時間:2022-12-25 10:37:27
序論:在您撰寫數學微課程設計論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
微課程表現為微型課程體系,是一個完整的教學模式,強調體系的完整性。微課程是信息化教學前移,課前的自主學習,不僅僅是提供一個學習視頻,還需要在線互動,包括生生互動和師生互動,這樣可以使問題得到及時的解決。同時將課堂上的作業、實驗探究、展示與交流研討、評測等有機地整合成一個整體。使單位課時教學活動具有設計、開發、實施、評價的性質,即把單位課時教學活動課程化了。具體而言,微課程是將原課程按照學生學習規律,分解成為一系列具有目標、任務、方法、資源、作業、互動與反思等在內的微型課程體系。微課程以“微而精,小而奇,內容少,蘊意深,從小處入手,解決一個問題”為職業中學的數學課堂注入新鮮血液。微課是微型課,是課的精華部分的濃縮,表現為課件形式。微課是指為使學習者自主學習獲得最佳效果,經過精心的信息化教學設計,以流媒體形式展示的圍繞某個知識點或教學環節開展的簡短、完整的教學活動??梢娢⒄n程中包含著微課,微課被包含于微課程之中,兩者緊密相關,但是兩者是兩碼事。
二、數學微課程開發的具體操作
為了保證微課程的優勢和特點,微課程的設計遵循知識容量小、播放時間短、單個視頻知識完整性強、使用常規格式儲存,便于傳播和學習等原則。具體的做法如下:
1.組建開發團隊
微課程教學講究適當的策略連貫的戰略而非隨機行動,注重趣味性和重要性。其工作量可想而知,以個人的實力單槍匹馬是難以實現的,要匯集集體的力量。組建團隊,分工合作。運用每周三的組內研討會,運用集體的智慧對原有課程再開發。在原有課程分解到課時教學的基礎上,再把課時教學課程化。微課程選題內容要直接指向具體問題,一課一事,層層剖析,有深度,有思考。巴爾扎克說過“:打開一切科學的鑰匙,毫無疑問是問號?!蔽⒄n程從問題入手,有針對性地高效解決,不泛化,不拖沓。集體研討時最主要的是進行“自主學習任務單”的設計,把教師從演員向導演轉移。再根據個人的特長進行分工,有負責教學視頻(微課)的制作人員、有知識點的講解人員等。某一知識點的微課程從選知識點到根據集體討論的結果優化設計成合理的“自主學習任務單”到最終的“成品”出爐由組內成員輪流擔任,這樣可以使組內每個成員的時間和精力得以保證,提高微課程的效率,同時也讓每個人得以鍛煉。力爭做到“人人有事做,步步得落實”。每一節微課程學習完成后根據師生的反映進行修改,逐步完善。
2.以指數函數為例的數學微課程開發步驟
(1)分解課程
以高一課程《指數函數》為例,該節內容分兩課時完成。微課程中是一問題一視頻,因而指數函數的定義、圖象和性質作為該節的重點,可制作成三個視頻單元:指數函數的定義,比較指數函數和以往一次、二次、正比例、反比例函數的區別,使學生深入理解指數函數的定義,牢記指數函數的表達式形式;指數函數的圖象,由指數函數的表達式通過描點作圖法或計算機輔助畫出指數函數的圖象,總結兩類圖象和表達式之間的關系,為下一步學習指數函數的性質奠定基礎;指數函數的性質。
(2)設計自主學習任務單
我國偉大的教育家孔子曾說過:“講給我聽,我會忘記;指給我看,我會記住;讓我去做,我會理解。”因而要給學生自己更多做的機會,才能讓他們更好地消化理解。當然讓學生去自主學習不是毫無目的地去觀看微視頻,而是讓學生以任務為驅動、問題為導向地展開微課程的學習。老師要精心設計好學習任務單,用于引導自主學習,以完成學習任務。學習任務單好比一張線路圖,讓學生預先知道課堂上必須掌握的內容、開展的學習活動及達成的目標等,一步一步地引導學生走進知識的殿堂。好的學習任務單可促進教學目標的落實,從而起到事半功倍的作用。課前自主學習任務單中的學習指南包括課題的名稱、要達到的目標、學習方法建議、課堂學習形式等;學習任務欄要提出具體的要求,讓學生帶著問題去自學,困惑與建議欄由學生填寫。
(3)制作微課
在團隊的幫助下,通過錄屏軟件、錄像(攝像機、手機等)、手寫板、數位板等實現。
(4)檢查修改
微課制作完成后一定要檢查內容和視頻質量,包括:知識點正確與否、內容是否精練,思路清晰與講課同步;是否具備暫停、后退、重復、前進等操作按鈕等。經過檢查—修改—檢查—修改……一切準備就緒確認合格后再上傳微課程網絡平臺。
中小學信息技術課程可以追溯到20世紀50年代的計算機教育。近年來,隨著計算機、網絡技術的發展,以及人們對技術與社會關系認識的深入,它逐漸演變為一個目標多元、內容豐富、方法多樣的現代教育領域,成為許多國家中小學的基礎教育課程。考察國內外信息技術課程的發展歷程,它大體經歷了“面向學科知識”、“面向學科工具”和“面向學科思維”的課程開發取向,每種開發取向也表現出不同的課程特征。
1.面向學科知識的信息技術課程
以學科邏輯為根據、圍繞知識結構組織起來的學習內容體系,即為面向學科知識的課程組織。20世紀70年代末,微型計算機的快速普及引發了教育學界的廣泛關注,為占得信息化社會發展的先機,世界發達國家紛紛開設中小學計算機課程,程序設計成為當時計算機教育的主要內容。1981年,前蘇聯計算機教育學家葉爾肖夫(A.P.Ershov)在第三屆世界計算機教育應用大會上作了《程序設計———第二文化》的報告,提出了“程序設計文化”的觀點,他認為“是否具有編排與執行自己工作的程序的能力是人們能不能有效完成各種任務的關鍵?,F代人除了傳統的讀、寫、算能力以外,還應該具有一種可以與之相比擬的程序設計能力”。該觀點反映出計算機程序學習的理念:希望學生通過程序原理的學習,了解計算機知識,掌握計算機操作過程,以適應計算機時代的生活。受程序設計觀念的影響,我國中小學計算機教育初期也將“發展學生程序設計技能”作為主要教育目標。設計了掌握基本的BASIC語言,并初步具備讀、寫程序和上機調試的學習內容。從實施過程來看,程序設計課程為青少年創造了接觸和了解計算機的機會,推動了計算機文化的普及。但是,從學生心理發展和學習過程來看,脫離了具體生活情境、忽視學生自身學習特點、抽象地向學生灌輸計算機程序知識,無疑也是對青少年身心成長的一種摧殘。此外,面對不斷變化的信息化世界,計算機課程并不是要把每位學生培養成程序設計專家,而是希望學生能夠具有信息技術學科的思維方式,正確理解計算機、人與社會的關系。因此,如何調動學生學習積極性、激發學生學習興趣、發展學生獨特的學科思維就成為信息技術課程設計所面對的新挑戰。
2.面向學科工具的信息技術課程
20世紀80年代,計算機操作系統和應用軟件日趨成熟,一些數據庫管理系統(如Dbase)、電子報表系統(如Visculc)、文字處理系統(如WordStar)開始安裝到微型計算機上,越來越多非專業的人員開始從事計算機應用工作。社會對計算機應用的現實需求促使中小學計算機教育從“程序設計”向“工具應用”轉型,學習內容從前期的BASIC程序設計發展為計算機基礎知識、計算機基本操作與使用、計算機常用軟件介紹、計算機對現代社會的應用等主要內容。例如,美國東田納西州大學科爾教授在第四屆計算機教育應用大會上發表的《面向職員的計算機課程》中將計算機教育的目標界定為應用者能夠在自己的教學科研、管理服務中把計算機作為一種有效的工具使用,其教學內容應該包括文字處理、電子報表處理、數據庫、圖像處理等應用軟件的使用。這種“技術學以致用”的觀點有著其存在的合理性,能夠激發學生學習動機,特別是對即將畢業尋找工作的高年級學生來說,他們也非常希望學習一些實用的操作技能。但是從教育發展來看,基礎教育畢竟不能等同于社會職業教育,其最主要的任務還應是促進學生綜合素質的全面發展。事實上,如果過于強調信息技能操練,忽視信息技術本身所特有的解決問題的思維方法與應用策略,隨著信息工具的快速發展,“當學生離開學校進入社會之前,他們所學的工具技能就已經落后于信息化社會的現實需要了”。
