而已。
数字化机械设计的定义,其实还是通过现代化的数字技术,进行机械磨具的设计加工,抛去了在进行磨具加工中,人力物力的大量消耗,从而解放了劳动力,强化了机械生产的效率。
2 数字化机械设计技术的特点
我们针对传统的机械设计而言,数字化设计技术,在通过已有的数字设计软件下,进行相应的周期管理,从而将设计信息进行汇总,然后得出相应的安全信息,然后根据设计的理论数据,进行模拟演练,从而减少了我们传统设计中的不必要模型建立,从而降低了对资源的消耗。
因为数字化机械设计中,可以通过理想数据,进行建模分析,针对不同的环境因素,以及设计好的模型,是否能够正常运行,来进行虚拟的运行。这样就减少了我们过去的不必要步奏,从而缩短了设计的时间和试验次数。而在针对其制造成本、功能预测等方面,都可以进行一定的节约材料,从而真正的做到了绿色设计的根本理念。
而我们在进行数字建模的过程中,也可以通过微调管理,进行相应的优化,从而在针对不同机型上,可以进行相应的调整,对于不同环境下,所需要的机械进行相应的改善。其最具代表的就是在我们农耕中所涉及到的机械设备的运用中。
针对东北、华北、华南等地区不同的田地结构,我们可以用不同的农耕机械进行日常农作。与此同时,在针对同一地区,不同地段,有时候也需要不同的两种农耕机械进行相应的收割和播种。这在进行相应的研发中,就对其有了一定的影响和要求。而针对这些问题,我们就可以通过进行实验室虚拟模拟进行对不同范围和不同环境,进行相应的模拟,最后得出是否合理,这样就保证了我们设计的机械在符合要求上能够达到我们所需要的标准。
3 现下数字设计技术的研究趋向
我们根据现下的设计软件,以及对机械产品的逻辑思维,进行相应的程序设计开发。而在国内外所有的开发设计理论中,都有大量的论述,其中最具影响力的就是Pahl与Beitz一同指出的针对设计任务、设计概念、设计技术以及设计作业的四阶段。同时我国周慧君教授对机械设计进行的四个阶段划分:规划、方案设计、具体设计以及设备改进。
而这里我们通过简单的叙述来进行一些结构性的分析。根据上段所说的,国外针对的是概念性的设计,而我国所针对的构型上的设计。具体点的说,国外追求的更多的是构造方面的设计,而我过更注重的是使用过程中所要面临的问题等所做出的设计。而这两者虽然在本质上有一点不同,但是在开发上,都是依据我们在基于计算机辅助软件的情况下进行的相应设计以及改造。
自上世纪八十年代后期开始出现的CACD技术,这一研究领域就炙手可热。从而将很多过去的弊端都统一的进行的修正,在可持续发展上而言,也迎来了新的变革,同时也加速了我们在机械设计技术上的进步。
4 数字化设计理论对农业机械发展的促进
农耕机械属于机械制造业一个旁支,其门类较广,市场需求也大,这就导致其潜力巨大。据不完全统计,我国目前的农耕机械以后三千多种,其分类达到了95种之多,但是即便这些骄人的数据,也不能弥补我们和国外之间的差距。由于我国起步晚,很多数字设计软件都是用的国外技术,这就导致在核心系统上,比不上国外的先进技术。但是即便这样,我国的产品也已经走出国门,受到了世界上一些国家,广泛关注。而在针对农副产品加工方面,也有着不俗的表现。
现在我们的主要任务就是:在产品的设计上进行创新、在开发技术上逐步走上自理、在技术应用上完成自我的发展。而在应对这一系列的发展任务上,也应该注意我们的自我发展,应该摆脱对国外的软件上的依赖,从而发展自己的技术领先世界。
5 结语
机械生产对于我们人类的现代生活活动生产而言,已经无法被代替了。从工业革命起始之日起,这一表现就已很明显了。而对于机械设计方面,再过去仅仅处于最尖端科技,而现在通过数字化的发展,已经能够通过此类软件进行相应的批量生产和修整。
参考文献:
[1]兰毓蕃.21世纪混凝土机械设计技术的发展[J].建筑机械化,2000,21(06):64-65.
[2]阎楚良,杨方飞,张书明等.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].农业机械学报,2004,35(06):211-214.
[3]郑国磊,朱心雄,许德等.飞机装配型架中骨架的数字化设计原理及实现[J].航空学报,2005,26(02):229-233.
