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为了保证微课程的优势和特点,微课程的设计遵循知识容量小、播放时间短、单个视频知识完整性强、使用常规格式储存,便于传播和学习等原则。具体的做法如下:
1.组建开发团队
微课程教学讲究适当的策略连贯的战略而非随机行动,注重趣味性和重要性。其工作量可想而知,以个人的实力单枪匹马是难以实现的,要汇集集体的力量。组建团队,分工合作。运用每周三的组内研讨会,运用集体的智慧对原有课程再开发。在原有课程分解到课时教学的基础上,再把课时教学课程化。微课程选题内容要直接指向具体问题,一课一事,层层剖析,有深度,有思考。巴尔扎克说过“:打开一切科学的钥匙,毫无疑问是问号。”微课程从问题入手,有针对性地高效解决,不泛化,不拖沓。集体研讨时最主要的是进行“自主学习任务单”的设计,把教师从演员向导演转移。再根据个人的特长进行分工,有负责教学视频(微课)的制作人员、有知识点的讲解人员等。某一知识点的微课程从选知识点到根据集体讨论的结果优化设计成合理的“自主学习任务单”到最终的“成品”出炉由组内成员轮流担任,这样可以使组内每个成员的时间和精力得以保证,提高微课程的效率,同时也让每个人得以锻炼。力争做到“人人有事做,步步得落实”。每一节微课程学习完成后根据师生的反映进行修改,逐步完善。
2.以指数函数为例的数学微课程开发步骤
(1)分解课程
以高一课程《指数函数》为例,该节内容分两课时完成。微课程中是一问题一视频,因而指数函数的定义、图象和性质作为该节的重点,可制作成三个视频单元:指数函数的定义,比较指数函数和以往一次、二次、正比例、反比例函数的区别,使学生深入理解指数函数的定义,牢记指数函数的表达式形式;指数函数的图象,由指数函数的表达式通过描点作图法或计算机辅助画出指数函数的图象,总结两类图象和表达式之间的关系,为下一步学习指数函数的性质奠定基础;指数函数的性质。
(2)设计自主学习任务单
我国伟大的教育家孔子曾说过:“讲给我听,我会忘记;指给我看,我会记住;让我去做,我会理解。”因而要给学生自己更多做的机会,才能让他们更好地消化理解。当然让学生去自主学习不是毫无目的地去观看微视频,而是让学生以任务为驱动、问题为导向地展开微课程的学习。老师要精心设计好学习任务单,用于引导自主学习,以完成学习任务。学习任务单好比一张线路图,让学生预先知道课堂上必须掌握的内容、开展的学习活动及达成的目标等,一步一步地引导学生走进知识的殿堂。好的学习任务单可促进教学目标的落实,从而起到事半功倍的作用。课前自主学习任务单中的学习指南包括课题的名称、要达到的目标、学习方法建议、课堂学习形式等;学习任务栏要提出具体的要求,让学生带着问题去自学,困惑与建议栏由学生填写。
(3)制作微课
在团队的帮助下,通过录屏软件、录像(摄像机、手机等)、手写板、数位板等实现。
(4)检查修改
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一、实验措施及成果
1.健全组织,推动翻转,革新顶层设计
2013年,学校成立了翻转课堂实验中心组,由校长亲自担任组长、分管教学副校长担任副组长,教导处主任和教科室主任任秘书,为实施翻转课堂提供了有力的组织保障。学校从课程的高度进行顶层设计,在课程的视野下逐步推进翻转课堂,以语文、数学、英语三门基础学科和书法、美术等特色学科为试点,进行翻转课堂的创新实验。同时,校长室整合教科室、教导处、信息中心三个部门的职能,分工合作。教科室负责微课程的理念提升;信息中心负责微视频制作培训及评优;教导处负责翻转课堂的实践及推进,三个部门联动,逐步提高推行翻转课堂的管理能力与水平。
2.课题研究,引领翻转,明晰实验方向