3.面向學科思維的信息技術課程
面向學科思維的課程設計強調學科知識與學科思維(DisciplinaryThinking)發展的結合,其目的是幫助學習者在知識學習的過程中形成獨特的學科思維方式,全面理解生活中的世界。近年來,信息技術的革新推動了全球信息化的發展。隨之,大眾傳媒擺脫了傳統的單向、線性、控制的信息傳播模式,進化為多元、互動、開放的信息化環境。信息受眾也從被動的“接受者”成為信息“者”。在此充滿新奇、變幻乃至誘惑的信息環境中,中小學信息技術課程就不應局限于信息知識掌握和信息技能操練上,甚至也不應停留于生活問題的解決上,而是更需要幫助青少年用信息技術學科思維方式理解信息世界,正確認識技術、個人、社會的內在關系,發揮信息技術的積極因素。多元智能專家霍化德•加德納教授(Gardner,H.)在對學生多元智能發展研究中指出,“只限于學科知識(Subject-Matter)的學習雖然可以暫時增加學生的信息量,但過于強調知識記憶也會導致學生喪失解釋新問題的能力,這就需要尋求一種新的教育設計方式,即面向學科思維”。美國教育技術協會在《學生教育技術標準》的修訂版中就反映了信息技術學科思維的理念,增加了“批判性思考”和“數字化公民”的指標,指出學生要批判性地選擇工具和資源,理解與技術相關的人、文化、社會的相關問題,安全、合法、負責任地使用信息和技術。面向學生思維發展的信息技術課程擺脫了“純技術”教育的狹隘觀念,從社會生態學的視角來理解信息環境中各要素的關系,希冀幫助青少年在“學技術”、“用技術”的基礎上,能夠從現實情境中,批判性地認識技術變革給信息環境帶來的整體影響,并應用學科思維解決信息生活中的現實問題。綜上可看出,信息技術課程開發的三種取向并不是截然對立的,而是隨著研究者對信息技術課程認識的深入,從一個階段向另一個階段的發展。面向學科思維的信息技術課程是在繼承信息知識、技術工具課程取向的基礎上,關注學生內在思維發展,希望學生能夠像“信息技術學科專家”那樣深刻地思考信息化世界。
二、信息技術課程的學科思維:本質與特征
加涅(RobertMillsGagne)在認知心理學研究中將認識領域的學習結果分為三大類,即言語信息、智力技能和認知策略。其中,認識策略是指學生學習后形成的對內控制能力,以及調控認知活動的特殊認知技能,是學生內在價值的學習結果。就學科教育而言,其認知領域的教育意義既體現在外顯的知識與技術學習方面,也反映在內隱的認識策略學習上。因此,信息技術課程在合理安排信息知識與技能、強調學生信息技術解決問題的應用行為時,更需要關注學生利用信息技術處理問題的內在思維發展,形成利用信息技術認識世界的獨特思維方式,即計算思維、設計思維和批判性思維。
1.信息技術課程需關注學生的計算思維
算法是應用于計算機中產生特定結果的一種精確、系統的方法。從技術實現來看,它直接體現著計算機解決問題的方法與過程。近年來,隨著信息技術工具的普及與推廣,算法思想已廣泛滲透于人們的日常生活、工作與學習之中。2006年,卡耐基梅隆大學周以真教授(JeannetteM.Wing)在計算機科學協會(ACM)年會報告中,明確提出發展學習者以算法為核心的計算思維(ComputationThinking),她認為“信息化社會的思維方式應是涵蓋了計算機科學領域中所采用的最廣泛的心理工具,是對問題解決、系統設計、人類行為理解的綜合能力反映。發展學生計算思維就是要‘像計算機科學家’那樣去思考信息化問題。當然,這些問題絕不只是應用于計算機科學領域,它適合信息技術所滲透的每一個角落。”顯然,高度信息化社會的思維方式已超越了傳統計算機環境中“為計算而思維(ThinkingforComputing)”的學術觀念,而是將其放在信息化社會大背景下進行研究,形成“用計算而思維(ThinkingwithComputing)”的數字化生存的普適理念,以“算法”為核心的、關注人機互動的計算思維已成為信息化社會中處理問題的一種重要思維方式。2011年美國計算機科學教師協會(CSTA)研制的《中小學計算機課程標準》和2012年英國學校計算課程工作小組(ComputingatSchoolWorkingGroup,CAS)研制的《學校計算機和信息技術課程》都將計算思維作為課程的核心內容。發展學生“數據抽象、模型建構、回歸驗證、數字實現”的計算思維方式、提高學生利用信息技術解決問題的能力是信息技術課程的一種重要的內在價值。
2.信息技術課程需關注學生的設計思維
“設計”是一種創造性的規劃活動,其目的是為事件、過程、服務以及在整個活動周期中所構成的系統建立一個高效的組織方式。西蒙(Simon)在《人工科學》中分析了“設計科學”的內容體系,認為設計不僅是技術教育的專業要素,更應是每個知書識字的人的核心素養。1990年,馬奇(March.S)和史密斯(Smith.G)等人在西蒙理論的基礎上系統闡述了設計科學的“概念、結構、模型與方法”,強調設計者要通過建立行為、形成知識、使用知識、評價知識來實現設計,并突出說明“構造與評價”作為設計科學特有的活動與思維方式。由此可見,設計思維(DesignThinking)正是設計者經過相應的設計活動或學習相應的設計知識后,所具備的擅長于設計的專業技巧,是一種特殊的思維形式,表現在處理問題上包括有“現象分析”、“問題識別”、“事實表征”、“概念產生”、“方案形成”、“方案評價”的過程。從表現形式來看,設計思維更強調通過形象化、結構性的方式來表示設計進程中的模糊屬性,以此來明確所需設計的作品和研究過程的方案。如今,隨著越來越多的信息技術應用于人們的生存空間,怎樣區分復雜的信息現象、如何基于現實需要合理選擇技術工具,怎樣制定與驗證應用信息技術解決問題的可行方案,這都是對信息化社會成員設計思維的考查。通過信息技術課程發展學生的設計思維,也就有益于學生將所學習的信息知識與技能遷移于解決實際的設計問題之中。
3.信息技術課程需關注學生的批判思維
所謂“批判思維(CriticalThinking)”是指人們對于某種事物、現象和主張能發現其問題所在,根據特有的思維邏輯作出的理性思考。早在20世紀初,美國哲學家約翰•杜威(JohnDewey)就在對個體反思研究的基礎上概述了“批判思維”的概念,認為它是反思過程中所表現出來的解決問題的思考方式。1990年,范西昂(PeterFacione)等人開展了“批判思維特征”的研究,研究報告指出,“個體批判思維的培養并不完全在于是否知道一個批判思維的概念,最主要的還應該是明確批判思維的度量標準和習性特征?;诖?,他們提出了‘澄清意義、分析論證、評估證據、推理判斷’的批判思維分析維度和真實情境下合理運用批判思維的‘心智習慣(MentalHabit)’”。近年來,青少年接觸信息技術和媒體信息的頻度和時間迅速增長,也引發了“迷戀電視”、“沉迷網絡”等嚴峻的社會問題。媒體文化研究者波茲曼(NeilPostman)就曾尖銳地指出“教育的目的本應是讓學生們擺脫現實的奴役,學會獨立地思考。然而,紛繁復雜的媒介信息卻使得年輕人正竭力朝著相反的方向努力———為適應現實而改變自己,失去獨立思考的意識”。因此,青少年缺少了對信息及信息工具的批判意識與分析能力,將個人陷于信息技術固有的程序控制之中,也就很有可能成為信息技術的“奴隸”,為技術所“異化”。2008年,國際教育技術協會(ISTE)分析了學生使用信息技術工具中的現實問題,重新修訂“面向學生的教育技術標準(NETS•S)”,將批判思維作為一項重要內容標準,明確提出要“發展學生批判思維的技能,引導學生合理地使用數字化工具和資源作出信息選擇與判斷,解決具體問題”。因此,發展學生的批判思維,提高學生對信息應用的自控能力是中小學信息科技教育的內在價值之一。