随着网络和信息技术的飞速发展和广泛应用,图书馆已快速步入数字化时代。中国学术期刊电子杂志社副社长王鹏在2009长白山会议上讲道:“据调查,近10年,特别是近5年,随着网络出版的迅猛发展,国内外图书馆纸本学术期刊的借阅量急剧下滑,而数字期刊的使用量在以平均每两年翻一番的速度增长。”
期刊无纸化作为数字期刊的先头部队已在高校图书馆攻城略地。期刊的类型已由过去单一的印刷型,发展到印刷型与数字化型并存的格局,使得图书馆长期以来形成的以传统纸质印刷型文献占主导地位的图书馆馆藏资源受到巨大挑战,图书馆馆减资源结构正发生重大变化。各高校图书馆一直在减少购买纸质期刊。正是数字期刊的出现,为当今高校图书馆期刊建设注入了全新的活力和丰富的内容。因此,我们很有必要对高校图书馆期刊数字化建设进行深入的思考。
期刊数字化概说
期刊数字化的雏形最早出现在20世纪80年代,现在数字期刊概念一般定义为:“以数字形式存储在电子媒介上并通过电子媒介发行和使用的一种特定的连续出版物。”经过20多年的发展,数字期刊从最初的软盘期刊,第二代的CD-ROM期刊、联机期刊,发展到现在的第三代网络化数字期刊。数字期刊从载体上分,有光盘版和网络版两种类型:从内容上分,有全文型和文摘索引型两种类型:从出版形式上分,可分为纯数字期刊和印刷型期刊的数字版。我国数字期刊起步于20世纪90年代,发展态势良好,如清华同方已有连续14年的数字期刊出版历史,已产生较大社会影响。
数字期刊与纸质期刊的比较
随着信息网络技术的迅猛发展,数字化期刊在高校图书馆期刊资源中的地位和作用越来越重要。
数字期刊的使用率已超过纸质期刊。数字期刊使用方便快捷,很多高校数字期刊数据库的年点击量都在几百万次以上,早已超过到图书馆阅读纸质期刊的流量,已经成为科研人员获取信息的主要途径。
数字期刊的利用效益大大超过纸质期刊。数字化期刊的形式多样,内容丰富,可以很方便地下载编辑,免去了纸质期刊使用时复印、摘抄、打印等费时费力的程序,极大地方便了师生的教学与科研。
数字期刊的成本效益比远远超过纸质期刊。数字期刊信息存储密度高,容量大,占用物理空间小,易于存放管理,网络传输方便快捷,使用寿命远远长于纸质期刊。它取代了传统纸质期刊工作中的登录、上架、下架、装订、分类、编目等环节,把许多馆员从繁重的体力劳动中解放出来。数字期刊从采购成本、维护成本、运营成本等方面大大低于传统纸质期刊,极大地节省了图书馆人力、财力和馆舍空间。
数字期刊的影响力
期刊的数字化进程将是不可阻挡的。数字期刊将在未来期刊资源建设中占据重要的位置,也许用不了太长的时间,它将占据主导垄断地位。数字期刊改变甚至颠覆着我们对期刊传统的固有的认识。
改变图书馆的馆藏时空局限。高校图书馆未来期刊资源的收藏,不再只是物理定义的分散独立的馆藏体制。它打破了传统的馆藏时空上的局限,通过网络扩展到整个校园所有的用户终端。它连接各地网书馆、全国乃至全球数字化期刊网络数据库,逐步向联合共享的虚拟馆藏扩展。
改变图书馆的馆藏结构。目前,数字期刊已成为图书馆馆藏结构的一部分,并将占据越来越重要的份额。它打破了传统图书馆文献的收藏模式,已经形成一种以数字化载体为主,纸质载体为辅的共存互补的期刊文献保障体制,从根本上改变了图书馆信息资源的结构。近几年,我们图书馆人有一个明显的感觉,就是阅读印刷型期刊的人数越来越少。完全可以预言,数字期刊在馆藏期刊中的比例将会不断得到增长,有可能在不远的将来替代传统纸质期刊。
改变读者利用期刊的习惯。传统的纸质期刊不外借只供内部阅读,期刊信息流通一般只限于现刊阅览室和过刊库,利用率较低。而数字期刊信息传播服务无须与用户直接见面,用户可以在远程终端上完成查询和阅读任务。数字期刊海量的收录数量、强大的检索功能,与读者翻阅纸质期刊查找资料真是天壤之别。许多统计资料表明,随着数字期刊的发展,纸质期刊利用率越来越低。数字期刊正在逐步改变读者利用期刊的习惯。
改变图书馆办馆理念。随着读物数字化和图书馆信息网络化的发展,数字期刊将在某些学科领域率先逐步取代纸质期刊,这必将极大地改变传统图书馆“以藏为主,重藏轻用”的特点与意识。高校图书馆的服务方式、办馆理念也将随之发生颠覆性的变化。
主动迎接期刊数字化的挑战
目前,我国出版界正在进行重大体制改革,出版业转企改制陆续启动,期刊业者的经营模式将发生颠覆性的变化。期刊数字化的速率将大大加快。高校图书馆要研究形势的变化,主动迎接期刊数字化的挑战。
科学分类区别对待、确认数字期刊比例。高校图书馆中的期刊分为学术类期刊和休闲类期刊。学术类期刊具有很强的专业性和权威性,它对科学研究工作意义重大。相比之下,休闲类期刊内容广泛,通俗易懂,消遣性强。例如读者往往被艺术类杂志中精美的图片所吸引,这种乐趣是在线阅读所不能体会的。所以,高校图书馆针对不同类别的期刊应区别对待。例如应该学术类、外文类订数字期刊,休闲类订纸质期刊。确认数字期刊比例后,根据读者到馆阅读率实行动态调整。