学校充分重视以课题研究引领教学改革实验。三年来,学校先后申报了各学科和翻转课堂相关的课题,全体实验老师在课题研究中明晰了翻转课堂实验方向。教科室研制了语文、数学、英语、美术、书法等学科“翻转”系列主题,发动各教研组开展本学科翻转课例研讨,举行校优秀翻转课例、论文评比活动。教科室汇编了“翻转课堂”优秀课例集。目前,学校建成了语文、数学、英语、美术、书法等学科“翻转课堂”案例库。
3.信息整合,促进翻转,优化学习平台
学校以翻转课堂教学改革为契机,实现数字化学习环境的全面优化。于2015年完成了“未来教室”项目的建设,为翻转课堂教学改革提供了很好的实施环境,同时形成了一个共享的分学科的优质微课程资源库,让实验教师减少制作微课程的时间,花更多的时间去思考研究课堂的对话和讨论,做到因材施教。
4.广开“智”路,内化翻转,更新研究理念
针对实验中可能遇到的问题和困惑,学校多次邀请专家来校指导。通过专家听课以及与教师、学生交流,对学校翻转课堂实验的微课录制、自主学习任务单的设计、课堂教学环节等方面的指导,让教师在实验中不断更新理念。除了邀请专家来指导外,学校还积极开展校本培训,教科室收集了大量翻转课堂的理论资料,组织教师阅读研讨,开展翻转课堂的主题研讨、论文评比活动。目前,“微课程”“微视频”“翻转课堂”“四学”“四步”等理念已深入人心。
5.依托视频,践行翻转,掌握制作要领
学校实践“微课程教学法”,微课程包括自主学习任务单、配套教学资源、课堂教学方式创新等三大模块,是一个有关教学内容和教学方式的微型课程设计、开发、实施和评价的统一体。
第一,从设计来看,要制作微课,首先设计任务单,确定达成目标引领学生自学。“任务单”采用任务驱动、问题导向的方法,帮助学生认清学习目标,实现高效自主学习。特别是任务单中的达成目标要以学生为立场,如果出现“让学生”“使学生”诸如此类的表达,就偏离了学生立场,每一条达成目标的表达方式必须清晰、可操作。
第二,从技术来说,微视频要动态化。微视频要有效帮助学生完成任务单给出的任务,适时提醒学生“按暂停,完成学习任务”。微课一般控制在10分钟以内。为了达成更好的自学效果,中心组成员不断摸索,运用了PPT中动画效果、指针功能,重点内容用超大字显示等。
第三,从内容上讲,微视频中一般讲基本知识、基本概念和基本方法。
因为有了这样的反思,在“翻转课堂”持续推进过程中,实验教师在各级各类微课评比中取得了骄人的成绩。
6.聚焦课堂,展示翻转,教学百花齐放
课堂是教改实验的主阵地。离开了课堂的实验是空泛的,缺少科研指导的翻转课堂也是枯燥的。课堂的对话和讨论,需要教师精心准备和细致观察,真正做到因材施教。“翻转课堂”之所以成功,是因为课堂讨论所带来的学生“吸收内化”学习过程中效益的提升。学校在实施过程中多次邀请专家对实验教师的课堂进行诊断。
7.点面结合,有效翻转,促进师生成长
学校采用点面结合的方法推动实验前行。“面”上:校内发动微视频评比,对不合格的教师实行二次培训,避免实验中的“短板”。2015年10月、11月、12月分别进行语文、数学、英语,安排语、数、英、书法、美术等学科共10个班级进行试点。组织力量,开发教学视频、进阶作业、单元诊断。实施集体制作微视频,每周每科安排一个下午为集体制作微视频时间,为教师录制微视频做准备,实行七统一(微视频统一、课时划分统一、教学流程统一、学习目标统一、自学指导统一、解决策略统一、作业训练统一)。
2016年上半年,经过一学期的翻转试验,到期末考试时,实验班与非实验班发生了明显的区别。参与实验的六(1)、六(2)两个班级在期中考试时处于年级中游,期中考试后开始尝试翻转课堂,仅仅半个学期,学生的自学能力得到了极大提高,期末考试优秀率明显高于平行班。
翻转课堂的实施,不仅带动了学生成绩的提高和教师课堂能力的提升,还有效提升了教师的专业化水平。
二、实验收获与反思
1.收获
(1)总结出翻转课堂的三种形式。第一种是“家校翻”,学生回家看微视频、自学,完成好学习任务单,然后课堂上互相讨论;第二种是“校内翻”,即整个学习过程分两次完成,学习知识和内化知识在校内完成;第三种为“课内翻”,即微视频的观看和练习在前半节课完成,课堂讨论放在后半节课。教师职能的重心从讲课转变为设计、组织、帮助与指导。因此,教师角色真正从“演员”向“导演”转型提升。