三、面向學科思維的信息技術課程設計:框架與結構
面向學科思維的課程設計是知識技能學習與應用情境的結合,它不僅關注學生需要學習哪些內容,同樣也引導學生理解為什么要學這些內容、怎樣學習這些內容以及如何用這些內容進行專業交流,即發展學生“了解學科專業的基本目的,理解學科專業的知識結構、掌握學科專業的探究方法、懂得學科專業的交流方式”等四項基本能力。由此可見,面向學科思維的信息技術課程設計與開發,既不能脫離“知識”而孤立地談“學科思維”,也不能忽視“學科方法”講普遍性的“思維方式”,而是在綜合分析學科結構、學生特點、社會需要的基礎上,對學科課程的學習緣由、知識內容、探究方法和交流方式進行一體化的架構。
1.樹立科學、技術與社會(STS)三元課程觀
科學技術革命引發了生產工具的變革,同樣也使得整個“科學范式(Paradigms)”發生了根本性的轉換。在此過程中,如果人們缺少了對人、科學技術、社會一致性的思考,忽視技術生態“范式”的重新建構,就很有可能會引發人類生存環境的潛在危機。當前,社會存在的青少年“網絡上癮”、“沉迷手機”等社會問題,也時時提醒著信息技術課程設計者“不僅要關注信息知識與技能的學習,也要幫助學生理解技術本身與社會發展的內在關系,通過批判性思維技能分析信息現象,作出合理決定,解決信息化問題”。STS課程觀以綜合、多樣化的方式描述科學技術與社會的關系,將學生的個人生活、科學技術和社會發展有機結合起來,實現人、科學技術和社會的一體化教育。正如亞格爾(R.E.Yager)指出的那樣:STS教育為學習者學習科學技術提供了一個真實的社會情境,其中既包含了各個理論上的認識,也融入了其他方面的許多因素,其課程理念本身也就具備發展學生創造性的教學環境特點。因此,承擔著培養數字化公民的中小學信息技術課程就需要樹立STS的科學課程觀,從而實現知識學習、技能掌握、思維發展的統一。
2.融合原理、方法與工具三類知識
一門充分發展的學科課程應有其獨特的核心概念、邏輯結構和表達方式,以此反映學科課程的本體價值。中小學信息技術作為一門基礎性課程,同樣需要明晰知識結構,辨清邏輯關系,融合課程本身所固有的原理、方法、工具三類知識。2008年,俄羅斯聯邦教育部重新修訂中小學“信息與信息交流技術”課程標準,從信息過程、信息技術和信息對象等三個方面構建知識體系。其中,信息過程的內容包括信息表征、信息傳輸、信息加工等;信息技術的內容涵蓋信息交流技術主要設備的原理特征、評價指標、應用過程與方法等;信息對象的創建與處理的內容包括多媒體信息化數字化、數據庫、編程和建模等,以此構成課程的知識技能體系,突出“計算(Computing)”在本學科的核心地位。再如,華盛頓大學LawrenceSnyder教授按照美國國家自然科學基金會研發的“通曉信息技術(BeingFluentwithInformationTechnology)”的內容要求,從信息技術技能、算法和數字化信息、數據和信息、程序設計等四個方面分析信息技術的學習內容,將計算機和網絡原理知識、應用方法和工具特征融合到知識體系之中,發展學生的信息通曉能力。可見,當前無論國外教育研究部門還是專家學者,都希望通過對信息技術的原理、方法與工具三類知識的融合,構建信息科技課程內容體系,明確核心概念,理順要素關系,通過引導學生理解信息技術學科的本體價值,發展學生獨特的信息技術思維方式。
3.滲透信息技術學科方法與探究過程
學科課程的本質特征既取決于它特有的學科邏輯體系,也表現在它獨特的研究方法和話語體系。斯卡特金(M.H.CKATKNH)在對學科結構的研究中指出,“科學的學科課程既要包括重要的學科事實、概念、法則、理論,也要反映出它探究方法、認知活動的邏輯操作和思維方式”。中小學信息技術課程同樣需要幫助學生了解信息技術學科的話語體系和探究方法,引導學生能夠用信息技術的學科方法和研究過程去理解信息現象,思考信息問題。1990年,艾森堡(MikeEisenberg)和博克曼(BobBerkowitz)博士在對信息技術探究過程和應用方法中發現信息能力不同于技術工具的操作技能,如果缺少了應用方法與策略的學習,這些特定的技能也不能為學生提供不同情形下的技術應用遷移,也就無法實現問題的解決。據此,他們開發出發展學生批判思維和設計思維的信息問題解決的Big6技能方案,將信息能力的發展貫穿于任務確定、策略分析、信息檢索與獲取、信息應用、信息生成、過程與結果評價的學習過程中。2013年,英國教育部對中小學信息技術課程進行了改革,將“計算思維”和“設計思維”的發展作為信息技術學習的關鍵過程,要求學生通過“交流”與“合作”的方式,體驗利用信息技術獲取、分析、判斷、加工、綜合、創新、信息的過程,引導學生嘗試使用“結構分析”、“模型設計”、“程序開發”和“調試完善”的學科方法進行信息交流。顯然,這種具有學科特征的、調控思維的過程與方法,也正是我國當前課程改革非??粗氐膶W習目標。
四、面向學科思維的課程開發:高中信息技術課程的重構
隨著現代信息技術的發展,我國高中信息技術課程得以建立與實施,同樣隨著信息技術應用的“傻瓜化”和“日?;?rdquo;,信息技術課程也面臨著重重困惑。一方面信息技術工具的普及提高了學生的信息技術應用能力,另一方面機械的操作練習也限制了學生對信息技術課程本質特征的理解。實現知識技能與方法過程的統一,發展學生信息技術學科的思維能力,就成為信息技術課程重構的關鍵環節。
1.建立信息技術學科思維的表現性標準
表現性標準(PerformanceStandards)解釋了在一定學習水平層次上學生應表現出來的行為特征,是一種可操作性的、具有等級特征的標準體系。從應用效能來看,它既可以把抽象的學習目標細化為可操作性的具體要點,也可以表述這些具體要點之間的相互關系,保持學習目標的整體特征。在面向學科思維的課程設計中,為了能明確學科思維的具體學習結果,知道學習結束后所應具備的信息技術的學科能力,就有必要建立與之相對應的表現性標準。例如,美國計算機教師協會(CSTA)制定的“學校計算機課程標準”,建議10年級學生要能夠“聚焦于真實世界問題,應用計算思維和批判思維完成解決問題的方案,通過信息技術工具實現這些方案”。為了達到這種學科思維的要求,他們制定了與之相對應的表現性標準:分辨利用計算科學能處理的、難處理的、不能處理的問題;對于難以解決的問題,能夠解釋啟發式算法(HeuristicAlgorithms)的近似方案;批判性地檢測分類算法,并執行原算法;通過模型和模擬分析數據來確認方案??梢?,建立一套清晰、具有可操作性的信息技術學科思維的表現性標準,既有利于師生對學科思維的理解,也便于組織教學內容,有針對性地開展教學。如同CSTA研究報告所言,“面向計算思維的計算機教育的表現性標準,不僅明確了對教師和學生教與學的期望,也建立了一個根本的等級體系,影響著教育管理者怎樣選擇、分配和利用教學資源。”