加大资金投入比重,数字期刊渐成主角。数字期刊因其信息量大、更新速度快、易于检索等特点受到用户的喜爱,越来越多的读者将图书馆购买的数据库作为自己查找资料的首选。由于我国高校投入图书馆建设的经费相对有限,图书馆应制定正确的投资策略,要根据运营高效、成本低廉和读者需求旺盛的实际情况和发展趋势,符合网络时代要求,逐步加大对数字期刊的资金投入比重,逐渐向数字期刊占主导地位过渡。
加大宣传推介的力度,提高数字期刊利用率。高校图书馆的读者是学生和老师,他们都渴望得到最新的信息内容和大量的学科研究知识。因此,每当购买相应的数字期:刚资源后就应该通过不同的方式对教师学生进行介绍和宣传,使他们对数据库的内容有所了解,吸引他们使用这些资源。图书馆可以通过多种渠道、多种形式来进行宣传工作,如在宣传栏或图书馆网页张贴广告,召开学术报告会、专题讲座,培训操作演示等方式主动向读者介绍数字期刊的特点和优势,使读者加深了解和认识,提高数字期刊的利用率。
加强期刊管理员培训,强化现代服务
的理念。随着期刊载体形式的变化、发展和新技术、新设备在高校图书馆的应用,没有高素质的期刊管理员是不行的。尤其是随着网络的飞速发展和数字期刊数量的急剧增加,图书管理员除了要不断充实现代图书情报专业知识外,还必须掌握计算机操作技术,熟悉期刊管理系统。必须熟悉网络环境下的期刊信息服务方式,具有迅速、正确获取数据信息的能力,掌握网上信息搜索工具,熟悉适用的检索策略和检索方法,具有整合、维护数字化期刊资源的能力。图书馆工作人员要强化现代服务理念,以便适应期刊工作网络化现代服务手段的需要,更高效率地为读者服务。
加强读者培训辅导,开发扩展新用户群。目前,读者培训成为期刊管理的重要内容之一。由于不同的数据库有不同的用户界面和使用方法,很多读者不能熟练操作计算机检索数据库,也不知道如何快速查到、查准自己所需要的资料。这就需要期刊管理人员主动服务,开发和扩展用户群,要定期对读者进行培训,讲授不同版本的数字期刊软件的检索方式和使用方法,使读者懂得并能便利地检索、阅读和利用这些期刊资源。
数字期刊的优势显而易见。其得天独厚的优势为高等院校的教学和科研提供了丰富、便捷的信息服务,深受广大高校读者的欢迎。随着数字期刊资源的数量剧增、比重加大、形式多样化,高校图书馆期刊工作更加复杂,更具有挑战性。高校图书馆数字期刊的开发与利用工作任重道远。我们要研究数字期刊在高校图书馆的地位、趋势,提出可行性对策,迎合时展潮流,大力发展,稳步推进期刊的数字化进程,使高校图书馆为教学科研作出更大的贡献。
编校:赵亮期刊与高校数字化建设
李健勇
期刊是高等学校图书馆文献信息馆藏资源的重要组成部分,与其他馆藏资料相比,期刊具有报道及时、内容新颖、时效性强、信息量大等许多优点,是报道最新情报、反映最新科学研究动态和科研成果最佳的一种信息载体,是高校教学、科研的重要信息来源。期刊工作在高校图书馆的整体格局中居于十分重要的地位。
随着网络和信息技术的飞速发展和广泛应用,图书馆已快速步入数字化时代。中国学术期刊电子杂志社副社长王鹏在2009长白山会议上讲道:“据调查,近10年,特别是近5年,随着网络出版的迅猛发展,国内外图书馆纸本学术期刊的借阅量急剧下滑,而数字期刊的使用量在以平均每两年翻一番的速度增长。”
期刊无纸化作为数字期刊的先头部队已在高校图书馆攻城略地。期刊的类型已由过去单一的印刷型,发展到印刷型与数字化型并存的格局,使得图书馆长期以来形成的以传统纸质印刷型文献占主导地位的图书馆馆藏资源受到巨大挑战,图书馆馆减资源结构正发生重大变化。各高校图书馆一直在减少购买纸质期刊。正是数字期刊的出现,为当今高校图书馆期刊建设注入了全新的活力和丰富的内容。因此,我们很有必要对高校图书馆期刊数字化建设进行深入的思考。
期刊数字化概说
期刊数字化的雏形最早出现在20世纪80年代,现在数字期刊概念一般定义为:“以数字形式存储在电子媒介上并通过电子媒介发行和使用的一种特定的连续出版物。”经过20多年的发展,数字期刊从最初的软盘期刊,第二代的CD-ROM期刊、联机期刊,发展到现在的第三代网络化数字期刊。数字期刊从载体上分,有光盘版和网络版两种类型:从内容上分,有全文型和文摘索引型两种类型:从出版形式上分,可分为纯数字期刊和印刷型期刊的数字版。我国数字期刊起步于20世纪90年代,发展态势良好,如清华同方已有连续14年的数字期刊出版历史,已产生较大社会影响。
数字期刊与纸质期刊的比较
随着信息网络技术的迅猛发展,数字化期刊在高校图书馆期刊资源中的地位和作用越来越重要。
数字期刊的使用率已超过纸质期刊。数字期刊使用方便快捷,很多高校数字期刊数据库的年点击量都在几百万次以上,早已超过到图书馆阅读纸质期刊的流量,已经成为科研人员获取信息的主要途径。
