关键词:迫切性;教学案;配合教学;教学内容;课堂效率
一、编制和使用教学案的迫切性
对口单招是职业学校学生追求高等学校的一条重要途径,电子线路课程是电子专业学生对口单招综合考试中的一门重要学科。如何使学生所学知识得到巩固和提高,同时又能节省时间和精力,是教师和学生共同关注的问题。对口单招机电专业,五门专业课程中有一门是电子线路,它占分比不大,为15%,合45分,一般有2道计算题,分值各10分左右。根据考纲要求,这门课程涉及的内容很多,共11章,但课时安排不多,它从高二开始开设,周课时2节,要在一年时间内完成新课的教学,授课的老师普遍感觉教学课时不足,上课时一直不停地在赶进度,根本没有足够的时间让学生随堂测验或课堂答疑;学生学习起来也感到很吃力,知识点消化困难,解题时准确性不高。
针对以上实际情况,在这几年的教学中,我携同专业组成员,编制一本适合对口单招机电专业使用的电子线路计算题教学案,用它来配合教学,效果较好。
二、如何编制教学案
编写教学案,实际上就是在上课之前根据教材内容,围绕考纲,结合学生实际,预先制定教学策略、教学思路等综合方案。每年市场上的教学参考书、练习册、复习资料层出不穷,教师不能抓过来就用,应该紧密围绕新考纲,钻研教材,提炼纯金。我们的教学案并非一定是最“优秀”的,但它必须是符合学生实际情况的,是我们经常仔细琢磨、消化、吸收,经过大胆提炼的“知识”精华,也是学生求知路上的高级“营养品”。
以电子线路第五章第二节集成运算放大器的线性应用为例,根据考纲,要求学生熟练掌握比例运算放大电路的分析计算,确定教学重点和教学难点:分析计算比例运算放大电路。教学内容从题型入手,按由浅入深、由易到难的要求选择题目,编制教学案。
先通过比例运算电路:反相输入、同相输入、加法运算电路和减法运算电路四种典型运算放大电路的分析,推导出输出与输入电压间的关系,再从例题出发分析一般线性集成运放电路,并从例题中归纳出计算线性运放的“三步走”分析方法。第一步,由虚断,算V+;第二步,从虚短,知V-;第三步,在反相输入端,由∑I=0,算待求量。
俗话说:“授人以鱼,不如授人以渔。”课堂上有限的时间只能把解题思路讲清,知识点的巩固和强化,靠的是课后,所以,课后必须留一些题目让学生回家练习,对有些仍不能独立解题的学生,可以让他们课后继续思考,适当给予课外辅导。
三、编制和使用教学案的好处
编制和使用教学案,配合教学有明显优点:
1.可节省课堂时间,提高课堂效率,在每个计算教学环节中,为完善教学内容,强化教学效果,常需要补充适当的题目,若把这些题目抄在黑板上,则既会使学生因抄写题目而浪费时间,又减少课堂教学的容量,教学案的配合,克服了这一弊端。
2.可突出重点,能方便学生预习、复习。在课前,将需补充的题目印在教学案上提前发给学生,并布置预习的要求,这样可以帮助学生明确预习要点,而且可以培养学生的思维能力、理解能力及分析问题的能力,课后布置作业,起到复习巩固作用。
3.可讲练结合,顾及全体学生,由于班里学生接受知识的能力不同,有的学生经预习对所学内容早就做到心中有数,听课时对疑难之处就能重点听讲,只需稍加指点,就能掌握,对这类学生可再配合适当的练习,加以巩固,并且还可以适当做一些较难的习题,而对成绩较差的学生,基本题也不会,教师可以及时辅导,使他们能掌握当堂课的基本计算,做到尖子生“吃饱”,中差生“吃好”。
教学案是把教师的教案与学生的学案二者融为一体的教与学方案,使用教学案教学实际上是为学生设置的一种学习方案,以学生的学为中心,从设计的角度来看,其基本内容源于课本,根据学生的学习水平,确定学习目标,力求具有可操作性、可检测性以及发展性,它尽可能缩减了教师的讲授时间而让学生更多地或参与动手实验、或讨论、或相互质疑等活动,所以教学案既是教师的讲稿又是学生的学稿,是教师与学生合作互动的脚本。通过教学案来促进课堂上师生的良好互动,在教师的指导下,能够提高学生课堂学习效率,为单招电子线路高考取得高分做好充分的准备,也为单招机电专业学生高考获取高分奠定基础。虽然每节课的教学案都是经过精心准备,认真编写的,但是在课堂教学过程中仍然会有各种各样的情况出现,只有做好教学记录和反思,才能不断完善教学案,让它在今后教师的教学和学生的学习中发挥更大的优越性。
参考文献:
关键词:职业院校;管理学;创新;教学方法;教学目标
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1671-0568(2014)11-0053-02
管理学是建立在行为科学、经济学、心理学、现代管理理论基础上的应用性极为广泛的综合性学科。如何提高职业院校管理学课程的教学效果,培养适应社会需要的管理人才,是摆在管理学教师面前的一个重要课题。这就需要围绕职业,做好课程目标定位,开展生动、活泼的教学活动。高职管理学课程的教学目标是:结合就业,提高课程的应用性,培养学生分析问题和解决问题的能力。所有教学活动都应围绕学生学习积极性与主动性的培养,及其自主学习能力的形成而展开。本着上述目标,笔者在开展教学活动时,主要是启发、引导学生进行独立分析与思考,鼓励学生充分表达自己的意见,为学生营造敢于创新、善于探索的良好学习环境。
一、精选管理案例,激发学生的学习兴趣
管理案例是指根据一定的教学目的,在对企事业单位管理实际状况进行调查研究的基础上,围绕一个或数个管理问题,对特定的管理情景所作的客观描述。管理案例不能脱离社会和生活,更不能脱离学生的兴趣。案例选择是否得当,直接影响着课堂教学的效果。在教学实践中,笔者发现学生对以下三类案例比较感兴趣:
1.行业案例。通过问卷调查、企业教学实习,以及对毕业生的追踪调查,将与行业有关的案例作为知识的载体引入课堂,能使课程与职业紧密联系,加强课程的应用性,有利于增强课堂教学的生动性,提高学生的学习兴趣和效果。譬如,在讲授决策特点的时候,笔者引用了北京地铁十三号线的设计这一案例,案例的内容包括十三号线地铁的设计背景、目的、决策过程等信息,还包括实际拍摄的几幅地铁站内照片。案例介绍完后,请学生思考并回答几个问题,每个问题的设计都对应了决策的一个特点。例如,讲解决策的超前性这一特点时,请学生结合站内高峰客流图片,回答十三号线的设计是否有缺憾。如果有,怎样改善站内设计,才能有效缓解早高峰堵塞。作为北京市五环外最早的一条地铁线路,十三号线的规划在十几年前是具有超前性的,对未来客流量的分布与变化富有预见性,这正是决策的一个特点。但是,从现在十三号线的运营情况来看,楼梯通道过于狭窄,极易造成拥堵,满足不了高峰运行时段客流的需要。这样,通过行业案例的介绍与分析,以及教师的有效引导和学生的自主思考,学生能够很好地理解所学的知识点,课堂学习效果非常好,充分体现出课程在专业体系中的基础作用。
2.典型案例。通过网络、书籍、报刊等多种渠道进行收集和整理,引用有影响力、能突出反映教学内容、有代表性的国内外企业案例。这部分案例能反映出现实发展中的问题,并且蕴含大量的信息,能够丰富学生的认识。例如,运用海尔崛起的综合性案例讲解管理思想、管理原理、企业文化等内容,利用苹果公司前总裁史蒂夫・乔布斯(SteveJobs)的行事风格来讲解领导素质、企业战略等内容。
3.社会热点案例。内容新颖,反映社会热点、焦点的新案例,能激发学生学习的兴趣与欲望,促进学生积极参与各个教学环节。当然,新案例往往不能直接作为管理案例,还需要教师进行编写、整理,把学生需要掌握的问题融入其中。学生非常喜欢社会热点案例,在教学的讨论环节各抒己见,纷纷踊跃发言,提高了探索精神和创新能力。与时俱进的新案例,能使课程理论紧密结合社会实际,易于理解与接受,有利于教学目标的实现。
二、运用情境教学,提高学生的参与性