(2)探索了翻转课堂的基本环节。根据微课程教学法,翻转课堂的流程,简言之,即“四步法”:课始检测进阶作业协作探究展示质疑。具体而言:微课+“自主学习任务单”(课前)―“自主学习任务单”的批改(课前)―小组交流(课内)―小组汇报(课内)―难点突破(课内)―教师点拨、落实教学目标(课内)―分层练习,适度拓展(课内)―小结。也就是学习知识在课外,内化知识在课内。
2.反思
当然,我们在收获的同时也存在一些困惑:就学生层面而言,如何保证每个学生有效看完视频、看懂视频;就教师层面而言,行为的改变远比观念的传播要困难得多。随着互联网+、云计算、大数据、移动交互等新技术不断涌现,如何积极应对,再造教育流程,还需深入实践,融合创新。我们今天已扬“翻”起航,明天将继续走在探索的路上……
【参考文献】
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【论文编号】1671-7384(2016)07-0036-04
引 言
针对如何合理利用和共享现有的教学资源,使学习资源可重复使用和具有互操作性等问题,1997 年美国ADL(Advanced Distributed Learning Initiative)提出了可共享内容对象参考模型SCORM[1]课程对象结构标准。SCORM是对于数字内容教材的制作、内容开发提供一套共通的规范,SCORM标准的学习内容对象具有高水平的可访问性、互操作性、适应性、重用性等[2]。微课程是具有明确教学目标,围绕教学目标进行教学设计,集中说明一个知识点或解决一个问题,学习时间在5分钟~15分钟的小课程[3]。一节完整的微课应该包括指导教师的教学设计单、课件和学习者学习使用的微视频、学习指导单、测试题和辅助资源(可选)[4]。当前,学习者行为网络化成为发展趋势。学习SCORM标准微课程时,每个学习者的学习进度、学习成绩、学习状态、学习时间以及学习交互等可以被非常详细地跟踪和记录[5]。通过跟踪记录学习者行为并对数据进行分析有利于教育资源开发,支持教师更好地组织和改进课程设计,并且对学习资源及学习者做出有效评价[6]。和云教育服务平台相结合,把微课程应用于资源共享课的建设中,真正在教学中得以运用,可以给教学带来真正的效果。本研究基于微课程的六要素,以九年级上册数学“一元二次方程根与系数的关系”为例,浅析SCORM微课程的设计与开发。
SCORM标准微课程
1. SCORM标准微课程的概念界定
SCORM标准微课程是利用SCORM课件开发工具,将教学设计单、课件、微视频、学习指导单、测试题、辅助资源(可选)即同微课程相关的所有文件,以PIF(Package Interchange Format)的格式形成的ZIP课程包。
2. SCORM课程包分析
SCORM标准微课程的课程包结构如图1所示,课程包内包含与微课程内容相关的所有物理文件和一个清单文件。每个文件资源与结构性资源独立存储,便于根据名称或关键字查出所有相关信息。物理文件包括微课程的六要素文件、图片声音等多媒体素材文件及其他文件,清单文件是一个XML文件,用它来描述整个课程包中课程内容的详细结构和内容如何组织的各种关系信息。清单是一个可重用的单元,可以包含所有的子元素和子清单,用来封装元数据(Metadata)、组织(Organization)和资源(Resource)。元数据主要用于SCO(可共享内容对象)的查询和定位,它以统一的形式描述微单元、可共享内容对象、内容组织结构、内容聚合,通过识别、分类、查询和获得在平台中或平台之间共享和重用。SCO是课程中最小的并可以和平台互通数据(被跟踪)的元素,它集合了一个或多个asset。asset是课程最小的不可分割的元素,不能和平台互通数据。asset和SCO构成了微课程的Resource集合,它们只是资源,要想学生利用资源开展学习活动,必须有相应的教学活动,表现为资源的顺序。在SCORM中,每一个项目(Item)是一个小的教学活动,通过形成一系列活动有序组织,形成内容组织(Content Organization),即学习路线。各种学习路线及资源集合形成内容聚合(Content Aggregation)。