数字期刊的利用效益大大超过纸质期刊。数字化期刊的形式多样,内容丰富,可以很方便地下载编辑,免去了纸质期刊使用时复印、摘抄、打印等费时费力的程序,极大地方便了师生的教学与科研。
数字期刊的成本效益比远远超过纸质期刊。数字期刊信息存储密度高,容量大,占用物理空间小,易于存放管理,网络传输方便快捷,使用寿命远远长于纸质期刊。它取代了传统纸质期刊工作中的登录、上架、下架、装订、分类、编目等环节,把许多馆员从繁重的体力劳动中解放出来。数字期刊从采购成本、维护成本、运营成本等方面大大低于传统纸质期刊,极大地节省了图书馆人力、财力和馆舍空间。
数字期刊的影响力
期刊的数字化进程将是不可阻挡的。数字期刊将在未来期刊资源建设中占据重要的位置,也许用不了太长的时间,它将占据主导垄断地位。数字期刊改变甚至颠覆着我们对期刊传统的固有的认识。
改变图书馆的馆藏时空局限。高校图书馆未来期刊资源的收藏,不再只是物理定义的分散独立的馆藏体制。它打破了传统的馆藏时空上的局限,通过网络扩展到整个校园所有的用户终端。它连接各地网书馆、全国乃至全球数字化期刊网络数据库,逐步向联合共享的虚拟馆藏扩展。
改变图书馆的馆藏结构。目前,数字期刊已成为图书馆馆藏结构的一部分,并将占据越来越重要的份额。它打破了传统图书馆文献的收藏模式,已经形成一种以数字化载体为主,纸质载体为辅的共存互补的期刊文献保障体制,从根本上改变了图书馆信息资源的结构。近几年,我们图书馆人有一个明显的感觉,就是阅读印刷型期刊的人数越来越少。完全可以预言,数字期刊在馆藏期刊中的比例将会不断得到增长,有可能在不远的将来替代传统纸质期刊。
改变读者利用期刊的习惯。传统的纸质期刊不外借只供内部阅读,期刊信息流通一般只限于现刊阅览室和过刊库,利用率较低。而数字期刊信息传播服务无须与用户直接见面,用户可以在远程终端上完成查询和阅读任务。数字期刊海量的收录数量、强大的检索功能,与读者翻阅纸质期刊查找资料真是天壤之别。许多统计资料表明,随着数字期刊的发展,纸质期刊利用率越来越低。数字期刊正在逐步改变读者利用期刊的习惯。
改变图书馆办馆理念。随着读物数字化和图书馆信息网络化的发展,数字期刊将在某些学科领域率先逐步取代纸质期刊,这必将极大地改变传统图书馆“以藏为主,重藏轻用”的特点与意识。高校图书馆的服务方式、办馆理念也将随之发生颠覆性的变化。
主动迎接期刊数字化的挑战
目前,我国出版界正在进行重大体制改革,出版业转企改制陆续启动,期刊业者的经营模式将发生颠覆性的变化。期刊数字化的速率将大大加快。高校图书馆要
研究形势的变化,主动迎接期刊数字化的挑战。
科学分类区别对待、确认数字期刊比例。高校图书馆中的期刊分为学术类期刊和休闲类期刊。学术类期刊具有很强的专业性和权威性,它对科学研究工作意义重大。相比之下,休闲类期刊内容广泛,通俗易懂,消遣性强。例如读者往往被艺术类杂志中精美的图片所吸引,这种乐趣是在线阅读所不能体会的。所以,高校图书馆针对不同类别的期刊应区别对待。例如应该学术类、外文类订数字期刊,休闲类订纸质期刊。确认数字期刊比例后,根据读者到馆阅读率实行动态调整。
加大资金投入比重,数字期刊渐成主角。数字期刊因其信息量大、更新速度快、易于检索等特点受到用户的喜爱,越来越多的读者将图书馆购买的数据库作为自己查找资料的首选。由于我国高校投入图书馆建设的经费相对有限,图书馆应制定正确的投资策略,要根据运营高效、成本低廉和读者需求旺盛的实际情况和发展趋势,符合网络时代要求,逐步加大对数字期刊的资金投入比重,逐渐向数字期刊占主导地位过渡。
加大宣传推介的力度,提高数字期刊利用率。高校图书馆的读者是学生和老师,他们都渴望得到最新的信息内容和大量的学科研究知识。因此,每当购买相应的数字期:刚资源后就应该通过不同的方式对教师学生进行介绍和宣传,使他们对数据库的内容有所了解,吸引他们使用这些资源。图书馆可以通过多种渠道、多种形式来进行宣传工作,如在宣传栏或图书馆网页张贴广告,召开学术报告会、专题讲座,培训操作演示等方式主动向读者介绍数字期刊的特点和优势,使读者加深了解和认识,提高数字期刊的利用率。
加强期刊管理员培训,强化现代服务的理念。随着期刊载体形式的变化、发展和新技术、新设备在高校图书馆的应用,没有高素质的期刊管理员是不行的。尤其是随着网络的飞速发展和数字期刊数量的急剧增加,图书管理员除了要不断充实现代图书情报专业知识外,还必须掌握计算机操作技术,熟悉期刊管理系统。必须熟悉网络环境下的期刊信息服务方式,具有迅速、正确获取数据信息的能力,掌握网上信息搜索工具,熟悉适用的检索策略和检索方法,具有整合、维护数字化期刊资源的能力。图书馆工作人员要强化现代服务理念,以便适应期刊工作网络化现代服务手段的需要,更高效率地为读者服务。