情境教学法是在教学过程中,教师有目的地引入或创设以形象为主的生动具体的场景,以引起学生一定的情绪体验,从而帮助学生理解知识、获取技能并使心理机能得到发展的方法。管理情境运用得当,会使课堂生机勃勃,学生也能获得发展。高职《管理学》教学情境的创设,既要体现管理情景的生活性、问题性,又要融入真实的人物情感,凸显管理情景的实用性。下面以笔者授课过程中创设的两个教学情境为例,对高职《管理学》课程情境教学的运用予以阐述。
1.教学情境一:活动策划(教学内容:计划)。情景导入:首先是开场白――告诉学生本堂课要学习的内容(撰写活动策划书)是未来就业的一项重要技能,一定要高度重视,积极参与。然后,播放一段生动而富有创意的联欢会视频,让学生发现其中的亮点、创意;接着,提出问题――怎样策划一台精彩的、引人入胜的元旦联欢会,在联欢会开始前要做足哪些准备工作?营造好教学情境后,以一欢会的策划流程为例,在分析和讨论各环节关键问题的基础上,逐渐让学生了解计划书的基本框架模式。其中,需特别强调创造性思维在策划活动中的重要作用,并用实例说明好的创意是策划的灵魂。在做活动策划时,应运用所学的多种创新方法,开动脑筋,形成创意。
2.教学情境二:折纸(教学内容:单向沟通、双向沟通)。情景导入:师生一起参与折纸游戏。由教师发出操作指令,学生闭上眼睛一起操作:将纸对折――再对折――把右上角撕下来,旋转180度――把左上角撕下来――睁开眼睛,把纸打开。在没有沟通交流的情况下,学生完成的是各种不同的图案。然后,由教师随便邀请几位学生,重复上述指令,唯一不同的是这次折纸的过程中学生可以提问。后面的这次折纸因为其间有沟通,学生明确教师的要求,最终折出了相同的图案。
【关键词】线性方程组;案例教学
线性代数课程在大学数学中占有重要地位,这使得广大数学教育工作者对其教学内容,教书手法进行了大量的研究.就目前的大部分教学内容来看,过于强调数学的严谨性和系统性,缺少线性代数与实际相结合的教学.使学生对这门课程只是学会了一些理论,而不知道线性代数的实际应用。在国家大力倡导应用型人才培养的大背景下,这种情况是需要改变的。也就是在线性代数教学中,要适合地融入案例教学,以提高学生的实际运用水平和学习兴趣。本文作者就线性方程组的案例教学进行了这方面的尝试。
在32学时的线性代数教学中,线性方程组是核心内容,利用初等行变化求解线性方程组也是学生必须掌握的手法。但是讲完这章以后,作者发现学生只是会了求解线性方程组,往往对其实际应用很模糊,就慢慢地在教学中融入案例教学。让学生感到学有所用的同时,强化了学生的应用意识,培养学生应用能力,进而增强了学生对知识的掌握和理解。
本文将给出几个典型的线性方程组应用实例。
1.人力资源分配问题
例1.某昼夜服务的公交线路每天各时间段内所需司机和乘务人员人数表所示。
设司机和乘务人员分别在各时间段开始时上班,并连续工作8小时,问该公交线路应怎样安排司机和乘务人员,既能满足工作需要,又使配备司机和乘务人员的人数最少?
解:设表示第i班次时开始上班的司机和乘务人员数,
这样我们建立如下的数学模型。
这本来是运筹学中的线性规划模型,在线性代数中,我们只考察约束条件,这和线性方程组非常相似,但是不一样。为了转化成方程组,首先引进6个变量让六个约束左边分别减去这六个变量,则得到如下线性方程组:。
2.套裁下料问题
例2.某钢管零售商从钢管厂进货,将钢管按照顾客的需求切割后售出.从钢管厂进货时得到原料钢管都是19m长.现有一客户需要50根4m长,20根6m长和15根8m长的钢管,应如何下料最节省?
解:首先考察所有的下料方案,见[1]。通过下料方案可以引进7个变量。用表示按照第i种模式(i=1,2,…,7)切割的原料钢管的根数。这样我们建立如下的数学模型。
3.生产计划问题
生产计划问题
例3.某公司面临一个是外包协作还是自行生产的问题。该公司生产甲、乙、丙三种产品,都需要经过铸造、机加工和装配三个车间。甲、乙两种产品的铸件可以外包协作,亦可以自行生产,但产品丙必须本厂铸造才能保证质量。数据如表。问:公司为了获得最大利润,甲、乙、丙三种产品各生产多少件?甲、乙两种产品的铸造中,由本公司铸造和由外包协作各应多少件?
通过以上分析,可建立如下的数学模型:
目标函数:max=
约束条件:
为了转化成方程组,首先引进3个变量让三个约束左边分别减去这三个变量,则得
到如下线性方程组:
通过以上两个案例,就把线性方程组与实际问题联系起来了。使学生了解了线性方程组是如何应用于实际的,进而对这门课程的理论有了新的认识,提高了学习兴趣,从而增强了学生的应用意识。另外为了求解这些方程M,可以在教学中融入数学软件Matlab、Mathematic,从而使学生更加觉着线性代数不仅有用,而且好学。
参考文献:
[1]谢金星,薛毅.优化建模与lindo/lingo软件[M].北京:清华大学出版社,2005.
[2]黄玉梅.应用型人才培养的《线性代数》课程教学改革探索[J].西南师范大学学报(自然科学版),2013,38(11),157-161.
【关键词】高中数学;案例教学;讲解活动;思考;认识
数学学科离不开案例教学活动,教师教学技能、教学目标、教学意图、能力培养等,可以借助于数学案例这一载体有效渗透,可以借助于案例教学进行深刻的展示.教学工作者在数学案例讲解过程中,需要综合多方面教学因素,借助行之有效、灵活多变的教学方式,开展数学案例讲解活动.教育功能学指出,案例讲解作为教学活动重要组成部分,其活动过程承担着教授解析数学案例方法技能,肩负着锻炼培养数学学习素养等方面的“责任”.高中阶段,数学学科对高中生数学学习技能及素养的目标要求更加鲜明和严格,高中数学教师更加要切实做好案例讲解活动.本人现结合案例讲解亲身感悟,对高中数学案例讲解活动开展阐述自己的点滴认识.
一、案例讲解应体现双向特点,采用互动式教学活动
教育运动学认为,教学实践的过程,就是双边互动的发展进程,教师与学生借助于教学介质进行双边互动、共同合作的双向活动.案例讲解是高中数学课堂教学的重要活动形式,但部分高中数学教师在案例讲解的过程中,忽视案例讲解过程的双向特点,采用教师向学生的单边教学方式,高中生难以融入到案例讲解活动之中,难以全身心投入解析案例活动,难以遥相呼应双边互动活动.这就要求,高中数学教师案例讲解同样要遵循教学活动双边特性,将讲解案例过程变为师生交流探讨的过程,在教师与学生的深入交流、学生与学生的合作互助中,有序探知数学案例,有效探析数学问题,深入判断归纳,主体特性得到展现,数学技能获得提升.
如在“空间几何体的表面积与体积”案例教学中,教师围绕找寻该案例的解题思路这一“任务”,组织高中生开展互动式教学活动,与高中生进行对话沟通,共同互动等活动,让高中生在教师的教学语言引导下和点拨下,对空间几何体的表面积与体积方面案例条件进行深刻的研究和分析,找出条件中展示的内容以及解题要求与所揭示条件之间的联系,从而对解题途径和推导过程有深刻认识和掌握,促进解题思路教学的进程.
二、案例讲解应延长探究过程,采用探究式教学活动
教育实践学认为,案例讲解就其本质而言,实际就是探索、研究的实践过程.这一过程中,既离不开教师的悉心指导,又离不开学生的深入探析,二者之间是一个相互融合、相互促进的有机统一过程.实践证明,学习对象在动手实践探析获取的策略技能比教师直接告知的解题策略技能的认知度和掌握度更为深刻和显著.因此,案例讲解过程要摒弃教师直接告知的讲解模式,将高中生引入到探究研析解决问题思路方法的实践之中,组织高中生开展探知问题条件、推导解题过程、确定解题思路以及总结解题方法等实践活动,让高中生在循序渐进的渐进式、递进式探索研究、分析思考中,对解题策略方法有本质性的理解和掌握.