2.設計與表現性標準相一致的學科知識結構框架
學科思維之所以能對學科規律作出間接的、概括的反映,一定程度上在于它是以學習者自身的知識經驗為基礎的。沒有足夠的知識經驗,學科思維也難以很好地發揮作用。信息技術課程的重構也需要按照信息技術科學的內在邏輯體系和學科思維的表現性標準建構與之相對應的知識結構和內容框架。2012年,英國計算課程工作小組從“語言、機器、計算;數據與數據表示、信息交流與合作;抽象與設計;寬泛的計算情境”等方面構建計算(Computing)學習的知識框架。近年來,無論國外的專家學者還是教育研究部門,在中小學信息技術課程建構過程中都開始關注信息技術的本體內容,并將此貫穿于課程設計之中。借鑒國際先進研究成果和國內經驗,筆者通過分析信息技術自身的原理、方法和工具特征,梳理了其中的核心概念和內在關系,從計算、通信、控制等三個領域建構了促進高中學生信息技術學科思維發展的知識結構框架,將此融合于學科活動情境之中,為學生提供了解決信息問題的知識支撐。
3.組織信息技術學科思維遷移的教學活動
一、初中語文微課程設計要注意的原則
(一)完整性
微課程雖然同普通的語文教學相比,有一定的科技性、靈活性,但它和普通的課程教學一樣,也要遵循一定的完整性,也就是說它的內容要包括:目標的設立、內容的編排、過程的建立、情景的設定、后期判定與評價等設計流程,讓整個課程顯得更流暢、更合理、更科學。但微課程教學和傳統教學模式相比還是有一定的特殊性,因為它更多的是借助網絡科技實現教學目的。所以,在評價與判定方面相比傳統課程要有一定的難度。并且學習后的測評系統,對于語文微課程來說又是必不可少的,因為它有助于教學內容的反饋,以及師生之間的溝通。
(二)規范性
雖然微課程比普通的課程要靈活多變,更能吸引學生的注意力,但在時間長短上卻有嚴格的要求,不能為了講清一個知識點或者加上外延的知識,講上二十分鐘甚至半個小時。微課程的優點是不需要在講課過程中停下來與學生進行交流、互動,只用短小的微課程視頻,就能達到理想的教學目標。在設計微課程時,選的背景圖片和整體結構都要與所講內容相適應,都要滿足看和聽這兩個主要的功能,因為這些細微的差異可能對學生的整體學習效果都會有所影響和干擾。當然,作為貫穿整個微課程的要點,微課程的語言設計標準也很重要,因為語言對整體構架起著支撐和連貫的作用。微課程中所應用的語言不但要流暢、規范的普通話,而且還要簡短、精確,達到一針見血的效果。我們知道,優質的微課程,不但對知識的傳授有一定推動作用,而且對學生創新思維的挖掘也大有助益。
(三)系統性
微課程雖然有短小、針對性強等特點,但老師在設計微課程時還要根據知識內容的特點和細節進行仔細的推敲,讓整個課程除了完整性還要有知識的系統性。所以,在對微課程進行設計時,無需像普通課程那樣明確地劃分出不同個體,微課程只要邏輯相依,把各個知識塊之間的網狀系統連接成有機的整體結構,使學生便于掌握和理解就好。這對于學生在課堂學習中接受更多知識,對知識進行系統接納很有幫助。
二、初中語文微課程應用的作用
初中語文不僅包含了較多的知識層面,而且在學習過程中,還能使學生很好地受到崇高品質的感染和熏陶,對提高學生的綜合素質有不可替代的作用。因此,在初中語文的學習過程中,課內課外知識的吸收對提高語文綜合成績是非常關鍵的。為了更好地培養學生對所學知識的應用能力,提高其交流能力、創新思維能力等,微課程就成了教學的新寵。確實,微課程的出現,一定程度上減輕了教師的教學負擔,也改善了學生對知識的記憶過程,使學生學習的主動性、積極性都有所提高,對初中語文高質量的教學起到了一定的作用。
(一)提高了教師教學效果
傳統的語文課堂教學中,對學生傳授知識完全依靠教師個人對知識的理解和認識進行傳授,并且為了讓學生易于理解,教師在講解重點、難點、疑點前還要根據內容進行適當的鋪墊,這無形中占去了寶貴的課堂時間。遺憾的是,有時候還不能達到預期的教學效果。而微課程在初中語文教學中的引入,不僅節約了課堂有限的時間,對所學知識進行有效的整合和完善,還能激發學生興趣,吸引學生注意力,從而活躍課堂氣氛,使教與學緊密結合,充分體現學生的主體性,對提高學生思維創造能力有很大幫助。
(二)培養了學生學習的主動性和積極性
【關鍵詞】高中數學;微課程;設計
注:本論文是甘肅省十三五規劃課題階段性成果課題編號為GS2016GHB1066.
近年來,隨著“微信、微電影、微學習”等新事物的不斷涌現,人們越來越適應于現代社會的較快的生活節奏.而這種新事物與教育領域相遇時,微課便隨之誕生了.例如,可汗式微課程、TED、鳳凰微課程等等.微課程教學目標明確、時間短、內容精簡、容易制作、應用靈活廣泛等特點,也引起了教育部門的高度重視.微課教育資源的高效利用的特點,是其切入高中數學教學的重要因素,同時,微課程在高中數學教學中的運用也具備極高的可行性.
一、高中數學微課程設計
(一)設計原則
筆者通過對現有的微課程進行研究分析,認為高中數學微課設計應該遵循以下幾點原則.
1.微型原則,微課程的設計應該滿足課程時間短、課程內容精簡的特點.突出其微型化的原則.在課程時間的設計上,一般要控制在15分鐘以內,因為較短的時間可以有效利用學生的高度集中的注意力.在課程內容方面,應該盡可能地細化,將每個小的知識點作為一個模塊,讓學習者能夠快速準確地掌握學習任務.
2.以學生為中心,微課程的設計是圍繞高中生展開的,所以,在課程設計時應該充分考慮學生的學習背景.比如,學習環境、學習任務等.要了解他們的目的以及學習的需求.以學生為主體開展各種活動,激發他們的學習興趣.
3.資源多元化,在設計以多媒體等媒介實施的微課時,應該盡量選擇多元化的資源,改變傳統的文本模式.結合圖片、音頻、視頻、動畫、網頁等多種資源,根據高中各個階段的學習內容和學習狀態,恰當地融合到課堂教學當中.
4.簡單化原則,首先,微課的使用媒介應該是簡單易用的,微課的目的是提高學生的學習效率,更好地利用豐富的教學資源.所以,不能用較高的數字化技術,用簡單明了的操作界面,讓學生把注意力集中到學習內容上面,而不能因為操作難度大等問題,浪費學生的精力.
5.學科特點鮮明,數學學科具有很明顯的學科特點.學好數學需要培養數學的學科思維.在微課設計時也應該考慮到這一點.應該培養學生發現問題、分析問題、解決問題以及應用問題的能力,提高學生的數學素養,不僅要傳授數學知識,還應該培養學生的學科思維.
(二)設計模式
微課程的設計不能像傳統的課程一樣的完整.它在學習目標、學習內容、學習時間上面無不體現“微”的特點.在滿足學生學習需求的前提下,以豐富和實用的內容來設計學習內容或者學習活動.同時,不斷總結學生在學習中所遇到的困難,并將這些問題考慮進去.對學習的重點和內容難點進行有針對性的幫助,讓學生能夠在較短的時間內順利進行下面的學習.同時,針對不同內容和題型,根據實際的情況,設計一些貼近于生活實際的情境設計.針對不同學習能力、知識掌握水平的學生,設計拓展課程.實現各個學習階段的學生能夠各取所需,不斷進步.另外,課程反饋系統是必須要具備的,針對學習者的使用意見反饋和評價,及時改進課程內容,以更加符合學生的實際需求.