SCORM标准微课程的设计
SCORM标准是教学过程设计、学习者学习方式设计等教育新理念与分布式服务技术紧密结合的产物,其提供的数据模型是诸多网络教学平台所遵循的实际规范和课程组件设计编写标准[7]。SCORM实现了资源重用与平台迁移,与知识内容本身并没有太大关系。符合SCORM标准的微课程,不一定是质量好的微课程。一个好的SCORM标准微课程,重点在于课程的设计。
1. SCORM标准微课程的设计原则
资源的内容聚合,直接关系着能否根据不同教学设计重新组织与包装。在进行SCORM标准微课程设计时,要遵循以下原则:(1)各类资源的独立保存粒度要小,但又能整体性地呈现微课程资源:既能查询组成微课程的文件类资源,又能查询具有完整教学设计的微课程资源;(2)根教学内容和教学目标,合理根据需求设定SCO 或 asset。一般来说,交互程度低的内容组合可以定义为 asset,以节约系统开销;反之则定义为 SCO。(3)SCO 的设计必须考虑与平台的传递数据等交互功能。对于特殊的参数传递和功能实现,需要设计页面内脚本或调用特定的标准 API 函数来处理。(4)每个微课程须有独立的且以 imsmanifest.xml 命名的清单文件,用于定义课程结构,并将其包装成为有组织结构的课程。
2. SCORM标准微课程的设计操作程序
基于SCORM的模块化思想与微课程的六要素,本研究以迪克・凯瑞教学设计模型为基础,试图给出如图2所示的一个SCORM微课程的设计操作程序,帮助教师逐步完成与微课程相配套的教学设计单、课件、微视频、学习指导单、测试题、辅助资源,进而通过SCORM课件工具开发出SCORM课程包。
从图中可以看出,SCORM标准微课程设计的操作程序可分为三大部分:设计、开发、打包。第一步,根据学科课程标准确定学习目标,在分析学习内容、学习者与情境的基础上,拟定学习目标,根据学习目标开发出本微课程相对应的内嵌式测试题或独立测试题,设计一系列有序的学习活动;第二步,根据实际教学需求,选择合适的课件开发工具,经过对课件的知识结构、界面等设计后,开始制作直观简洁、美观、交互性强的课件,进而制作出微课程的核心要素――微视频,当有需要拓展相关知识时,制作出配套的辅助资源;第三步,利用SCORM课件工具编辑已有内容,制作出完整的SCORM微课程。
SCORM标准微课程的开发
基于SCORM标准的课件开发工具有:(1)Camtasia Studio;(2)Articulate Storyline;(3)Adobe Captivate;(4)Lectora;(5)iSpring;(6)Reload Editor;等等。 本研究以九年级上册数学“一元二次方程根与系数的关系”知识点为例,探讨如何使用Reload Editor软件开发符合SCORM标准(以SCORM1.2版本为例)的微课程。
第一步,准备好教学设计单、学习指导单、课件、微视频、辅助资源、测试题。此微课程的课件使用Prezi软件开发,使用屏幕录制软件Camtasia Studio制作成微视频,在微视频中嵌入了测试题,如图3所示。
第二步,选择课程包保存位置。启动软件后,点击菜单栏的【File】,在【New】的下拉选项中选择【ADL SCORM 1.2 Package】,在弹出的选项中为新包选择保存位置,生成图4所示的文件,其中左侧为物理文件,右侧为内容包结构。
第三步,导入资源。这里的资源既包括asset,又包括SCO。通俗地说,微单元就是课件或视频等可共享内容对象对应的素材,设计制作后成为可共享内容,即课件、微视频、辅助资源、教学设计单、学习指导单、测试题。点击【Files】选项卡中的图标,选择所有素材及文件,点击【打开】按钮,所有文件即导入。