加强读者培训辅导,开发扩展新用户群。目前,读者培训成为期刊管理的重要内容之一。由于不同的数据库有不同的用户界面和使用方法,很多读者不能熟练操作计算机检索数据库,也不知道如何快速查到、查准自己所需要的资料。这就需要期刊管理人员主动服务,开发和扩展用户群,要定期对读者进行培训,讲授不同版本的数字期刊软件的检索方式和使用方法,使读者懂得并能便利地检索、阅读和利用这些期刊资源。
关键词:化学 数字化 实验 定量
中学化学数字化实验系统由系统软件、数据采集器、传感器组成,将数字温度计、pH计、电导率计、分光光度计等整合为一体。该系统软件能够实现试验数据的即时处理、编辑,可存储实验数据文件。该数据采集器可实现采集器与电脑的连接,又可以进行独立的数据采集,具有内置内存,可以保存实验文件,可自动识别各种传感器和自定义传感器功能。配备的传感器可以检测温度、压强、电流、电压、pH、电导率等物理量,支持对相关化学反应的监测。
中学数字化实验系统可以将化学反应和现象的本质转化为可监测的信号,从而帮助人们更深入地研究化学现象和反应的本质和规律,具有先进、便捷、实时、准确、综合、直观等显著特点。使用化学数字化实验系统可以优化部分常规实验,降低教学难度;可以帮助解决一些常规实验手段不能解决的问题,为中学化学引入一批定量实验,是对常规实验手段的重要补充。该系统尤其对化学概念原理的课堂教学、研究性学习、探究学习起到有效的辅助作用,丰富了研究性学习和综合实践活动的实验手段,对新课程教学内容改革和教学方式改革具有明显的支持作用,是对化学教学与现代教育技术整合的有益探索。
中学化学数字化实验系统对学生的发展能够起到积极作用,增进学生对化学现象和原理本质的认识,提高学生分析问题、解决问题的方法和能力,有利于发展学生的创新精神和实践能力。在教学中使用中学化学数字化实验系统,对提高中学化学教学的现代化水平和教师专业素质发展都具有积极的作用。由数字化采集设备、局域网、计算机终端、计算机辅助教学系统及多媒体技术组成的中学化学数字化实验室,促使产生新的课堂教学模式,使课堂实验的“教”与“学”合二为一,是一种以学生为“主体”,教师为“主导”的新型教学方式。
在传统化学实验操作过程中,虽能观察到实验过程出现的现象,但很难进行定量化处理。使用数字化传感技术,可以采集到实验整个过程的完整数据,通过数据的分析,可以感受到实验全程的变化,从而可以得出更加准确、科学的结论。将计算机与手持技术仪器联用时,传感器可以精确地测量与传递实验中所测定的各种实验参数,所得实验数据将通过数据采集器转到计算机中,计算机经由配套软件将数据以表格和图像的形式呈现,并进行分析处理。
使用中学化学数字化仪器,培养学生获取数据的能力。中学化学数字化实验,有不同于传统的实验仪器的信息工具仪器,如传感器和数据采集器和计算机。传统的实验仪器难以测量和储存随时间变化的大量的各种物理量以及随其它方面变化的数据,实验数据也不能快速的可视化。信息工具仪器能解决这个问题,并且当实验时间很长或很短,或者需要同时获得多种数据时,传感器和数据收集器起到很好的效用。适当组合地使用传感器和数据收集器来采集数据和利用实时图像来呈现数据,有利于培养学生获取数据的能力,空出更多的时间让学生对数据进行分析和评价,培养学生的思考能力。
使用中学化学数字化实验专业软件,培养学生分析化学数据的能力。电子数据表是广泛使用用来分析数据的软件。数据可以通过键盘收到输入或从文件夹中输出。电子数据表一个重要的用处就是数据可以以图像的形式分析。两组或多组相关的数据可以用柱状图或简单的线形图表示。例如,学生利用电子数据表按原子序号显示物质的性质。这便于学生形象化的看到各主族,各周期在周期表中的变化趋势。同时电子数据表可以帮助学生形象化的研究反应产物浓度对反应速度的影响。简单的化学系统模型,如化学平衡可以用到电子数据表。学生可以探究在“假设” 情况下的分析。
在《碱溶解与碱溶液的pH变化》实验中,将pH温度传感器与pH传感器置于盛有少量水的烧杯中,随着固体氢氧化钠固体的加入,计算机屏幕上将分别出现两条逐渐上升的实验曲线,并且在表格中实时显示温度与pH值的变化数据。可见,化学数字化实验,可将传统教学中的定性实验进行定量化验证。
在《化学反应与能量变化》实验中,教师先让学生在大试管中进行镁条与盐酸的反应,学生通过手触摸试管底部的外壁,感觉到管壁发热,感性地认识到此反应放出了热量。对于酸碱中和反应,教师通过温度传感器测量盐酸和氢氧化钠溶液反应前的温度,经过连接在电脑上的数据采集器的处理,以平行线的形式在投影上动态显示;再将二者混合,温度在小范围内不断升高,最后维持不变。从直接感知,到通过仪器定量测量,实现了学习层次的飞跃。教师告述学生:人的感官是有局限的,小范围的温度变化,就超出了人的感知范围,借助科学仪器有助于科学规律的发现。