二、案例解析
“函數y=Asin(ωx+φ)+b的圖像與函數y=sinx圖像之間的關系”微課程的設計.
首先,要通過一個動畫展示,來集中學生們的注意力,并喚起其對有關知識的回憶.通過幾何畫板,動態展示函數y=sinx與y=Asin(ωx+φ)+b的圖像,使這兩個函數的特點更直觀地展現在學生們面前,加深學習印象.
第二,設計一些具有啟發性的問題,引導學生主動思考.在展示這些圖像的同時,提問:這兩個函數的圖像與之前的哪些函數具有相似性,與哪些函數的圖像特點具備不同性?在學生進行一定的思考后,給出答案,總結復習之前的內容.之后,點明本節學習的重點內容,函數y=Asin(ωx+φ)+b的圖像與函數y=sinx圖像之間的具體關系.
第三,深入解析,加深學生對函數的理解.用幾何畫板來動態演示該函數的各個參數變化,以及各參數與圖像特點之間的相互影響,通過學生自主觀察,得出相關結論.總結歸納四種變換,讓學生經歷歸納、抽象,概括的過程,從而更清楚地認識數學結論得出的過程.
第四,歸納總結,構建知識體系.在以上的歸納知識分類的任務完成之后,深化課程知識結構,總結一般性結論.幫助學生建立三角函數的知識體系,加深學生對相關知識點的學習印象.
第五,與學生交流互動,分析學習過程中遇到的問題.在微課程結束之后,設計一些交流活動,增加學生之間的交流機會,對所學知識點進行進一步的探討,解決自己的疑惑,提高學生學習主動性.
第六,教師總結,針對本節課程的教學難點,和學習重點,以課后練習的形式鞏固學習成果,并檢測各學生的學習效果.針對學生的疑惑進行進一步的解答,提高微課的教學效率.
【參考文獻】
[1]王春來.基于微課模式的高中數學教學策略研究[J].數學學習與研究,2016(17):75.
[2]陳芳.MOOC環境下的微課程在高中數學中的教學設計研究[D].南京:南京師范大學,2015.
[3]劉清昆.高中數學教材同步性微課的樣式與課堂整合[J].教學與管理,2016(16):42-45.
【關鍵詞】翻轉課堂 教學改革 成果 反思
2013年,一種新型教學模式――翻轉課堂,映入了翰林人的視野,它顛覆了傳統意義上的課堂教學模式,讓翰林人看到了教學改革新的希望。全體翰林人以前瞻性眼光,積極探索“課程改革”與“改革課堂教學”相交融的內涵與途徑,實踐著“微課程教學法”,在“翻轉課堂”這片充滿希望的金色試驗田中,精心規劃,植入先進理念,以農夫的心態靜聽花開,初步走出了具有本校特色的翻轉課堂創新之路。
一、實驗措施及成果
1.健全組織,推動翻轉,革新頂層設計
2013年,學校成立了翻轉課堂實驗中心組,由校長親自擔任組長、分管教學副校長擔任副組長,教導處主任和教科室主任任秘書,為實施翻轉課堂提供了有力的組織保障。學校從課程的高度進行頂層設計,在課程的視野下逐步推進翻轉課堂,以語文、數學、英語三門基礎學科和書法、美術等特色學科為試點,進行翻轉課堂的創新實驗。同時,校長室整合教科室、教導處、信息中心三個部門的職能,分工合作。教科室負責微課程的理念提升;信息中心負責微視頻制作培訓及評優;教導處負責翻轉課堂的實踐及推進,三個部門聯動,逐步提高推行翻轉課堂的管理能力與水平。
2.課題研究,引領翻轉,明晰實驗方向
學校充分重視以課題研究引領教學改革實驗。三年來,學校先后申報了各學科和翻轉課堂相關的課題,全體實驗老師在課題研究中明晰了翻轉課堂實驗方向。教科室研制了語文、數學、英語、美術、書法等學科“翻轉”系列主題,發動各教研組開展本學科翻轉課例研討,舉行校優秀翻轉課例、論文評比活動。教科室匯編了“翻轉課堂”優秀課例集。目前,學校建成了語文、數學、英語、美術、書法等學科“翻轉課堂”案例庫。
3.信息整合,促進翻轉,優化學習平臺
學校以翻轉課堂教學改革為契機,實現數字化學習環境的全面優化。于2015年完成了“未來教室”項目的建設,為翻轉課堂教學改革提供了很好的實施環境,同時形成了一個共享的分學科的優質微課程資源庫,讓實驗教師減少制作微課程的時間,花更多的時間去思考研究課堂的對話和討論,做到因材施教。
4.廣開“智”路,內化翻轉,更新研究理念
針對實驗中可能遇到的問題和困惑,學校多次邀請專家來校指導。通過專家聽課以及與教師、學生交流,對學校翻轉課堂實驗的微課錄制、自主學習任務單的設計、課堂教學環節等方面的指導,讓教師在實驗中不斷更新理念。除了邀請專家來指導外,學校還積極開展校本培訓,教科室收集了大量翻轉課堂的理論資料,組織教師閱讀研討,開展翻轉課堂的主題研討、論文評比活動。目前,“微課程”“微視頻”“翻轉課堂”“四學”“四步”等理念已深入人心。
5.依托視頻,踐行翻轉,掌握制作要領
學校實踐“微課程教學法”,微課程包括自主學習任務單、配套教學資源、課堂教學方式創新等三大模塊,是一個有關教學內容和教學方式的微型課程設計、開發、實施和評價的統一體。
第一,從設計來看,要制作微課,首先設計任務單,確定達成目標引領學生自學?!叭蝿諉巍辈捎萌蝿镇寗印栴}導向的方法,幫助學生認清學習目標,實現高效自主學習。特別是任務單中的達成目標要以學生為立場,如果出現“讓學生”“使學生”諸如此類的表達,就偏離了學生立場,每一條達成目標的表達方式必須清晰、可操作。
第二,從技術來說,微視頻要動態化。微視頻要有效幫助學生完成任務單給出的任務,適時提醒學生“按暫停,完成學習任務”。微課一般控制在10分鐘以內。為了達成更好的自學效果,中心組成員不斷摸索,運用了PPT中動畫效果、指針功能,重點內容用超大字顯示等。
第三,從內容上講,微視頻中一般講基本知識、基本概念和基本方法。
因為有了這樣的反思,在“翻轉課堂”持續推進過程中,實驗教師在各級各類微課評比中取得了驕人的成績。
6.聚焦課堂,展示翻轉,教學百花齊放
課堂是教改實驗的主陣地。離開了課堂的實驗是空泛的,缺少科研指導的翻轉課堂也是枯燥的。課堂的對話和討論,需要教師精心準備和細致觀察,真正做到因材施教?!胺D課堂”之所以成功,是因為課堂討論所帶來的學生“吸收內化”學習過程中效益的提升。學校在實施過程中多次邀請專家對實驗教師的課堂進行診斷。
7.點面結合,有效翻轉,促進師生成長
學校采用點面結合的方法推動實驗前行?!懊妗鄙希盒劝l動微視頻評比,對不合格的教師實行二次培訓,避免實驗中的“短板”。2015年10月、11月、12月分別進行語文、數學、英語,安排語、數、英、書法、美術等學科共10個班級進行試點。組織力量,開發教學視頻、進階作業、單元診斷。實施集體制作微視頻,每周每科安排一個下午為集體制作微視頻時間,為教師錄制微視頻做準備,實行七統一(微視頻統一、課時劃分統一、教學流程統一、學習目標統一、自學指導統一、解決策略統一、作業訓練統一)。
2016年上半年,經過一學期的翻轉試驗,到期末考試時,實驗班與非實驗班發生了明顯的區別。參與實驗的六(1)、六(2)兩個班級在期中考試時處于年級中游,期中考試后開始嘗試翻轉課堂,僅僅半個學期,學生的自學能力得到了極大提高,期末考試優秀率明顯高于平行班。
翻轉課堂的實施,不僅帶動了學生成績的提高和教師課堂能力的提升,還有效提升了教師的專業化水平。
二、實驗收獲與反思
1.收獲
(1)總結出翻轉課堂的三種形式。第一種是“家校翻”,學生回家看微視頻、自學,完成好學習任務單,然后課堂上互相討論;第二種是“校內翻”,即整個學習過程分兩次完成,學習知識和內化知識在校內完成;第三種為“課內翻”,即微視頻的觀看和練習在前半節課完成,課堂討論放在后半節課。教師職能的重心從講課轉變為設計、組織、幫助與指導。因此,教師角色真正從“演員”向“導演”轉型提升。
(2)探索了翻轉課堂的基本環節。根據微課程教學法,翻轉課堂的流程,簡言之,即“四步法”:課始檢測進階作業協作探究展示質疑。具體而言:微課+“自主學習任務單”(課前)―“自主學習任務單”的批改(課前)―小組交流(課內)―小組匯報(課內)―難點突破(課內)―教師點撥、落實教學目標(課內)―分層練習,適度拓展(課內)―小結。也就是學習知識在課外,內化知識在課內。
2.反思
當然,我們在收獲的同時也存在一些困惑:就學生層面而言,如何保證每個學生有效看完視頻、看懂視頻;就教師層面而言,行為的改變遠比觀念的傳播要困難得多。隨著互聯網+、云計算、大數據、移動交互等新技術不斷涌現,如何積極應對,再造教育流程,還需深入實踐,融合創新。我們今天已揚“翻”起航,明天將繼續走在探索的路上……
【參考文獻】
[1]金陵.翻轉課堂為什么比傳統教學強[OL].軟件導刊,2015.