第四步,设计学习活动,建立课程结构。右键单击【Content Package】选项卡中的【Organizations】,选择【Add Organization】。右键单击【Organization】,选择【Add Item】。“一元二次方程根与系数的关系”SCORM微课程的课程组织结构如图5所示。学习者登录网络平台学习时,根据课程组织结构,依次打开微课程学习指导单;观看微视频,学习该知识点的辅助资源;学习结束后完成相应的测试题(注:测试题可以内嵌在视频中,也可独立添加在学习平台上);最后的教学设计单主要用于教师引用其他教师的微课程资源时,帮助理解设计思路,在短时间内产生不同教学设计版本的微课程。
第五步,添加元数据,包括微单元元数据、可共享内容对象元数据、内容组织结构元数据等,实现内容包及其组件的重用和共享。以添加“可共享内容元数据”为例,右键单击【微课程学习单】,选择【Add Meta-data】,右键单击【Metadata】,选择【Edit Metadata】,编辑好后点击【OK】,数据直接写入imsmanifest.xml清单文件。“微课程学习单”元数据部分内容如图6所示。如有需要,也可点击【Export】输出元数据,生成.xml后缀文件。
第六步,所有内容编辑好后,生成SCORM微课程。点击工具的图标,在弹出的选项中为课程包选择保存位置,“一元二次方程根与系数的关系”SCORM微课程开发完成。
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面向小学,为社会发展服务,是小学教育的根本方向,也是课程设计和实施的灵魂。小学教育专业是高师本科教育中的一个新系列,其课程计划应充分体现小学教育的特点和需求。作为师范生应具备从事教育教学活动必备的各种能力和技能,这些建立于文化知识之上的能力和技能,应当成为教师素质的有机组成部分,并能在教育教学活动中灵活自如得到运用。作为新型小学教师要掌握系统的教育理论知识,懂得小学教育教学规律,具有从事多学科教学的知识、技能和基本能力,同时,还应具有从事小学教育教学研究能力和教育管理能力等。在课程计划中,第一,提高学生的教育理论水平,开设《教育基本原理》、《教育科研研究方法》、《现代教学基础理论》、《小学教育管理》《心理学原理》、《小学生心理学》、等课程,而且在选修课里又开设了六门教育理论课程。第二,重视对学生教师基本功的培养和训练,开设《书法》、《教师口语》、《音乐教育》、《美术教育》、《小学语文教材教法》、《小学数学教材教法》。在选修课里开设了如《数学思想方法》、《小学科学教材教法》、《小学社会教材教法》、《微格教学训练》等十几门与小学教学密切相关的课程。这无疑对学生将来从事小学教育科研特别是多学科教学有益;第三,为突出课程设置的师范性,各科教学目标中都确立教师专业技能训练标准,把这些内容集中到前两年的教学过程中,每学期按计划和标准严格考核验收,不合格者必须重修,重修不合格者不予毕业。
二、加强实践性
面向改革开放,面向广大城市和农村小学教育的需要,在课程设置的设计上加强了实践性研究,第一,处理好“大”与“小”的关系,要培养新型的小学教师,又要使毕业生切实具有大学本科水平,既不能搞简单的中师“延长”,也不能搞普通高师的“照搬”。在必修课里开设了《现代汉语》、《高等数学》、《写作》、《普通生理学》等课程,在选修课中开设《古代汉语》、《儿童文学》、《中国文学》、《外国文学》、《自然辩证法》、《科技发展简史》等,使学生掌握较为宽广、扎实的文化科学基础知识。第二,我国农村人口多,居住分散,小学校小人少,有的学校还在进行复式教学,因此我们的毕业生的能力应是多方面的,即“多能一专”型。这样在课程设计中还开设《体育》、《大学音乐教育》、《大学美术教育》、《大学英语》、《计算机》、《社会科学概论》、《自然科学概论》等必修课,还开设了文化素质课程要求每位学生根据自己的兴趣爱好选2-3门选修课,目的是让学生各方面素质能力都有提高,更好地为小学服务,为社会主义经济建设服务。第三,重视学生的教育实践和社会实践活动,加大教育实践的比例,一、二、三年级各进行一周教育见习,四年级十八周教育实习,包括教育调查与毕业论文,对毕业论文以往的中师和专科生没有明确要求,只是号召通过教育实习写出心得体会,在小学教育本科专业,论文答辩不通过不能毕业,这充分体现了小教本科学生较强的研究能力和实践能力。