如“直线和圆的方程的应用”案例课教学中,本节课的教学目标之一为:“理解并掌握直线和圆的方程的应用的解题方法策略”.高中数学教师根据这一教学目标要求,利用高中生主体特性所呈现出来的主体能动特性,采用学生探究、教师指点的探究式教学方式,组织高中生感知“已知直线l经过点P12,1,倾斜角α=π6,圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ-π4(1)写出直线l的参数方程,并把圆C的方程化为直角坐标方程;(2)设l与圆C相交于两点A,B,求点P到A,B两点的距离之积”案例活动,高中生在自主阅读和研析问题案例内容中,认识到:“本题主要考查对直线与圆的方程的应用,点的极坐标和直角坐标之间的互化问题”.此时,教师要求高中生根据案例解答要求,结合条件关系,开展问题解答过程的推导过程,高中生通过思考分析,共同研析,通过推导活动认识到:“第一小题解答时,需要运用直线参数方程的定义,再利用两角差的余弦公式;第二小题需要根据直线方程和圆的方程,建立方程式,再根据韦达定理求得答案”.教师根据分析活动强调指出:“要准确理解直线参数方程中参数的几何意义”.高中生经过小组共同合作探析,归纳得到其解题策略.在此过程中,教师没有直接告知解析案例的方法,而是将解析方法融入到案例讲解活动之中,通过实时点拨,学生探析等活动,实现高中生对探析案例的深刻认知和掌握.
三、案例讲解应注重知识延伸,采用拓展式教学活动
上虞分公司积极落实省、市两级纪委关于2022年法纪法规教育活动的要求,自8月16日起,自上而下开展一系列“讲案例、学法规、学制度”活动,不断提升员工守法意识。
书记讲法规:8月21日,上虞党支部召开党员扩大会议,全体党员、部门经理、网格长参加会议,在集中学习中移网大教育视频后朱懂书记选取了三个典型的违规案例进行讲解,并从案例分析中引出公司相关规定及制度,让大家通过案例牢记学习法规执行制度的重要性。部门经理、网格长都是带队伍的人,朱书记要求与会人员在自己学好法规学好制度的同时,向下属员工传达公司要求,并把学法规学制度活动贯穿在生产经营活动中。
条线学案例:上虞分公司政企条线在做好半年度嵌入式廉洁风险防控自查的同时,积极组织一线员工开展警示教育。8月16日,政企条线邀请上虞党支部纪检委会,向全体客户经理、政企部管理人员开展了一次生动的宣讲。宣讲内容充分结合了近年审计发现的问题、纪委查处的案件,对政企生产经营活动可能遇到的案例进行了深度剖析。通过此次宣讲,大家进一步统一思想提高认识,有望从源头防止微腐败。后续上虞公司市场条线、网络条线也将组织开展防止微腐败宣讲教育活动。
员工大讨论:为使8月法纪法规教育活动收到实实在在的效果,上虞公司引导员工在学习活动之后开展一线员工大讨论活动,鼓励一线员工发表感想,在上虞公司上下形成“讲案例、学法规、学制度”活动的浪潮,让法纪法规教育深入人心。
关键词:学生主体学习平台多元发展校本探索
和谐共生,持续发展,是科学发展观指导下社会活动的根本形态和本质要求。学生作为教学活动进程的重要参与对象,学生参与课堂教学活动的深度,实施师生互动活动的程度及思维辨析的强度,都对新型教学理念下的高中数学课堂有效教学产生积极、深远的基础性、促进性的助推作用。现实教学活动中,师生对立、教学脱离、学教背离的现象和情况普遍存在,学习对象不能获得融洽、适宜、利于自身主体特性展现和发展的学习平台。基于新课改下的生态学习平台创建工作,已成为许多学校探索研究的重要课题。近年来,我校围绕构建生态学习平台,促进学生多元发展这一主题,组织各学科教师结合各自学科教学活动,进行专题实践调研,取得了一定的成绩和效果。笔者现结合自己所任教的高中数学学科,从协调教学要素,促进多元发展这一角度,论述在校本课题探索中的措施方法。
一、以教材为纲领,挖掘教材丰富生动要义,搭建主动学习探知的平台。
教育构建学指出,教师开展的教学讲解活动,学生实施的学习探知活动,都需要遵循和紧扣数学教材这一“根本”进行实践,脱离了“教材”的教学活动,就成为“无线”的“风筝”,“无根”的“朽木”。同时,学生实践活动的开展,基本都是围绕和紧贴教材内容知识点或案例进行活动。笔者认为,所谓生态学习平台,其首要条件应该是联系实际,实事求是。这就决定了高中数学教师构建生态学习平台,必须紧扣教材内容,紧贴学生实际,凸显数学教材的“纲领性”作用,将数学教材所具有的生动特性、生活意义、趣味特点及激励作用等,进行全面阐释和展示,为高中生形成主动探知求索的内生动能奠定情感“基石”。教师在教材应用进程中,要凸显一个“活”字,体现一个“度”字,不能“啃死书”,应灵活运用,注重方式,确保有效。如在“简单的线性规划问题”教学中,教师抓住该节课教材所表现出来的“生活应用”特性,对该节课教材内容进行深度挖掘和仔细研究,通过设置“学校需要购置课桌和课椅”、“旅客合住宾馆房间”等典型事例,对教材的丰富生动特点进行充分展示,从而让学生在适宜、积极的学习平台上,逐步形成自主学习探知的动力。
二、以案例为抓手,利用案例抽象概括特点,搭建解析归纳实践的平台。
案例是数学学科知识要点和深刻内涵及丰富外延等的典型概括和生动展示。案例设置始终要对数学教材的深刻内涵进行体现,对教师的教学目标和教学意图进行呈现。笔者认为,学生生态学习平台构建要素中,数学案例是不可或缺的重要组成要素之一,同时,它也成为许多教师培养和促进学习对象多元发展进步的重要抓手之一。教育学指出,典型、精当的数学案例,能够起到展示教学内涵要义的“放大镜”的作用。因此,教师要善于构建高中生探究判断案例的学习平台,把学生看做是解析案例的“生力军”,将探知案例条件内涵、探寻解析案例渠道、探求解答案例思路、归纳解答案例方法等关键环节或主要任务交付学生,留给学生,为学生提供探析实践的平台。
问题:有n个首项都是1的等差数列,设第m个数列的第k项为amk,(m,k=1,2,3,…,n,n≥3),公差为dm,并且a1n,q2n,a3n…,ann成等差数列,证明dm=p1d1+p2d2,(3≤m≤n),p1,p2是m的多项式,求p1+p2值。
学生分析:需要根据数列的通项公式,表示出相应的项数,然后根据等差数列的通项公式从而求证出p1+p2的值。
教师指点:在此类案例解答中,需要正确掌握数列的通项公式,特别是等差数列的通项公式内容。
学生解题略。
教师点评学生解题过程,并与学生一起归纳解题思路,向学生指明该问题的解析方法及策略。
三、以评价为桥梁,展现评析互动沟通作用,搭建深度评价交流的平台。
教育学认为,学生不仅是数学知识探索者,而且是学习活动的思辨者。高中生在阶段性的学习实践发展进程中,逐步形成了自主辨析、自我评析、自我提升的良好学习素养。但笔者发现,许多高中生由于在高强度的学习活动中,巨大的学习压力下,高期待的学习期望中,疲于应付,忙于学习,深入反思、深刻剖析的评判活动得不到有效开展和实践,其思维辨析能力未能得到锻炼和提升。师生双边式的互动评价活动,不仅为师生交流学习心得、互换观点见解提供了时机,还为学生深入反思、深刻辨析提供了良好平台。因此,教者在生态学习平台建设上,将互动评价平台创建作为一个途径,围绕某一数学知识点、某一数学案例、某一解题过程、某一解题方法等,设立互通评价的讨论话题或“焦点”,组织学生深入思考,联系实际,大胆发言,表达观点,促进高中生在深度思索、深入辨析的同时,获得科学的学习方法和经验。
如在“已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,两准线间的距离为l.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)直线过点P(0,2)且与椭圆相交于A、B两点,当AOB面积取得最大值时,求直线l的方程”案例解答中,教师围绕“直线的方程,椭圆的标准方程及图像,直线与椭圆方程的应用”内容,组织学生建立讨论评价小组,开展辨析讨论活动。学生在自主思考和小组内讨论的基础上,指出:“解析此类案例是需要正确利用直线方程、椭圆的标准方程求法以及韦达定理等内容。”此时,教师组织学生进行二次评判活动,其他学生个体自我反思后教师进行指导点拨,总结概括。高中生在互动讨论、深入辨析的实践活动中,思考更有深度,思维更科学,在评价讨论学习平台上,获得思维辨析的再进步。
四、以课堂为载体,延伸课堂教学外延触角,搭建课外探索实践的平台。
关键词:教学方法;教学质量;接口技术;汇编语言
作者简介:李济生(1957-),男,山西晋城人,北京交通大学计算机学院,副教授。(北京100044)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)34-0061-02