【關鍵詞】復合教學法 研究 應用 化學反應工程
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2011)23-0001-02
復合教學是進行文化知識教學的有效方法,它既符合學科知識綜合化的趨勢,又順應大學畢業生職業市場的變化。復合教學在西方發達國家大學中已廣泛流行二十余年,如STS課程即“科學――技術――社會”相統一的課程,就加強了自然科學的人文趨向。國內許多綜合性大學在進行課程體系設置和教學改革時對此也已涉及。隨著科學技術的飛速發展,學科間的交叉與相互滲透不斷加大,尤其是專業課,其內容涵蓋了基礎課、專業基礎課等多個學科,其教學過程包括多個教學環節,注重能力培養和素質提高的復合教學在教學中的作用更顯突出。針對專業課的這一特點,我們嘗試對專業課及與之相關的多學科、多個教學環節進行整合教育,對“復合教學法”進行了大膽的探索與實踐,不僅激發了學生的學習興趣、開闊了學生的視野、豐富了學生的知識,而且培養了學生多方面的能力、提高了學生的整體素質,取得了較好的教學效果。在化學工程與工藝專業課《化學反應工程》的教學中,我們所采用的復合教學模式主要包括“十個結合”。
一 課程教學與教材建設相結合
結合地方高校學生特點開展教材建設。為適應培養應用型人才的需要,教學團隊與國內其他地方高校合作,編寫了《化學反應工程》教材,教材側重于工程應用,并將最新科研成果編入化學反應工程新進展,強化教材的實用性。該教材由化學工業出版社于2009年1月出版,作為新世紀化工類應用型工科人才培養的系列教材之一,被教育部高等學?;瘜W工程與工藝教學指導委員會列為推薦教材,目前已被蘭州大學、河北科技大學、長春工業大學、廣西大學等國內近十余所高校采用。教材建設對教學質量的提高起到了保證和推動作用。
二 課程教學與專業外語相結合
在《化學反應工程》教學過程中,我們發現學生存在重基礎英語,輕專業英語;專業詞匯相對貧乏;閱讀專業文獻少;對專業英語在文體、語法、修辭等方面的規律認識不足等諸多問題。為了提高學生的專業外語水平,在教學過程中,我們堅持與專業外語相結合,具體做法:第一,關鍵詞匯英文化。在專業課的教學過程中,首先把課程涉及的專業術語、關鍵詞匯等用英文給學生寫出,這樣便于后續的雙語教學。第二,板書內容英文化。在關鍵詞匯英文化的基礎上,選取部分教材內容,全部采用英文板書,保證了專業詞匯的重現性以及教學內容的系統性,為學生下一步閱讀原版教材奠定基礎。第三,指導學生閱讀英文原版教材,教學雙語化。為了便于學生閱讀原版教材,指導學生將其與教學內容相結合,即選擇與課堂教學緊密相關的部分章節閱讀,這樣不僅提高了閱讀速度與質量,而且也鞏固了課堂教學內容。對學生在閱讀中遇到的問題及時給予解答,并經常和學生交流閱讀經驗、體會等。課堂教學中板書及口語表達以英語為主。
三 課程教學與計算機應用相結合
隨著計算機技術的發展及其應用的普及,當今社會對大學生的計算機應用水平也提出了較高的要求?!痘瘜W反應工程》學科與計算機應用密切相關,在該學科中反應器的設計方法主要有兩種,即經驗法和數學模型法。經驗法比較粗略,不能高倍放大;數學模型法是從過程的內在規律出發,更好地反映了過程的本質,放大周期短,放大費用低,可以高倍放大。但數學模型一般都比較復雜,必須借助計算機才能求解,計算機技術的不斷進步使數學模型法得到迅速發展。為了使課堂教學與計算機應用相結合,在多年的教學實踐中,我們主要指導學生進行以下幾個方面的訓練:(1)建立反應器的數學模型及邊界條件;(2)繪制數學模型法計算框圖;(3)編寫數學模型計算程序;(4)利用計算機進行設計、計算。
四 課程教學與文獻檢索相結合
文獻檢索是科技工作者的基本能力,尤其在當今信息爆炸的時代更是如此。在教學過程中,我們發現學生雖然掌握了文獻檢索的基本知識和方法,但熟練程度不夠,對本專業具有代表性的文獻種類及常用檢索工具了解不夠全面。鑒于此,我們在專業課教學中堅持與文獻檢索相結合,具體的做法是:在介紹參考文獻時,將本學科有代表性的學者、著作、刊物、常用檢索工具等全部介紹給學生,以便于學生進行文獻檢索。為了提高學生的學習積極性,開展有針對性的檢索訓練,我們擬定幾個本課程的專題,把學生分成幾個小組進行文獻檢索,再把檢索到的文獻進行分類整理,加工提煉,撰寫專題綜述。實踐證明,通過此項訓練確實提高了學生的文獻檢索能力。
五 課程教學與科技寫作相結合
科技寫作是從寫作學科體系中派生出來的新學科,承擔著科學技術信息和成果的總結、交流、傳播和貯存任務??萍紝懽魇强萍脊ぷ髡弑貍涞幕舅刭|。為了提高學生的科技寫作水平,我們要在專業課教學中堅持與科技寫作相結合。具體做法是:將課程的重點內容分成幾個專題,讓學生首先進行文獻檢索,在此基礎上按照科技論文規范撰寫專題報告。整個過程中,教師給予幫助、指導。指導學生如何進行文獻檢索;對檢索到的文獻資料如何進行整理分類、加工提煉;如何把握論文的整體架構;如何展開正文部分;如何撰寫論文的中、英文摘要;如何選擇論文的關鍵詞等。為使各個專題組之間進行相互學習和交流,舉辦專題報告會。這樣,同學們不僅鞏固了在課堂所學的知識,而且文獻檢索、科技寫作、課件制作、上臺演講等多方面的能力都得到了提高,教學效果很好。
六 課程教學與技術經濟學相結合
作為《化學反應工程》學科,其主要任務是對反應器進行正確選型、有效放大、最佳控制。所制定的技術方案必須滿足“技術上先進,經濟上合理,生產上安全可靠”,由此可見,本學科與技術經濟學聯系緊密。因此,在這門課程的教學過程中,堅持與技術經濟學相結合。在教學過程中,引導學生樹立工程觀點,工程問題涉及諸多因素,因此工程問題是一個系統工程。在進行反應技術開發、反應器的放大設計、反應過程的控制時都要利用技術經濟學的知識,使效益最大化。同一化工生產過程往往有多個不同的技術方案,在教學中,注意啟發學生對不同方案進行技術經濟比較,選擇最優方案。同時,通過多方案比較習題,對學生進行反復訓練,使學生能夠自覺地利用技術經濟學的知識,分析和解決反應器設計中的各種問題。
七 課程教學與課程設計相結合
縱觀近年的畢業環節,學生基本上是以做畢業論文為主。而對化工專業的學生來說,畢業以后的主要去向是化工企業,從事工作以后,無論是新工藝的技術開發,還是老工藝的技術改造,都離不開化工設計。雖然化工原理有課程設計,但其主要是針對單元操作的物理過程,不是一個完整的化工設計。化工專業的學生缺少了化工設計這一基本訓練,對今后從事化工設計工作顯然是不利的。對歷屆畢業生的跟蹤調查結果也說明了這一點。為了扭轉這個局面,在《化學反應工程》教學中安排了課程設計。具體做法是選取“某一化工生產過程的工藝設計”作為課程設計的題目,要求學生完成查閱資料、制訂方案、工藝計算、設備設計、繪圖和設計說明書編寫的化工設計全過程。經過課程設計,學生五個方面的能力都得到了提高:(1)搜集和整理技術資料的能力;(2)工程計算能力;(3)技術方案比較和選擇的能力;(4)工程制圖能力;(5)科技寫作能力。