三、强化综合性
小学教育的特点是综合性,小学生的特点是对教师有更多的模仿性,小学教师必须对小学生的德、智、体、美、劳各方面和谐发展承担更多的责任。当代科学发展的一大趋势是自然科学和人文科学的日趋整合。而在小学教育向素质教育转轨的过程中,课程的综合化又是教学改革的主旋律。因此我们新的课程设置必须面对这种挑战,适应这种要求。第一,在科学文化素质上,必须从小学教育实际出发,为师范生构建一个较完备的知识系统,建立以语文、数学、教育专业知识为主的知识体系。如语文学科的构建,本着“大语文教育”的思想,增加课时比重,融文学与写作、教师口语、语言文字基础知识、书写等课为一体。语文学科的性质比较复杂,从语言文字上说具有工具性,从思想内容上说具有文学性,从知识内容(包括社会历史生活知识、科学知识、理论知识以及语文知识)上说还具有知识性。这些性质是综合在一起的,因此语文学科具有综合性的特点。师范院校的语文教学在高中语文教学的基础上进行语言和思维的综合训练,以思维增强语感,促进语言的鉴赏、评析和表达能力,使师范生掌握较系统的汉语知识、文学基础理论和写作理论等;同时通过大量文学作品的选读,了解和把握中外文学发展的历史概貌,以形成语言、文学、写作等有机组合的知识体系。充分融合听话、说话、阅读、文学、写作、书写等语文能力的培养,在此基础上形成胜任小学语文教学的能力。数学知识方面,在高中学习的基础上,开设高等数学等课程,这些课程的学习对提高学生的数学修养、培养学生的辩证唯物主义观点,强调理性抽象的数学思维能力和抽象概括能力,具有十分重要的作用,为胜任小学数学教学,特别是提高了学生毕业后指导小学数学竞赛和小学数学课外兴趣小组活动的能力。在形成以语文、数学、教育学科为主干的课程体系的同时,特别强调教育专业课的特殊地位与作用,力求科学构建系统的完整的课程结构。第二,在以语文、数学、教育学科为主干的课程体系中,还加大了思想政治课课程的比例,充分发挥学校思想政治课的德育主渠道作用,使未来的小学教师形成科学的世界观、人生观和价值观,具有良好的教师职业道德。除了国家规定的课程之外,还在选修课中开设伦理学、美学概论、社会学等课程。这些课程的开设不仅在于对学生进行文化知识的教育,而更重要的在于对学生进行思想政治教育、品德教育、纪律教育、法制教育,为小学教师综合素质的提高奠定基础。第三,在高中学习了政治、历史、地理、物理、化学、生物这六大基础课的基础上,开设两门综合性较强的必修课,即《社会科学概论》和《自然科学概论》。这两门课程既注意了知识的横向联系,又体现了专业知识和专业能力的综合训练,同时要反映出社会科学和自然科学方面研究的新进展,使师范生的知识面更开阔,为他们继续深造终身学习打好基础。
四、体现灵活性
以往的课程设置中,必修课安排的较多,选修课和活动课较少,学生的学习不可能有自主性和选择性,毕业生在座谈会上也说:“在校时学的课程有些没有用,多开点选修课和活动课有利于我们的个性发展和创造能力的培养”。在小学教育专业 课程设置中我们进行了一些尝试。第一,加大了任意选修课的门类和比重,现设选修课30门,学生可以根据自己的爱好、兴趣去选择性的学习,而且鼓励学生多选课,从评价制度上得以体现。评价制度中有合格加特长的学分,学生选学的课多,他的特长学分也多,这对学生的综合能力评价是一个重要内容,这无论对学生的就业和对社会的贡献都是值得肯定的。而且选修课的门类、内容还可以由学校灵活掌握。第二,加强对活动课程的管理和研究,活动课对学生全面素质的提高和创造能力的发展是十分重要的,但在过去的课程设置中没有被高度重视在组织管理上也存在一些问题。首先,将活动课分为三大类,即兴趣组与社团活动,军训,劳动教育,而且这些课的开设遵循三个原则即求是性原则、实践性原则、时代性原则。保证活动课有明确的目的和要求,内容和形式有利于学生的兴趣和特长发展,同时有利于充分发挥学生的积极性、独立性、主动性和创造性。其次,活动课纳入课程方案,就一定加强管理,要有授课计划和教学评价体系,建立科学的活动课学习成绩档案,进行等级评价和成果汇报,将成绩记入学生学籍。