自2010年开始,北京交通大学计算机学院将“汇编语言”和“接口技术”课程合并成“汇编与接口技术”,要求在原有两门课程内容基本不变的情况下,重新优化新课程的教学方案,并要体现出课程的先进性。因此如何规划课程内容,促进理论与实践教学紧密结合,提高课程的教学水平就成了设计和规划新课的关键。通过两年多的教学实践证实所采用的教学方案是有效的。
一、以提高实践能力为导向的课程规划
在总结以往教学工作中的经验和教训基础上,我们对新课程的规划达成了共识,即坚持以提高学生实践能力为导向的课程内容规划方式。[1]
1.汇编语言要重视基础知识的掌握和应用
汇编语言教学要加强对计算机体系结构的认识,重视基础知识的掌握和应用,理解指令和硬件之间的互动关系,以便为后续课程的教学打下良好的基础。
汇编语言仅靠书面作业是很难深入理解指令的内涵和掌握程序设计技巧的,要坚持理论、实践、再理论、再实践这个过程,尽快引导学生将理论与实践结合。为达到此目的,我们在涉及指令的第一次课后就安排了汇编语言调试工具DEBUG的实验;并随后要求学生对每条指令和课堂上讲过的程序(包括作业)在DEBUG或DOS环境下进行测试,观测变量和标志位的变化。通过理论学习和实验验证相结合的方法,学生很快掌握了汇编语言的基本内容和程序设计方法。
2.接口技术要坚持以案例驱动的教学方法
坚持以案例驱动的教学方法,就是在学生掌握必要基本概念的基础上,以问题为核心、以案例为基础设计教学过程的教学模式。[2]在教学中我们根据各章节的特点设计了很多教学案例,包括定时器控制蜂鸣器发声案例、定时器产生日时钟案例、定时器产生PWM波形案例、并口控制步进电机案例、并口在0或1方式下交换数据案例、中断控制器与并口或定时器结合的中断控制案例、微机之间串口通信案例、RS485方式通信案例、AD0832多目标同时控制案例等。通过对以案例驱动的教学模式的实践,感受到学生参与分析和讨论问题的热情提高了,掌握课程内容的能力增强了,同时学生对硬件课程的兴趣和解决实际问题的能力也得到了提升。
3.课程内容要与时俱进
随着计算机技术的高速发展,传统的教学内容已不能满足当今需求,而课程内容的更新也势在必行。为此我们将新技术PCI总线和USB总线引入到教学中来,使传统的课程赋予了新的内涵。[3]
PCI总线和USB总线的引入不能只停留在概念层面,要针对学生在理解时序控制和总线协议中存在的困难开展教学活动;重点加强对PCI和USB总线协议的理解,并结合传统的EISA总线分析PCI总线与它们的区别和联系,分析总线“桥”的作用和工作原理。虽然这部分内容没有开展实验,但它是研究性教学的重要部分。通过专题讨论,学生对新技术有了更深入的认识。
二、接口教学要强化关键知识点的理解
帮助学生掌握重要的知识点是学好课程的关键,也是引导学生深入思维、提升创新能力的重要教学环节。
1.强调IN和OUT指令与硬件的互动关系
在接口的控制中常用的两条指令是IN和OUT。很多学生并不知道这两条指令执行过程中如何会引起接口信号的变化,从而引起CPU与IO之间的数据交换。为使学生建立软硬件之间的互动概念,应重点讲清楚IN和OUT指令的三个基本要素;即IN和OUT指令在执行过程中,首先CPU会将指令中涉及到的端口地址送到地址总线上,译码后选定要操作的端口;同时会产生/IOR或/IOW有效控制信号,控制数据的流向;此时OUT指令会把数据送到数据总线上,而IN指令会从数据总线上获取数据。学生掌握了这些知识点就能深入理解软硬件的互动机制,为接口的设计奠定基础。
2.注重对中断控制器8259端口寻址方式的理解
中断控制器8259内涉及到了十多个端口,但片内地址只有一根线A0,如何用一根片内地址线寻到那么多的端口呢?学生很难理解这个问题。为了讲清楚这些概念,可以结合8259采用的端口译码片内地址A0、特征位、初始化顺序、先送地址后数据等多种寻址方法,并结合其他接口芯片的寻址方法进行归纳和总结,进而深入理解8259的端口寻址过程及特点。通过对该知识点展开分析和讨论,使学生对接口中的所有寻址问题有更深刻的认识,同时对接口电路的设计也是有帮助的。
3.加深对DMA主从模式下IOR\、IOW\、MEMR\、MERW\信号的两面性特征的认识
无论是CPU还是DMA,都可以完成存储器与IO之间的数据传输。实际上,在存储器与IO交换数据时,作为当事的双方并不关心谁在控制它们之间进行数据交换,只要满足总线数据读写时序,存储器和IO就可以完成数据交换。从这个意义上讲,如果DMA能模仿CPU对总线的读写控制时序,自然也就能达到数据交换的目的,只不过CPU是通过软件方法实现,而DMA则是通过硬件方法实现。因此在教学中应强化对DMA的四个信号(IOR\、IOW\、MEMR\、MERW\)在主从模式中所表现出来的差异,仔细分析CPU控制下完成存储器与IO交换数据的机理以及DMA模拟这些过程所必需的硬件信号和它们在不同模式下的作用。这不仅能使学生容易理解DMA的工作原理,而且也能使学生加深对计算机设计中软件和硬件互相替代规则的认识,为设计计算机系统中的主控器提供很多思路。
4.从AD转换器的查询和中断方式来看软硬件的相互配合
任何接口的数据交换都包含查询和中断两种方式。查询方式的本质是通过IN指令来获取AD转换结束的状态信息。由于AD转换结束线一般是非三态的,所以需要在数据总线和AD转换结束状态线之间接入三态门。在用IN指令查询转换结束状态时,AD转换结束的状态与总线瞬间接通,从而可通过数据总线获取AD转换结束状态的信息。中断方式获取转换结束的状态与查询方式有着本质的不同,它需要通过一根硬信号连接到中断控制器上,同时要解决中断发生的随机性问题,并按一定的格式编写相应的中断服务程序。
查询和中断方式在软硬件设计上的差别清楚地说明了这两种数据交互方式在原理上的差别,教学中应注重说明不同方式下软硬件搭配问题,使学生掌握不同接口电路的设计方法。
5.挖掘接口芯片应用的潜能
接口技术可供挖掘的知识点很多,比如用定时器产生频率和占空比可调的PWM波形,就是接口芯片的应用拓展问题。可根据定时器方式1和方式3的特点,将定时器0选用方式1,定时器1选用方式3,定时器1的输出OUT接在定时器0的GATE上,生成的PWM波的频率由定时器1的输出频率决定,PWM波的低脉冲部分由定时器0的定时时间决定,只要改变定时器0和定时器1的时间常数就可以改变PWM波的频率和占空比,从而输出频率和占空比可调的PWM的波形。通过类似知识点的扩展,开拓了学生的想象空间,也提升学生的创新意识。
三、全面开展研究性教学
全面开展研究性教学是课程建设和提高教学水平的重要环节。本课程的研究性教学包括研究性理论教学与研究性实验教学。前者以专题报告、调研报告、研究报告和小论文为主,后者以研究性实验为主。
在研究性理论教学方面,除了结合现有教学内容设计一些题目外,还结合新技术设计了另一些题目,例如I2C总线和SPI总线时序的特点及时序产生方法、I2C总线的读写时序与PCI总线的读写时序之间的特点分析、PCI总线和USB总线应用技术的新进展、PCI总线与传统的系统总线的区别和相关的应用实例分析等。在研究性实验教学方面,我们结合实验平台和扩展实验平台设计了许多实验题目,例如I2C接口的存储器访问实验、I2C接口的RCT时钟控制实验、SPI接口的EEPROM访问实验、音乐播放器实验、带图标显示的交通信号灯实验、竞赛抢答器实验、远程电机控制实验、恒温控制实验、风扇演示系统实验、串口小键盘音乐通信实验、定时猜数游戏实验、基于采数计时控制的交通灯模拟系统实验、基于串口的多功能播放器实验、警报系统实验、秒表设计实验、数字闹钟实验、电子琴实验等。
研究性实验给课程带来了很多生机,在业余时间经常可以看到学生以组为单位在实验室里讨论和完成自己的实验。学生对这些实验内容有着浓厚的兴趣,并不断努力提升自己的综合应用能力。
四、课程的考核与评价
多年来学校一直采用开卷考试,强调以应用为导向的试题内容,并加大学生平时成绩的比例,使平时努力得到认可。课程的考核与评价比例是:考试成绩占50%,平时作业占15%,平时实验占15%,研究性实验占15%,专题研究报告占5%。采用这种考核与评价机制促使学生平时就注重对自身综合应用能力的培养,取得了较好的效果,同时也得到了学生的认可。
五、结束语
培养出高水平且具有实际应用能力的学生是我国现代化建设中不可缺少的基本要素,而提高教学水平是培养高水平人才的必要基础。为了培养符合社会需要的计算机应用人才,我们总结了以前课程的经验和教训,对“汇编与接口技术”课程的教学方案进行优化和尝试。通过两年多的教学实践,取得了比较满意的效果。我们将继续对课程进行研究和探索,寻找一条更适合培养出高质量学生的教学方案。
参考文献:
[1]赵姝,张燕平,陈洁.如何在教学中培养本科生的科研能力[J].计算机教育,2012,(6):12-15.