基于教育发展的迫切需求和我们对教育现状的深刻反思,我们发现学校教育教学存在三大矛盾:(1)学生丰富的学习需求与有限的学习资源之间的矛盾;(2)学生开放的学习过程与封闭的学习时空之间的矛盾;(3)学生个性化学习方式与经验型评价方式之间的矛盾。
丰富学习资源,我们需要“大数据”资源服务平台;拓展学习时空,同时了解学生兴趣,我们需要“大数据”学习交流平台;进行科学评价,我们更需要“大数据”支撑下评价依据。因此,资源、平台、应用与教育(学习)过程都要基于“大数据”。基于以上认识,我们积极推动基于“大数据”的数字化教学形态研究。
“大数据”支持下,基于资源的数字化教学形态研究
在基于资源的数字化学习中,我们把“大数据”看作丰富的学习资源,这些资源分为两种类型:一是丰富的课程资料。如当前流行的MOOCs,它提供了规模化的数字化在线开放课程,使学生个性化学习和主动学习成为可能。二是丰富的数字化学习工具。从口口相传的教育方式到笔墨纸砚的教育方式转变,大大提高学习的质量和效率;同样,使用数字化工具的学习将更注重提升个体学习的质量和效率。
常州市博爱小学于2012年提出了“打造博爱微课程学院,迈进课程变革新时代”的信息化改革思路。整体打造基于资源的“阅读环境学习社区”,创造一种全景式的学习环境、全息式的学习氛围、资源型的学习空间。
“微课程”课程服务平台是学生根据学习任务单,利用微视频进行自主学习,通过学习平台对学习结果进行分析、反馈,为教师提供即时、精确的评价依据,从而有效指导个别化学习。博爱教育集团对“传统模式与翻转模式”、“课件、微视频与微课程”、“自主学习与预习”、“家庭作业与学习单”、“一刀切与个性化”等一组概念进行了深入分析,并从学校管理、学科教学和家庭教育三方面对博爱微课程学院进行了整体架构。还将微课程作为学生社团、兴趣、校本课程的选修平台。如陶艺、水墨、版画、摄影、葫芦丝、管乐社团等,这样基于“大数据”课程的环境,使学生个性发展,彰显特质。
而常州市局前街小学开展“基于资源运用的数字化学习方式研究”,教学实践中运用Dell互联课堂提供的教学小软件以及各类平板电脑的教育软件开展学习活动,追求学生个体的学习质量和效率。美术课《会说话的手》学生通过iPad平台的sketch软件创作作品,并通过iCloud云平台分享,而且每位学生都能欣赏其同伴的作品及创作过程,实时进行评价和交流,使每个学生都能体验到学习的乐趣和成功,这是在传统课堂、多媒体课堂(课程)中无法充分体验的。
虽然两所学校开展的“大数据”研究还不足够“大”,但向我们展示了基于资源的学习形态:选择资源进行个性化学习和应用工具开展自主学习。
“大数据”支持下,基于交流的数字化教学形态研究
在规定的空间、规定的时间内进行多人次的充分交流显然是不现实的,因此,大部分教师们利用信息技术突破时空,但这些交流主题都是既定的,而不是生成的。我们设想,在大数据的支持下,能否从所有学生的交流中,提炼出学生感兴趣的主题?
淘宝网给我们提供了答案。2012年7月,阿里委任陆兆禧为首席数据官职务,负责全面推进阿里“数据分享平台”战略,通过分析淘宝、天猫、支付宝、B2B上商家的各种数据,如卖家和买家的聊天记录、评价等。然后,通过数学模型,对上述数据分析处理,提供再投资依据,如“当前,大家谈论最多的是什么手机”等。
在教学中,常州市兰陵小学开展了“微作文”研究。“作文难,作文难,一见作文就心烦”是多数师生的同感。作文教学是语文教学中不可或缺的重要环节,但作文教学的现状却不容乐观,这促使我们不断反思为什么?然而,当前存在的状态是:作文主题学生不感兴趣;即使一部分学生感兴趣,总有另一部分人不感兴趣;或者,写作时早已失去了该有的童心和纯洁无邪的天性,以致学生怕写作文更别说写出长篇大论。
结合淘宝网的经验,我们不难发现,应用大数据或许可以解决一些问题,教师做了如下试点:
课题:片断写作——植物的叶
教学前期准备:建立QQ群;使用平板电脑,可在校园内对植物的叶拍照;分享自己的照片。
教学实施:教师在QQ群内,统计哪几种叶点击量和被评价次数较高;基于统计结果,分组描写;学生分组描写和评价;老师统计点击量和被评价次数;基于统计结果,点评或指导。
整个教学过程,每位学生都有自己的兴趣点,也有自己的交流对象,自然就有表达愿望和写作意愿。过程中“基于统计结果”就是大数据理念下的教师行为,只是目前学校还没有能力开发类似的大数据平台,必须人工统计。但教师提炼学生数据,优化和改进教学行为向我们展示了又一种教学形态。同时,学生交流得越多,教师就会越了解学生的关注点,而这些关注点都可以作为教育的载体和媒体。
“大数据”支持下,基于评价的数字化教学形态研究