五、确保发展性
教育必须适应社会发展的需要,从21世纪我国社会发展趋势及对人才素质的基本要求出发,借鉴发达国家面向21世纪课程改革的共同趋势,结合我国现行小学课程的实际,在小学教育专业课程设置中确保发展性,思考了以下几个问题:第一,保证语文、数学基础科目在课程体系中的优先比例,为学生的终身学习打下坚实的文化科学知识的基础,克服中师毕业生文化底蕴过弱的不足。第二,加强现代信息技术的学习,增强科技意识的培养。全国中小学开设信息技术必修课程,这对我们来说是一场挑战,当前小学教育教学方法日新月异,多媒体等电化教学手段在小学课堂上占有很大比例,而且呈迅猛发展的趋势,因此在新的课程设置中加大了外语、计算机等课程比例,同时开设《现代教育技术》、《教具制作》、《计算机辅助教学》、《小学科技活动指导》等选修课,目的是培养掌握信息教育技术的新型小学教师,使他们提高获取、分析、处理信息的能力,会制作教学软件、教具,培养学生的创新精神的实践能力。第三,加强人文及社会学科教育,21世纪,随着改革开放的进一步深入,师范生必须加强人文及社会学科教育,在小学教育专业 课程设置中一方面提高这部分课程比例,另一方面拓宽这些课程的教学内容,适应社会发展需要。
参考文献:
[1]林崇德.培养和造就高素质的创造性人才[J].北京师范大学学报(社科版),1999.1
[2]陈永明,钟启泉.现代教师论[M].上海教育出版社,1999
[3]吕达.积极进行课程教材改革[J].中国教育报,2000.3.14
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一、研究背景
本课题以网络课程的建设与教学应用为研究切入点,选用目前在颇具影响的网络课程开发平台(如Moodle、超星MOOC等)作为研发平台,旨在建立红桥区信息技术学科的开放性网络课程,能够创设信息化的学习环境,在这种学习环境中,大量的信息、学习资料、课件工具等数字化资源组合成网络学习资源平台,学习者可以根据需要自由选择学习内容、学习进度、学习伙伴,为信息素养的提升提供可能,并从系统内部解决教师、学生、课程资源、学习内容各要素之间的协调发展。
考虑到学习者的认识水平和技术能力,网络课程的开发和应用主要集中在高中信息技术学科。
二、研究现状
1.国内外研究现状
从20世纪80年代后,发达国家在发展信息化教育方面积极研发课程管理系统(CMS),目前全世界有200多种CMS,比较具有影响力的有Blackboard、Moodle、e-learning等12种。自2012年以来,MOOC席卷全球,比较著名的三大MOOC体系是Coursera、Udacity、edX。这些课程管理系统已经属于网络课程设计的第三代产品,除了可通过网页给学习者提供教学材料、有关教育网连接以及提供学习者通过电子邮件、电子公告栏、网上练习和测量进行异步双向交流外;还实现了通过网上交谈室、电话会议、视频会议或MUDs(MOOs)系统进行同步双向交流的功能,在世界上都有广泛的应用。
国内课程管理系统的应用分为我国自主研发的平台和引进国外的平台两种。国内有代表性的网络课程开发平台有BluePower、Vclass、K12网络课程制作平台、中教育星网络课程教学平台等,比较著名的MOOC系统有网易云课堂、淘宝同学、超星MOOC等。国外引进的比较知名的网络课程中,开源、易用的Moodle课程管理平台应用已在全国各地开展多年,Moodle课程管理系统开始在中小学推广普及,但还需要有一个熟悉、应用、发展、普及的过程,特别是在实际教学中教师可能会遇到一些困难。