关键词:医学遗传学;混合式学习;教学改革
2017年《国务院办公厅关于深化医教协同进一步推进医学教育改革与发展的意见》提出,未来五年制临床医学将成为医学本科教育的主流,到2022年全科、儿科等紧缺人才培养得到加强。作为几乎涉及所有专科的基础跨学科课程,医学遗传学的学科重要性日益凸显。在实际人才需求上,与欧美等国家相比,我国临床遗传咨询人才短缺严重,因此,增设了临床遗传专科进行规范化培训。随着近年来遗传学理论的快速更新、精准医学理念的提出,基因编辑、高通量的测序等技术日趋成熟、成本快速下降,许多疾病的预测、诊断和治疗正在逐步成为现实[1]。作为生命科学领域发展最迅速的前沿学科之一,从理论知识到实践运用,无一不对医学遗传学的人才培养和教学质量提出了更高要求。然而,我国地方高校本科临床医学专业的医学遗传学课程教学却存在与临床需求脱节的情况:在校授课教师多为基础医学相关领域的研究型人员,且研究领域的局限性导致无法将知识点之间融会贯通,出现课程知识点堆砌导致体系散乱、单元孤立等状况。另一方面,教师在授课过程中,由于知识点繁多、课时紧张等因素,课堂上难以开展充分的案例讨论和临床前沿的学习[2]。前期我们初步探索并建立了基于智慧教学工具雨课堂的混合式学习模式,即“课前预习-课堂讨论-课后提升”的学习过程[3]。课程设计方案的优化主要分为两块:①进行知识点分块,基于两个维度开展:一是立足学习要求分块的信息传递类和能力素养类知识;二是立足实际学情和人才培养要求的重难点分块。②明确教学方案,主要包括课前、课堂、课后的学习内容和课堂开展形式,在此基础上制作了覆盖课程所有环节的全周期智慧教学课件包。本文是在前期基础上进一步凝练课程知识点、对课堂环节进行再设计的实践与思考。
1混合式学习模式构建的核心思路
混合式学习模式的设计并非简单地添加线上内容,而应在学习内容上突出课程特色,教学设计突出重点。医学遗传学是一门强调基础与临床相融合的交叉学科。为了帮助学生在看似不同的章节之间挖掘知识网络之间的内在联系,完善和构建遗传学的知识体系,我们从课程改革之初便确立了核心思路:以教师成长为基石,以学生的未来发展为中心,简单知识线上学,复杂内容线下学。所谓的简单知识,指的是以记忆、理解、应用等低层次目标为学习要求的知识点;学生往往对这些知识点有所基础,或知识点本身简单易懂。而复杂内容则以分析、评价、创造等高层次目标为学习要求,需要通过充分的思考、交流、试错和修订的过程才能使学生形成深度学习的延伸和拓。此外,由于医学自身的特点,这部分线下学习还包括医患沟通的艺术等医学人文精神的培养[4]。其中,课程的建设核心是“线下”,一切线上资源的设计与整合都是为了线下服务,而线下课堂的建设集中在临床案例库的建设和教学环节的设计。
2混合式学习模式的设计与实践
课程总学时为24个理论学时,课程考核主要由三部分构成:一是平时的课前/课上/课后的任务或小测,占比20%;二是分组学习的课堂表现,包括案例讨论、情景模拟等,占比20%;三是期末考核,占比60%。
2.1突出课程特色,构建医教协同教学模式,建立案例库
我国在遗传专科的建设方面推进缓慢,本科临床专业学生的医学遗传学课程的实验课时数少,有些医学院甚至没有安排实验课。教师的讲解常停留于教材,与临床脱节。因此,课程组于2015年起开始与本地三甲医院的临床遗传室建立起稳定的教学合作关系,每届均挑选学生在假期到遗传室开展2周的临床见习。见习学生将在课堂上与班级同学分享见习经历,从而带动全班学生加深对遗传专科相关科室的认识。5年以来,临床见习方案不断完善。考虑到临床学生早临床、早科研、早社会的培养要求,目前已形成“临床+科研”为构架的学习方案。其中,临床板块包括染色体核型分析操作、遗传咨询学习等内容;科研板块则以某种遗传方式的遗传性疾病相关研究的文献阅读和思考为主。这些来自临床一线的学习内容的设计,极大程度丰富了见习学生的眼界,提升了学生的临床思维能力和科研学习能力。另一方面,课程组与临床合作建设和完善教学案例库。案例库分为3组:①经典孟德尔遗传的典型案例;②非经典孟德尔遗传的典型案例;③子病风险估算类案例。在此基础上,我们设计了环环相扣的问题,通过问题来引导学生思考和发现基础知识与临床实践之间的关系,目前已连续实践至第4年。案例教学方法促进了理论知识与临床实践的结合,为医学生将来进入临床工作起到了很好的铺垫作用[5]。
2.2立足培养目标,重塑课程内容,设计总体学习方案
为了合理梳理线上和线下学习的知识点,主讲教师秉持以学促教的理念,连续多年参加省医学会的医学遗传学分会学术会议,接受了临床遗传咨询师的培训,明确了本科教学培养方案和临床实际人才需求上的契合点。立足本科教学的培养目标,我们进一步把课程划分为两个维度:第一个维度的考虑是知识点是否能够通过直接输入完成学习,划分为信息传递类和能力素养类。前者包括医学遗传学相关的经典概念、特殊概念、常见疾病遗传方式、表型和机制等知识点的记忆、理解和简单应用能力;后者以临床思维、科研思维以及医学人文精神培养等为主,属于高阶性的培养目标,包括遗传性疾病案例的讨论和剖析能力、相关诊疗方案或基础研究前沿的学习能力以及在分组讨论和情景模拟中的团队协作能力、医患换位思考的能力等。另一个维度是基于临床实际进展和知识点的难易程度,划分为重点、难点和重难点。重点指基于临床应用和科学前沿2个角度,要求学生必须熟练掌握的内容,需要练习和简要讲解加以巩固。而难点则指学生较难快速理解的晦涩概念或临床复杂现象背后的机制,需要教师的讲解结合学生的充分思考和讨论才能达成学习目标。将所有知识点划分到上述两个维度后,针对信息传递类的重点知识通过“布置课前练习+课堂小测”达成低阶性的学习目标,而难点知识则增加课堂讨论以加深理解。例如人类基因、基因突变、人类染色体、染色体畸变等章节的大部分内容均属于重点知识,其中的移码突变、三核苷酸重复扩增等突变类型、罗伯逊易位携带者的遗传效应等则属于难点知识。针对能力素养类的重难点则主要通过充分的案例讨论、情景模拟等方式达成高阶性的学习目标,例如地中海贫血、唐氏综合征等遗传性疾病的分子机制、诊疗方案、预防措施等内容。
本文结合湖北文理学院的《软件工程》课程建设,以培养学生的实践能力和创新意识为核心,探索了课堂教学、网络教学与实践教学相结合的教学模式,有助于激发学生的兴趣和潜能,培养学生的团队协作意识和创新精神,提高学生的软件开发能力和工程素养。
1数字化教学平台构建
在《软件工程》教学过程中,积极探索多媒体课堂教学、网络教学与实践教学相结合的新型教学模式,构建基于网络的《软件工程》课程数字化教学平台,实现立体化的学习、答疑、自测和成果展示环境。《软件工程》课程教学主要由课堂教学、课程设计(实验)、在线辅助教学3部分构成。其中,在线辅助教学可提供丰富的教学资源,包括网络课件、实验指导、试题库、实验平台、电子教材等构成的多媒体数字资源,实现网络平台和教学资源的有机结合[2],开展在线设计、实验、答疑、讲座、案例分析、报告提交、测评等教学活动。
学校通过集中采购,购买一套相对完善的《软件工程》课程实验教学辅助系统软件开发实践能力提升平台。该平台通过提供标准化的企业实战项目案例及系统化的知识体系,让学生在学习-实践-学习模式下,培养其软件工程能力及技术实践能力,同时它还可以作为辅助教学工具被广泛应用于教学领域。