这里的评价是学生学习的评价,包含学习方式的评价、学习过程的评价、学业水平的评价等。在学校传统教育中,我们通过试卷等评价学生的优良,由于评价信息并没有被有效组织起来,对学生一阶段的学业评价往往是基于几次评价的印象,是一种经验性评价。经验性评价价值如何?这需要我们反思学习评价的目的是什么。很多专家指出,评价的目的是了解学生学习情况。那为什么要了解学习情况?对于教育者或学习者来说,都是为了更好地达成学习目标。
在大数据环境下,评价有效地组织了学生学习的数据和信息,包括学习进度、学习过程和知识水平等。因此,要提高学习效率和教学效率,评价必须做到精确、科学,这样才能了解每个人的学习情况。而只有基于“大数据”理念的学习平台才能做到精确、科学评价。
Efront()学习平台提供了类似的功能模块。在定义好课程内容、评价和课程规则后,完全可以产生一种新的教学形态:基于评价的自主学习。
以小学数学实验课“整数加减法与小数加减法”为例。
定义课程:(1)整数加法;(2)整数减法;(3)小数加法;(4)小数减法。共四个小课程。
定义评价:每个课程结束,采用“计算”题方式评价:完成10题计算(命名为“评价一”……)全部课程结束,完成20题(命名为“总评价”)。
定义课程规则:正确率达到80%即可通过评价。课程规则可以根据学生情况定义。最常见的有:
(1)线性形态:按顺序学习与评价。
(2)非线性形态:在学习过程中提供快进机会,前提是完成评价要求,否则重新学习。
关键词: 数字化 大学教育 教学模式
数字化使信息技术广泛应用于各科教学,可促进教育教学发展。它的出现为大学教育的教学注入了新的活力,使现代教育进入了信息化时代,促进了信息技术与课程的整合,通过这种有效的整合,以技术作为一种手段提高教学效率和教学效果。同时它丰富了传统的教学模式,使得教学可以整体协调、和谐发展。数字化使现有的教育资源在更有效地利用的同时也给大学教育带来了冲击和挑战。笔者就数字化对大学教育影响的一个侧面――大学教学模式的变革,进一步探讨数字化对大学教育带来的变革与发展。
一、教学模式的相关研究
在探讨数字化对大学教学模式带来的变革之前,首先要探讨教学模式的相关问题。
1.教学模式的发展变化
在教学论中最早对教学模式的研究始于20世纪70年代初的美国。我国对教学模式的研究最早始于20世纪80年代初。先后经历了“教学模式的介绍与引进”、“教学模式的理论探讨”、“新型教学模式的构建”三个阶段①。随着数字化时代的到来,我国的教学模式的研究也发生了相应的变化,主要集中在:关注学生需求和兴趣的教学模式;关注教师成长的教学模式;关注知识结构的教学模式;关注师生关系的教学模式;关注现代技术应用的教学模式。其中关注现代技术应用的教学模式是由校园数字化的迅速发展催生的相关研究。
2.教学模式的概念与结构
(1)教学模式的概念。在国外,较有影响的教学模式的定义是由乔伊斯和威尔提出来的。他们认为,教学模式是可以用来设置课程(诸学科的长期教程)、设计教学教材、指导课堂或改进其他场合的教学的计划或类型。②
目前,关于教学模式的概念在我国主要有以下几种观点:
一种观点认为,教学模式就是教学结构。它是在一定的教学思想指导下建立的比较典型和比较稳定的教学程式。③另一种观点认为,教学模式就是教学过程的模式,或是一种有关教学程序的策略体系、教学式样。即:根据客观的教学规律和一定的教学指导思想而形成的整个教学过程中必须遵循的比较稳定的教学程序及其实施方法的策略体系。④还有人认为,教学模式属于教学方法范畴,它是教学方法或是多种教学方法的综合。⑤
教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论的指导下构建的一种教与学活动的各要素之间稳定的关系和活动进程的结构形式,是建设教学环境和运用教学软件的重要依据。在数字化时代,我们应该积极探索和构建新型的教学模式,促进高校的教育教学改革和发展。
(2)教学模式的结构。关于教学模式的概念众说纷纭,莫衷一是,但对教学模式结构的认识基本趋于一致。教学模式主要由教学思想(或教学理论)、教学目标、操作程序、师生组合、条件和评价等要素组成。教学模式的各要素之间既有区别又相互联系、相互制约,组成一个完整的教学模式。教学思想或教学理论是教学模式得以建立的依据和基础,起着导向作用;教学目标是教学模式的核心,它制约着操作程序、师生组合、条件,同时也是教学评价的标准和尺度;操作程序是教学模式实施的环节和步骤;师生组合是教学模式对教师和学生在教学活动中的安排方式;条件是教学模式功能有效发挥的重要保证;评价是人们了解教学目标是否达成的重要途径,是教学模式有效运行的必要条件,通过教学评价如果没有达成,则促使调整操作程序、师生组合等,以便使教学模式进一步得以改造和完善。⑥
教学模式大致就是由这几个要素组成的。各要素之间相互制约,共同发挥作用组成一个完整的教学模式。