八 課程教學與實踐教學相結合
為了配合課堂教學,搞好實踐教學,構建了以實踐教學工程觀摩中心為主體的校內實踐教學平臺,和以企業實踐教學基地和社會實踐基地的校外實踐教學平臺,做到“校內與校外相結合”,以滿足貫穿于學生整個培養過程的實踐教學的要求。實踐教學工程觀摩中心有化工設備展及配件區、工業催化劑展區、塔填料展區、典型工藝流程動態模型展區、化工管道安裝實訓展區。學生通過在實踐教學工程觀摩中心的參觀學習,對化工工藝過程及設備有了比較直觀的了解和認識,有利于其工程概念的建立,也有利于課堂教學。校外實踐教學平臺的建立,主要是選擇一些具有典型反應設備的化工企業作為實習基地,如石家莊金石化肥集團、石家莊制藥集團、石家莊化纖化工有限公司、山西三維集團公司、山東金嶺集團公司、河北冀榮氨基酸公司等,他們所具有的典型反應設備有:固定床反應器、氣液反應器、均相反應器、流化床反應器、反應精餾裝置等。在校外實習基地,根據不同情況,學生可以采取參觀、短期實習、頂崗實習等多種實習方式。
九 課程教學與實驗教學相結合
實驗設置的指導思想是:重視實驗教學環節,改變了實驗教學依附于理論教學的傳統觀念,而是理論教學的有機補充和提高;注重對學生實踐能力、創新能力、探索精神的培養。實驗教學的實施方案為:課程組利用學校和學院設立的實驗教學研究項目基金,開展實驗教學研究,推動實驗教學改革;篩選出了“基本技能―現代技術、綜合應用―創新能力”綜合培養的有特色的實驗;建立了多層次、開放式的實驗室。實驗類型分為演示性實驗、綜合性實驗、設計性實驗、開放創新性實驗。演示性實驗、綜合性實驗著重培養學生的認知能力和動手能力,鞏固學生所學的理論知識,使學生達到工程實踐能力培養的基本要求。設計性實驗、開放創新性實驗著重培養學生的科學精神和協作精神。學生可自主選擇課題或選擇指導教師提供的課題,開展科技創新活動。
十 課程教學與科學研究相結合
本著“寓教于研、以研促教、研教融貫、教研相長”的教學理念,注重教學與科研相結合,將科技成果與技術轉化為教學優勢資源,分別從理念、成果、方法和手段等多途徑與教學結合,滲透于教材編寫、理論與實驗教學、實習與畢業環節,實現了科研向教學的多方位轉化。同時,言之有物的教學內容又促進了學生科研水平的提高。我們的具體做法是:
第一,科研成果進教材。團隊鼓勵教師撰寫教材、講義,并將最新研究成果融入教材之中。在編寫《化學反應工程》教材過程中將微反應器方面取得的科研成果引入第四章《非理想反應器設計》中,將在超重力反應技術方面取得的科研成果寫入第十章《反應工程新進展》中,將在催化反應新工藝開發過程中的科研成果引入第六章《氣固相反應器設計》中。
第二,科研成果進課堂。團隊將專業領域內的前沿科技和教師本人最新研究成果如離子液體中的化學反應、微反應器的開發、流化床反應器的實際應用等引入課堂,在第三章《理想反應器設計》的授課中,以“返混”和“平推流”為主線,講授了團隊開展的工業反應器改造的實例,開拓了學生的知識視野、激發了學生的學科興趣。
第三,科研成果進實驗室。教學團隊著力于實驗室建設及實驗教學裝置的開發研究,將多年積累的科研成果與技術融入其中,開發了多項科研成果轉化而來的綜合型、創新型實驗項目,針對反應工程課程的重點和難點,開發了多釜串聯特性實驗、反應精餾實驗、氣固相催化反應綜合實驗以及超重力反應器性能測定實驗等多個綜合性和設計性實驗裝置,加深了學生對課程的理解,鍛煉了學生的動手能力。
第四,科研成果進畢業環節。團隊堅持將學生的畢業環節與教師的科研項目緊密相連,畢業環節論文題目80%以上來自縱橫向科研課題,真實的科研課題增強了學生的責任心、鍛煉了學生的科研實踐和知識運用能力,使得畢業設計(論文)質量顯著提高。
關鍵詞:給排水科學與工程專業;人才培養體系;構建
基金項目:江蘇省“十二五”高等學校重點專業資助項目(2012139);江蘇高校優勢學科建設工程資助項目(PAPD);課題組成員:王鄭、黃新、荊肇乾、薛紅琴、曹世瑋、林少華
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A
收錄日期:2017年1月13日
一、前言
給排水科學與工程專業作為一個有著60余年歷史的專業,目前全國高校的辦學點達到156個,年招生超過萬人。隨著“生態文明建設”納入中國特色社會主義事業“五位一體”總體布局,給排水科學與工程專業的任務也從主要解決城市和工業用水的供給和排放,即以滿足“量”的需求為主,轉變為以改善水質為中心、水量與水質問題并重,滿足實現水的良性社會循環的目標。南京林業大學給排水科學與工程專業設置在土木工程學院,2001年開設土木工程專業(給水排水工程方向),2007年以給水排水工程專業獨立招生,2011年通過江蘇省教育廳組織的給水排水工程學士學位授權點審核。我校給排水科學與工程專業結合學校在資源、環境、生態學科的優勢和特色,創辦具有林業大學特色、產學研緊密結合的江蘇省重點專業。
二、南京林業大學給排水科學與工程專業人才培養目標與定位
南京林業大學給排水科學與工程專業緊密圍繞高等教育立德樹人的根本宗旨,按照“德育為先,能力為重,全面發展”的人才培養理念,面向國家、市政給排水行業與地方經濟社會發展需求,以創新創業教育改革為引領,以品牌專業建設為契機,以內涵建設為重點,以專業規劃為抓手,做強優勢,補齊短板,努力提升專業的整體實力和綜合競爭力,為培養人格健全、基礎扎實、善于創新、勇于擔當、開放胸懷的高素質人才,推動高水平特色大學建設奠定專業基礎。
本專業培養適應我國社會主義現代化建設需要,德、智、體、美全面發展,具備扎實的自然科學與人文科學基礎、計算機和外語應用能力,掌握給排水科學與工程專業的理論知識,獲得工程師基本訓練并具有創新精神的高級工程技術人才。畢業生應具有從事給水排水工程有關的工程規劃、設計、施工、運營、管理等工作的能力,并具有初步的研究開發能力。在加強數學、化學、力學等基礎理論教育的基礎上,突出實踐環節,提高學生的工程素質、培養學生解決復雜工程問題的能力,使其獲得注冊工程師的基本訓練,并具備相應的生態文明建設理念。
三、給排水科學與工程專業理論課程體系構建