2交互式教学课堂设计
课堂教学是《软件工程》课程的核心,教学过程是师生交流、互动、共同发展的过程,应坚持做中学的教学理念,体现教师为主导,学生为主体的思想。
(1)教学内容设计。及时更新教学内容,反映软件工程的最新发展和前沿应用技术。教学目标和内容涵盖软件工程教育知识体系,保证课程内容的科学性和系统性。关于教学内容的选择,在介绍传统软件开发方法的基础上,强化软件生命周期、软件工程过程模型、结构化分析与设计方法、面向对象分析与设计方法和UML建模,重点突出面向对象的软件开发方法及先进的项目管理过程。
(2)教学方法设计。充分利用多种教学策略,如案例教学、情景教学、启发式教学、交互式教学等,激发学生的学习兴趣和潜能,以有效地调动学生的学习积极性和主动性。
(3)教学媒体设计。选择、安排并运用各种素材、媒体,确定各种媒体在何时使用、如何使用,不断优化教学过程。
在《软件工程》课堂教学中,以工程案例为载体,围绕案例开展教学,坚持以做中学为指导,以实际项目的生命周期为主线,重视学生反馈。
3学生实践能力培养
《软件工程》课程的理论知识较抽象,应借助实验、实践、课程设计等方式强化学生对理论知识的理解与应用。结合IT产业或企业需求,设计多层次、一体化的软件工程实践教学内容,由课程单元实验-课程综合实验-课程设计组成,并将其划分为由低到高3个层次:基础课程案例包、专项案例包、团队案例包。以实践能力培养为主线,践行多层次、一体化的实践教学体系,在纵向上按照适应学生能力培养规律的验证性、综合设计性、研究性层层递进,在横向上设立多个专题训练项目,满足学生的多样化需求,注重其多目标应用能力培养[3]。考虑实践教学体系中的多种类型,采用案例导向,项目驱动教学方法,对各实践教学环节进行全面改革。在选择或确定实践项目时,要尽可能来源于学生的现实生活,或能解决学生的的某些需求,杜绝让学生做凭空臆想、毫无实际意义的项目。
作为综合性的课程设计,要求学生组成开发小组,在教师指导下,以小组为单位合作完成一个规模适中的软件项目,以培养学生的团队协作精神。这种案例导向、项目驱动的实践教学模式,可充分激发学生自主学习的积极性,显著提高教学质量。
在课程设计教学上,采取任务驱动式教学方法,教师讲解基础概念以及课程系统设计思维与方法,学生分析待设计任务,设计、实现、测试与验证,按阶段答辩,讨论发现问题并作修改。目前,综合性的课程设计教学已初步形成了自身特色,即以计算思维能力培养为核心,以设计和实现能力训练为重点,以实际工程项目案例为基础,以工程实施环节为主线和标准,以团队为基本单位,全面提高学生综合素质。
4学生自学能力培养
课堂之外的辅助教学环节,有助于学生进一步掌握课堂讲授的知识,开阔视野,扩展知识面。并且,它还是实现因材施教,优化教学过程的重要途径。
辅助教学活动包括:①在线资料查阅:提供丰富的网络资源,包括论文、刊物、电子教材、电子教案及相关网站等;②在线讨论:教师和学生可通过《软件工程》课程网络教学平台设置的讨论区,进行交流讨论;③在线自测:提供各章的练习题,由学生选择完成,检测自学情况;④网上辅导:教师随时在网上提供辅导材料或通过讨论区和E-mail进行指导;⑤在线案例展示:将学生完成的优秀项目纳入案例库,加以宣传,供学生借鉴。
针对学生的学习兴趣、学习能力,以及实践项目的开发需要,构建学生团队,并由专业教师进行指导,即建立多样化的团队学习小组,达到共同提高实践能力的目标。这是引导学生主动参与,增强其主体意识,培养其搜集和处理信息、获取新知识、分析问题、解决问题以及交流合作能力的重要途径。
学研结合,倡导学生学以致用,通过专业性的学科竞赛和科研活动,以培育、提升和展示学生科研素质和创新能力。以中国软件杯大学生软件设计大赛为例,该竞赛的试题均来源于IT企业的真实项目或问题,属于真题真做性质,学生全程参与,能够真实地理解软件工程生命周期各阶段的内涵,为理论联系实际找到了结合点,有助于锻炼学生分析问题与解决问题的能力。同时,鼓励学生提炼劳动成果,撰写和发表学术论文,或申请软件著作权,为学生创造专业能力展示舞台,以有效地调动学生学习的积极性,增强其成就感。
一、创建有效的课堂活动让学生参与到案例教学中
初中数学知识的教学是建立在老师与学生共同配合的基础之上的,不仅需要老师引导学生学习,还应该充分发挥学生的主体地位,创建有效的课堂活动让学生参与到案例教学中。具体有以下几种方式可以将课堂活动与案例教学相结合。
(一)设计与案例教学有关的生活化问题情境
在案例教学过程中的课堂活动课上是学生将抽象的数学知识不断地具象化的最佳时机,在此过程中为学生设计相关生活化的问题情境,进而带领学生一步步的解决问题。
具体举例:比如在“方程式”的学习过程中,老师可以给学生举例――在奥运会期间,中国男篮顺利进入八强,在此次比赛中姚明一共夺得了115分,并且参加了7场比赛,那么每场平均得分是多少?进而老师可以引申到数学方程式的知识,加入一个人在篮球赛中2分球进了x个,3分球进了y个,总得分是80分?那么该如何列出方程式?(答案为2x+3y=80)
这样一个生活化的问题情境能够将数学与实际生活相结合,有利于学生在实践中具体应用数学知识,更直观地把握数学知识,并且这样也充分体现了新课改对学生实践能力和创新能力的要求。
(二)在课堂活动中增加探究式案例教学
在课堂教学活动中探究式案例是初中数学老师培养学生探究能力的重要方法,探究式的问题能够让学生体会发现问题、分析问题、解决问题的完整过程,解决了疑惑的同时更深刻地理解数学规律,从而逐步提高解决问题的技能。
具体举例:比如在学习关于“三角形的基本概念和性质”这部分内容时,涵盖了很多的难点,这个时候就需要老师带领学生一起进行探究,优化案例教学效果。在下图中,ABC中,线段AB与线段BC相等,长度为12cm,已知∠ABC是80度,∠ABD与∠DBC相等,并且DE平行于BC,问题是“求DE的长度为多少”?
这个时候就可以与学生进行合作探究式的教学活动,让学生首先分析题干中的条件,明确这是与三角形的概念和性质有关的问题;接下来老师再引导学生一起探究解决此类问题的方法,从而得出解题关键是“构建DE=・AB”的等量关系的结论;最后再让学生进行具体的解题过程。
二、案例教学设计中的主要环节
在初中数学的教学过程中,问题是学生进一步学习和探索的源动力,老师应该充分利用学生的求知欲,在案例教学设计的过程中以问题为载体,不断激发学生的数学思维,培养学生对数学的学习兴趣,进而设计出科学合理的案例教学。
(一)创设问题
比如在学习有关直线平行的条件这部分的知识时,在课堂开始前老师可以对学生提出一些与所学内容有关的问题启发学生思考。
具体举例:问题1:对于平面中的两条直线,它们之间的位置关系都有哪几种可能呢?对于这个简单的问题,学生会很容易回答出相交或平行这个答案。由此,老师可以进一步提出下一个问题。问题2:如果两条直线相交了,那么在这个图形中会有几个角?这几个角之间又有什么关系呢?这个问题可以引发学生对直线相交的情形进行思考,接着引出两条直线平行的问题。问题3:两条直线的平行应该如何进行定义?与两条直线的相交之间有哪些不同之处呢?