二、数字化对大学教学模式的影响
随着现代技术的迅猛发展,知识的更新速度明显加快,数字化的加速对大学教育的影响广泛而深远。它使传统意义上的大学受到质疑,大学成为没有围墙的大学,人们在任何一个地方都可以接受大学教育。何谓真正意义上的大学教育成为人们再度思考的话题。数字化给大学教育带来最明显的影响就是对大学的教学模式产生了重要的影响。
1.数字化对传统的教学思想(教学理论)带来影响。
数字化时代的到来,使传统的教学思想发生变革,大学的理念在更新,这使大学必须重视自身发展的同时关注社会发展、人的发展,加速了大学教学理论的发展,导致大学教学模式产生了相应的变化。
2.数字化增强了学生学习知识的主动性,拓宽了学生获取知识的渠道,有利于教学目标的顺利实现。
网络的发展使学生可以充分利用数字化网络带来的便捷,在网络上获得更多的知识,而不再是仅限于从书籍中获取知识。尤其是对于独立思维意识较强的大学生而言,这种影响更加深远。因此,利用现代技术教学成为教学的重要环节,教师在进行教学设计的过程中也加大了对它的利用和推广,对大学的教学模式产生了深远的影响。
3.数字化时代的到来动摇了传统的教师地位和职能。
教学模式从传统的以教师为中心向以学生为中心的现代教育转变。数字化时代的到来,教师不再是权威的代表,网络的便捷性为每个人都带来新的知识,知识的更替周期越来越短。有时候,学生从网络上获得的知识甚至比课堂上从教师那里获得的更多。纯粹的课堂教学已经不再适合现代大学教学的需要。因此,教师必须首先完成自身知识的数字化,不断通过数字空间扩展自身的知识层面,在课堂传授知识的同时开展网络课堂,与学生建立互动交流的教学模式。
4.数字化优化了师生组合,有利于教学评价。
数字化网络时代构建了现实与虚拟相结合的课堂教学模式,能积极发挥学生的主动性、参与性,使学生以参与者的身份进入学习角色,更有利于教学目标的实现,有效实现师生的最佳组合,构建和谐的师生关系,对教学效果的评价也具有极强的促进作用。通过网络互动平台,师生更多体现为互相沟通交流,在对话中达到教学相长的教学目标。在相对宽松的交流环境下,更容易了解教学目标的达成度,更利于实现教学评价。
5.数字化给大学的教与学带来了更大的发展空间和自由度。
在现代数字化时代,大学的校园不再是封闭的而是开放的,不再是过去的“教室、教材、黑板、粉笔”时代,而是向“教室、教材、黑板、粉笔”与“网络信息、数字屏幕、敲击键盘”相结合的教学模式转变。传统教学模式与现代教学模式相结合,发挥教学的最有效功能,教师与学生都有了更大的发展空间和自由度,教与学相对变得更加轻松,更有可选择性。
6.数字化使大学教学效果的发挥达到了极致。
数字化的发展使得传授内容声、图、文并茂。一些复杂的图形、实际发生微观变化的过程、高度精密的计算过程等通过数字化准确无误地呈现出来,使得一些认知过程简单化、简约化,给教学过程带来一系列便利,使得教师教会学生如何熟练掌握数字化的各类软硬件设备成为教学的主要内容之一。教会学生熟练掌握的同时还要教会学生如何有效利用现代技术手段获取有效的知识,无形中增加了教师的工作量,对大学的教学模式产生了不可避免的冲击。
数字化时代的到来不仅繁荣了数字化产业本身,而且给物质文明和精神文明带来了无法估量的影响。因此,大学作为数字化的发源地更应该率先从高等教育理念到教学模式等进行一系列的变革与创新,以适应数字化给大学教育带来的机遇与挑战。
数字化使得社会分工和人员角色都在悄然发生变化,高校正在成为信息时代知识创新的核心,这就要求必须对大学的教学模式进行改革。大学的教学模式应该乘着数字化的东风大规模进行改革,使现代的大学教学更适应信息时代的要求。
当然,数字化是一把双刃剑,给大学教育带来大好发展机遇的同时也给大学教育带来了挑战。如何利用这一机遇对大学教师和学生是严峻的考验。正如台湾学者徐新逸教授指出:“信息科技是一个工具、一位助手,却不能取代教师的地位而成为教学的全部。”作为一个新生事物,数字化必将发挥越来越重要的作用,通过信息技术与各学科教学的有效整合能够给学生、教师、学校带来一个新的教学模式和新的发展契机。顺应信息时代的变革,顺利实现教学模式的转变对大学教育是一个良好的发展契机。
注释:
①③④⑤⑥⑦郝志军,徐继存.教学模式研究20年:历程、问题与方向[J].教育理论与实践,2003,(12):52.
②丁证霖,赵中建等编译.当代西方教学模式[M].太原:山西教育出版社,1991.1:1.
参考文献:
[1]郝志军,徐继存.教学模式研究20年:历程、问题与方向[J].教育理论与实践,2003,(23):51-55.
[2]丁证霖,赵中建等编译.当代西方教学模式[M].太原:山西教育出版社,1991.1.
[3]崔屹.信息技术对教学模式的影响[J].辽宁教育行政学院学报,2006,(7):71-72.