南京林業大學給排水科學與工程專業的理論課程體系建設上以《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》為基礎,2016版人才培養方案中課內教學總學時為2,076學時,總學分為127學時,學生畢業總學分要求為175.5學分。其中,通識平臺課內學時為660學時,其中必修課為468學時、選修課為192學時,課內學分為40學時,其中必修課為28學分,選修課為12學分;專業教育平臺課分專業基礎課和專業特色課,其中專業基礎課必修和選修學時分別為728學時和192學時,專業特色課必修和選修學時分別為368學時和128學時。2016版人才培養方案理論課時從數量到對應的課程知識點涵蓋了《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》116個知識單元、485個知識點和429個核心學時的要求。
在具體的課程設置上,將原二年級開設的專業基礎課《理論力學》和《材料力學》合并成《工程力學》(B)(64學時),將原二年級和三年級開設的《土力學》、《土木工程材料》、《給排水工程結構》合并成《土建工程基礎》(48學時),將原三年級開設的核心專業課《給水工程》、《排水工程》(上、下)調整為《水資源利用與保護》(32學時)、《水質工程學》(1、2)(48學時、64學時)和《給水排水管網系統》(48學時),將《建筑給水排水工程》的學時從32學時增加到48學時。開設《城鎮防洪與雨洪利用》、《水工藝設備基礎》和《城市水系統運營與管理》等R堤厴課程。在《水質工程學》(1、2)、《污水深度處理與回用》和《景觀水工程》等專業課程教學過程中增加生態水處理的教學內容。課程教材盡量做到選用“十三五”出版的國家級規劃教材以及高等學校給水排水工程學科專業指導委員會要求的教材,同時進一步按照“十三五”期間出版的規劃教材組織教學內容。
在理論課程教學過程中,教師要圍繞學生的需求發揮教學的主導作用,激發學生對專業知識的學習興趣,促使學生積極主動地思考,進而促進他們將外在的知識內化為自己的素質和能力。積極開展雙語課程、微課、MOOC等嘗試,目前相關專業老師已經建設有雙語課程《水力學》與《水處理生物學》、《建筑給水排水工程》與《水力學》微課,新穎的教學方法對于提升學生對于專業知識的理解和掌握,起到了積極的作用。
為科學考察學生理論課程的學習效果,教師對學生的考查也從單一的考試向綜合測試轉變。在課程考查過程中,教師不僅要測評學生的知識學習狀況,而且要考查他們對新知識的認識能力、探求能力和實際動手能力。因此,教師按照一定的比重,分別考查課程學習中學生的知識理解和記憶效果、相關專業知識的計算能力、課堂參與情況,促進學生更加積極主動投入到新的學習之中。通過此舉,極大地提高了學生參與課堂互動。學生平時作業成績不計入學生總評成績,這樣能避免平時作業成績不能反映學生真實的學習情況,在一定程度上能防止作業的抄襲。
四、給排水科學與工程專業實踐教學體系構建
(一)加強實驗室建設。建立比較完善的分課程實驗室和綜合實驗室,實驗教學做到小班教學,使人人都能動手參與實驗。在滿足《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范》對實驗環節基本要求的基礎上,我校將《水分析化學》課程改為32學時的理論學時和32學時的實驗實訓課,分別計2學分和1學分(實驗實訓課程32學時,計1學分),對于高中階段化學知識掌握比較薄弱的學生,對于提高他們的實際操作能力起到積極的作用。將水質工程學實驗并入《水處理實驗技術》(32學時),使用任課老師參與編寫的出版教材,按照水質工程學的實驗環節讓學生實際參與操作,強化水質工程處理方面的知識。
(二)實習方面。進一步建設校內外實習、實訓基地,按照給排水科學與工程專業培養方案的要求,做到所有專業基礎課、重要專業選修課及專業特色課都在校內外建有對應的實習、實訓基地,滿足學生對取水工程、給水處理工藝、污水處理工藝、工業廢水處理工藝、建筑給水排水工程、消防工程等的認識實習和實訓實習的需要。
(三)創新創業訓練方面。鼓勵學生進入專業學習以后就能聯系老師進行創新課題實驗,對于高年級同學在學校的引導下,鼓勵他們進行創新創業嘗試,結合江蘇省及學校每年組織的申報和資助的大學生創新創業訓練計劃項目,鼓勵大二、大三的學生積極申報,構建部分優秀本科生的科研訓練平臺。通過創業創新訓練,促進人才培養模式和教學方法的創新,鼓勵和支持大學生盡早參與科學研究、技術開發和社會實踐等創新活動,不斷提高大學生的創新精神和實踐能力。
(四)畢業設計(論文)方面。鼓勵將本科畢業設計(論文)與各類大學生科研訓練課題相結合,讓學生在原有課題基礎上進行深入研究。如果不是科研類的論文研究,學生盡量選擇畢業設計,且畢業設計要有針對性,最好是針對具體工程(或者假題真做)。對于雙向選擇選題模式,備選題目一般應多于學生數的10%,確保一人一題。對于畢業設計,從圖紙數量和說明書頁數上做了最低工作量的要求(在學校規定排版格式基礎上)。鼓勵本專業和其他專業的學生組成畢業設計(論文)團隊,進行帶有交叉性質的畢業設計(論文)。
(五)課程設計方面。將《水質工程學》(1、2)的課程設計均設置為2周時間,加大課程設計工作量,如在給水廠設計中,就要求學生使用V型濾池,而不是使用教科書中講述的普通快濾池,鍛煉學生查閱設計手冊和計算案例書籍的能力,從而使設計更貼近工程實際。將《給水排水管網系統》的課程設計分成《o水管網課程設計》(1周)和《排水管網課程設計》(1周),對于兩類管網的計算提出具體的計算要求。在學生課程設計過程中,他們的學習潛質和積極性都被極大地調動起來,通過完整的課程設計,能顯著提高學生對理論知識的實際應用能力。
五、適應給排水科學與工程專業人才培養的要求完善課程教學大綱
南京林業大學給排水科學與工程專業人才培養體系對于專業教師的知識結構提出了更高的要求,任課教師要在人才培養模式的指導下對課程內容進行系統優化,哪些內容是學生要掌握的,哪些是要理解的,哪些是要了解的,不能因課程的合并或者教學時數的減少,而簡單地將教學內容進行隨意的刪減,應該采取改革教學方法、改進教學手段,在規定的學時內完成教學大綱規定的內容。為此,我校土木工程學院按照新的給排水科學與工程專業人才培養方案修訂了38門課程的課程教學大綱,每門課由一位任課教師執筆,一位老師審核,再集體對所有課程的教學大綱進行討論,然后進行修改后再進行討論,經過反復的討論修改,最后確定下來。教學必須完成教學大綱規定的內容,教學效果達到大綱標準要求,課程的評價指標體系也在教學大綱里面進行了明確。
主要參考文獻:
[1]高等學校給水排水工程學科專業指導委員會.給排水科學與工程(給水排水工程)專業的建設與發展[J].給水排水,2013.39.4.
[2]高等學校給水排水工程學科專業指導委員會.高等學校給排水科學與工程本科指導性專業規范[M].北京:中國建筑工業出版社,2012.