(二)联系实际生活,发掘数学知识
在人们的日常生活中有很多现象都蕴含着数学知识,老师应该充分联系生活中的这些数学现象,帮助学生更好地理解数学知识。
[关键词]电工电子;雨课堂;EWB;Multisim;双创;混合式教学;专创融合
电工与电子技术是山东工商学院面向非电类专业开设的一门技术基础课程[1],校内开设本课程的专业包括工业工程、安全工程、物业管理、工程管理等。本课程在教学实施过程中存在以下几个问题:教学内容涉及电工电子的各个领域(电路、数电、模电、电机拖动等[2]),信息量大、知识面广。而学生理工基础薄弱,有些专业的学生连大学物理课程都没有修过,仅有的物理知识局限在初中、高中水平,学起来事倍功半。各专业需求不同,工业工程专业本课程的理论学时为72,实验学时为16;安全工程专业本课程理论学时为48,实验学时为8;工程管理和物业管理等不同专业需求不同,对于本课程的课时选择也有差别,教学实施过程复杂。受学时和教学惯性的影响,教师和学生之间的互动比较少。课堂主要以教师讲授为主,学生被动接收,缺乏学习的主动性和积极性。长此以往,学生学习的积极性和注意力将逐渐下降,如多处知识点搞不清楚后往往会丧失学习的信心。本课程的实验内容偏少、形式单一,缺乏学生创新的土壤,缺少差异化的实验内容。学校的实验室设备较少,试验台是固定好的实验板,只能做固定的实验,学生通过插拔连接线获得参与感。学生缺少新鲜感和创新的余地,遏制了创新能力的培养。通过同行交流和走访调查发现,以上几个问题在其他高校中也非常普遍[3-8]。在建设“新工科”和“大众创业、万众创新”的新形势下,针对以上出现的问题,课程团队从案例引导式教学法、线上+线下混合式教学模式、虚实结合的实验环境、结合“双创”的课外实践四个方面进行了探索。
一、案例引导式教学法
部分学生理工基础薄弱,理论知识欠缺,教学从实例出发容易引发学生的学习兴趣、提高他们的积极性。案例是天然的理论与实际相联系的结合点,能将相关的知识点串联起来,使教学内容更加紧凑、合理。案例引导式教学法将学习内容模块化,适合不同学时的班级选用。案例引导式教学法分为三个步骤:案例导入、理论教学、案例分析。首先是案例导入:教师团队对电工电子内容进行整理,分为电路、电机、模电、数电四大模块,每个模块设计若干案例。在讲授课程内容之前,教师给学生该案例的描述和相关的知识点列表,明确课程资源和案例考查内容,学生根据知识点索引有针对性地学习课程内容、查阅资料、思考案例提出的问题,并进行探索性解决。其次是理论教学:课堂上对案例呈现的相关知识点展开讲解。教师根据授课内容采用多媒体辅助。经验表明,通过动画讲解抽象的电学理论知识,更容易让学生接受和理解。最后是案例分析:该部分要求学生根据自己前期所学知识和课堂授课内容对案例中提出的问题进行回答。教师分析学生的答案,解答学生的疑问,总结理论知识在案例中的应用情况。比如在二极管整流模块教学中,可以引入手机充电器的案例来讲解。手机是学生最常见的电器设备,通常能够引起他们足够的兴趣进行教学,引导学生引导学生比较分析半波整流电路和桥式整流电路的效率、变压器的原理、电容滤波电路的作用、二极管的应用,巩固电容、电阻、电源、正弦交流电路等电路知识。在电机拖动部分,可引入教室里的电风扇案例进行教学,引导学生学习三相异步交流电机的原理、定子线圈的缠绕、电机拖动的机械特性曲线和电器控制电路。案例引导式教学法把知识点模块化,使得知识点更容易被学生掌握,更贴近实际应用,使得电工与电子技术课不再充斥枯燥无味的理论知识,身边看得见、摸得着的案例吸引了学生的注意力。
二、线上+线下混合教学模式
电工与电子技术课程内容多、课时少,仅依靠课上时间很难把所有的内容模块讲透彻。课程采用线上+线下的混合教学模式,前期结合中国大学慕课平台上的课程建立SPOC课程,后期依靠学校搭建的平台,建立线上课程资源。教师可自行录制专业视频,每节视频时长为15~20分钟,讲解模块化知识点。平台不仅可以视频、PPT、作业,还有在线上论坛发表话题和评论的功能。新冠肺炎疫情期间,线上教学模式发挥了巨大的作用。上课之前,教师提前给学生学习内容通知,学生在空闲时间提前学习相关的视频资料,做到心中有数,带着问题来到课堂。在课堂上教师有比较高的灵活度,可以着重讲解重点和难点,也可以发起关于知识点的讨论,学生具有学习主动性,就对课程保持了高度热情。线上+线下混合教学模式打破了学习空间和时间限制,有效利用了学生的碎片化时间,让学生远离游戏,提高了学习主动性、积极性。但是也存在一些问题,比如学生在自主学习时的效果不一样,掌握程度相差较大,在课堂上很有可能跟不上教师讲课的节奏,容易造成班级学习两极分化。这反而让教师的工作不是减少了,而是增加了。教师不但要正常线下备课,还要把握学生的线上学习情况,这样才能在课堂上灵活应变,更好地掌控课堂。因为部分学生基础较差,学习主动性不强,在学习过程中,可把学生分组,按照团队组织的形式查找资料、相互讨论,最后由团队轮流派代表发表分析结果。团队的形式能够让队员取长补短、互帮互助。实践证明,运用该方法后学生积极性显著提高,思维能力和思考能力都被激发出来,口头表达能力、独立思考能力、团队协作能力也都得到大大提升,小组之间形成相互竞争、相互帮助的学习风气。基础课程通常都需要一定数量的作业来巩固。我们要求每个团队选出代表讲解习题,教师在旁监督,要求讲解思路清晰、板书详细、结果正确。同时,其他团队成员在下面要随时应对来自同学们和教师的质疑,最后将板书结果拍摄下来,整理成电子参考资料供大家参考。这样的教学过程严肃、活泼、紧张、有趣,受到学生的欢迎。在授课过程中,教学团队利用雨课堂的相关软件在课堂测试学生对知识点的掌握情况;利用随机点名的功能让学生回答问题,保持适度的紧张感;利用弹幕功能让学生发表感想,以达到“共情”的效果。教师在后台不仅能清晰地看到学生的到课情况,还可以统计学生答题的数据。手机不再是上课的障碍,而是成为得心应手的学习工具。实践证明:采用该方法后,学生的参与度大大提高。课程考核内容包括到课率、听课及参与情况、作业及实践情况、个人考试成绩。其中到课率及听课情况占10%,团队表现占30%,考试成绩占60%。从开课到结课,学生每节课的表现都能在考核结果中体现出来,基本上实现了全过程考核。从中还可以看到,团队考核占据相当重要的比例。在全过程团队考核的方式下,学生很少有偷懒、抄袭的情况,基本上都能为团队贡献自己的力量。
三、虚实结合的实验环境
电工与电子技术课程内容较多、跨度较大,实验分布在不同的实验室,如电路、模电、数电、电机拖动实验室等。课程大部分的经典实验都可以在实验室完成,如基尔霍夫定律验证、戴维南定理和有源二端网络研究、单管放大电路、触发器逻辑功能测试等。这类经典实验有成熟的设备和教材,有实验教师专门指导,学生通过这些实验能快速掌握电工电子的基本操作和基本理论。但是该类实验设备比较单一,实验类型基本上是固定的,大部分的实验学生通过接插电路即可完成,除非改动设备,否则学生很难对实验进行创新。为弥补以上不足,课题组利用EWB、Multisim[9]、Pro⁃teus[10]等一系列软件建立了虚拟仿真实验室,根据课程内容编制仿真教材、积累案例[11-12]。仿真实验一般是基于传统实验的拓展和创新,趣味性和挑战性更强。学生可利用仿真软件和教程完成所选实验线路的搭建、仪器仪表的选择,得出仿真结果。这样,学生既熟悉了仿真软件,提高了学习兴趣,又可以节省实验时间,缓解了学校实验室压力,提高了学生的自学能力、计算机应用能力、独立思考能力、实践动手能力,效果相当好。虚拟仿真实验与传统实验室相辅相成,取得了较好的效果,详见表1、图1、图2.
四、结合“双创”的课外实践
教育部鼓励高校结合本校实际情况,建立有效的激励机制,鼓励广大教师积极指导大学生科技竞赛活动,激发大学生兴趣和潜能,培养大学生的团队协作意识和创新精神[13-15]。团中央和教育部组织了“互联网+”“挑战杯”等面向大学生的大型赛事。山东工商学院建立了创新实验室,成立了大学生创新创业中心和各类科技协会,为学生参赛提供一系列软硬件设施和便利条件,推进专业+创新、专业+创业两大类专创融合的进程,详见图3。在课程学习过程中,越来越多的学生喜欢上了电工与电子技术课程,涌现出许多创意并急于验证。有的学生有一些想法却不知从何下手,在课余,教师可指导学生购买元器件,通过组装、焊接、创新实现自己的想法。教师应鼓励学生录制趣味视频及教程,引导他们通过互联网和多媒体学习。通过学生喜闻乐见的新媒体传播方式普及的电工电子小知识,虽然不及电类专业有深度,却能受到更多非电类专业学生的欢迎。科技协会组织学生参加比赛,通过每年纳新,形成以老带新的模式,逐渐具备“造血”功能。电工与电子技术任课教师在公开课和学生测评中都获得了广泛称赞。图3学生课外实践活动
五、结语
摘要:从军事任职教育的特点出发,在充分运用现代教育技术与手段的基础上,根据教学实践和经验总结,就如何准确把握案例教学中案例的搜集与教学内容编排、案例教学的组织与实施等环节,在军事任职教育中运用现代教育技术实施案例教学来提高教学效果进行了有益的探索。
关键词:军事任职教育;案例教学;现代教育技术;应用研究
案例教学是指在教员指导下,根据教学目的和教学内容的需要,采用案例来组织学员学习、研讨并提高学员学习能力的一种有效方法。案例教学最大的优点是能通过案例给学员创设真实的情景,引发学员的理性思考,从而有效地提高学员分析问题与解决问题的能力。如果在案例教学中从案例的搜集与教学内容编排、案例教学的组织和分析讨论、案例教学的评价和考核、案例的等环节灵活采用行之有效的现代教育技术与手段,那么,案例教学必将在提高军队学员岗位任职能力,使他们快速成长为适应一线部队需要的应用型人才起到不可低估的作用。
一、案例的搜集与教学内容编排
教学案例是开展案例教学的重点和前提,只有建立具有一定质量和数量的精品教学案例库,才能有效地开展案例教学工作。建立精品教学案例库,需要进行搜集案例素材、加工案例、分类存档等细致的具体工作。
1.搜集案例素材。教学案例的搜集可以采取到部队调研、以书信方式与在部队一线工作的以往毕业学员进行交流、查阅相关资料等方式多渠道获取,但对于涉密信息应以适当方式注意做好保密工作。
2.加工案例。教员应结合授课内容,按照学员的认知规律和教育教学规律,注重体现因材施教原则,运用恰当的现代教育技术与手段编制案例教学模拟软件。在软件中要通过一系列案例的形式来体现教学重点、难点,综合反映该课程内容的教学目标,采用的多媒体技术可以是flash动画、3D模拟仿真技术等,以图形、图片、声音、视频等形式再现案例场景,使案例变“活”。
3.分类存档。案例编好之后要运用数据库技术、案例模拟软件等计算机技术分类存入“案例库”,便于查询和动态更新,做到教学资源共享。
二、案例教学的组织与实施
案例教学的教学设计分为案例引入、案例讨论、案例评判三大环节。由于任职教育课程教学时数有限,很难在教学中大量使用案例,学员有时也很难在很短的课堂教学中对案例展开多角度分析,从而影响了案例教学的预期效果。解决上述问题可以引入现代教育技术,比如,在windows平台上采用网络技术,以ASP为主要开发技术实现类似于Web的BBS系统,实现案例的、讨论、评判等信息的交流、沟通与共享,构建主动、协作、开放式的学习模式,从而拓展学员的学习空间,提高教学效率。
1.案例引入环节。在进行一个案例讨论之前,教员要根据教学内容和教学目标,围绕案例的选编、引入方式、角色的定位、讨论的组织形式等内容进行充分的准备。教员还可以利用校园网络,在相应的分区案例、参与讨论、提出问题等,并设定用户级别,允许获得系统授权的用户案例,案例人还可以制定该案例的难易程度和相应分数并在案例讨论结束后以此为依据给参与者评分。
2.案例讨论环节。案例讨论可以分为课堂讨论和在线讨论两种。课堂讨论时,可以采用学员分组讨论、组织集体交流发言、教员点拨指导等,引发学员积极思考,并力求使研究讨论始终沿着正确的方向进行。在线讨论不受时间和空间的限制,学员可以借助网络对的案例发表观点,采用NetMeeting技术实现在线交流,并增加E-mail通讯功能。在线讨论方式可以采用同一个问题集中组织的方式,还可以边讨论边思考及查阅资料,因此可以对案例进行多方位的分析,教员还可以设定专有时间、设定版主来引导讨论,参与案例的管理,从而大大提高学员参与的积极性,加深案例讨论的深度和广度。
3.案例评判环节。可以分为课堂评判和网上评判两种形式。教员在学员发言讨论的基础上,对案例的经验、启示进行归纳总结及适当的补充,并将学员提出的各种方案和思路进行对比分析,提出更合理的方案,帮助学员加深对案例的认识和理解,提高其借鉴和运用案例解决实际问题的能力。对于网上的在线讨论案例,当讨论进行到某个阶段,如果案例的者认为可以结束讨论时,则可以对案例做出总结,并设置评分功能对参与者的表现给出评价。
三、案例报告的撰写
撰写案例报告是案例教学实施的重要环节之一。课堂教学后要求学员写一份书面案例报告,以书面交流的技巧来保证严格的案例分析,同时教员还要及时作出评估。比如,针对机务一线排故等维护性案例,如果结合飞机模拟器等设备为学员创设一个较为真实的工作场景,并提供他们借以进行练习的模拟训练设备,学员很快能够了解该做些什么,将所学理论与实践结合起来。如果在课堂学习完成后再进一步撰写案例分析报告,就更能引发学员查阅资料,深入思考,并锻炼学员的书面表达能力。对教员而言,除了课堂发言与考试,案例书面报告的运用是评估学员成绩很有用的一种手段。当然,书面案例报告给教员带来的困难是评分,好的评分需要花费时间,且需快速反馈给学员才能达到效果,达到进一步激发学员学习积极性的目的。
四、案例的归纳整理
通过课堂、网络上案例的讨论、归纳,再经过教员将上述事例以案例的形式整理归纳,形成丰富的案例资源,从而促使教员更为深刻地认识到自己工作中的重点和难点,促进教员对自身行为的反思,提升教学工作的专业化水平,案例的讨论也为教员之间分享经验、加强沟通提供了一种有效的方式。如果教员长期坚持积累教学案例,保持案例的经常更新,可以保证所教的课程很好地反映教育教学实际,更新案例是保持课程活力的血液。
总之,广泛地开展案例教学是深化军事任职教育教学改革的一项重要内容,也是提高学员岗位任职能力的重要途径。当前,采用案例教学的形式、方法、组织实施以及精品案例库的建立都还处于探索中,在案例教学中合理运用现代教育技术,能够极大地突破普通多媒体教学在信息容量、交互手段上的限制,拓宽了教学内容的深度广度,形成网络化的信息环境,实现网上信息的实时交互和信息资源共享,同时及时将新理论、新技术、新装备等内容,及时地调整并充实到案例教学内容中,并根据任职教育中学员的专业知识、实践经验、工作阅历与培训目标等差别来及时调整、更新案例教学的内容与组织方式。可以断言,基于现代教育技术的案例教学在推动军队院校任职教育的教学改革、创造军队院校多样化的教学方式、拓展和丰富教学内容并激发学员的学员兴趣,提高学员创新能力方面将会起到举足轻重的作用。
参考文献:
[1]邱德定.航空维修工程与任职教育研究[M].北京:蓝天出版社,2006.