2.现状分析
就网络课程管理平台的技术条件而言,上述的这些平台基本都能满足开发网络课程的需求,但网络课程的开发和应用,既要符合课程设计的一般要求,又与普通的课程设计又有很大的不同,它是基于网络平台的、具有开放性的、可以进行同步双向交流的网络课程管理系统。因此目前我国网络课程开发及应用的主要问题不是课程平台的开发,而是课程内容开发和应用:
(1)任课教师与课程开发脱节
目前的网络课程,大部分是任课教师负责教材编写,而网上课程的设计、建设则由技术人员负责。这导致网络课程教学的过程中会遇到许多困难:一是计算机技术人员不能将任课教师的教学设计、教学需求正确、全面地反映在技术实现上;二是教师不能自主地、及时地根据课程教学的需要进行修改,影响了教师教学创新性的发挥。
(2)重教学内容呈现,轻学习环境设计
目前大部分网络课程设计延续了传统课堂上以教师为中心的教学理念,强调教师的“教”和“知识”的传授,网络课程成了教材的搬家,缺少情境的设计,没有让学习者进行小组协作、角色扮演、师生互动、讨论的环节。没有总体规划设计的学习环境,不利于学生对所学知识的意义建构。
(3)缺乏教学活动设计
在网络教学中,由于教师与网络课程设计的脱节,一些网络课程平台缺乏网络教学活动设计的环境支持,已经开展的网络教学大多缺乏教学活动设计。
(4)教学效果不理想
大多教师更愿意用传统的课堂教学方法来提高教学效率,原因是多方面的:开发的网络课程的质量不高,缺乏针对性,没有充足的教学材料和学习资源。
三、研究方法
本课题组采用行动研究法、比较法和经验总结法来具体研究。实行四个“相结合”,即理论研究、实证分析及区域实验相结合;定性分析与定量分析相结合;综合研究与专题研究相结合;教育科研单位与学校相结合。
充分发挥研究人员的优势,确保客体的科学性并努力有所创新。充分利用地方教育部门的职能作用,试点校要具有代表性,组织健全,工作扎实。组建项目合作组,开展内部的学习、研究活动。采用教育资源库建设与应用研究同步进行以保证资源库的教学性和实用性。
本课题研究有我区5所高中校参与,并设置了子项目。
四、研究成果
1.理论研究成果
开发网络课程所遵循统一标准是教育部的《中国网络教育技术标准体系(CELTS,Chinese E-Learning Technology Standards)》,其中的《基础教育教学资源元数据应用规范(CELTS-42)》提出了课程的4级编目规则:一级是学习领域,包括语言与文字、数学、人文与社会科学、自然科学、技术、艺术、体育与健康、综合实践活动、跨学科的学习活动等9个领域。二级是学科,在每个学习领域之下,都包括若干个学科,例如:语言与文字领域包括语文、英语等学科,自然科学领域包括物理、化学等学科。三级是课程内容。四级是学习主题。
第一级和第二级是国家的统一规定,第三级和第四级可以由课程开发者依据教育部颁布的课程标准自行定义。开发网络课程,实际上就是在遵循国家统一标准的前提下,进行课程内容和学习主题的制作和编辑。从学习领域,到学科,到课程,再到学习主题,呈现了一个树状的结构。树的根是学习领域,由学习领域枝蔓出学科,由学科而枝蔓出课程,再由课程而枝蔓出学习主题。反过来看,从学习主题,到课程,到学科,再到学习领域,事实上又可以呈现一个反树状的结构。某一个学习主题可以是跨课程的,跨学科的,甚至跨学习领域的。因此,教师作为课程的开发者和学习主题的实施者,有着相当大的主动权,真正体现了新课程倡导的“教师是课程的研究者、开发者和引领者”的理念。
由于学习领域和学科是国家统一规定的,而课程的主要载体――课标和教材,也是国家和地方统一规定的,因此教师所开发的课程主要应是校本课程,或国家级课程的校本化,这不仅符合新课程提出三级课程体系的建设要求,而且也符合基础教育开发网络课程的特点。在实际教学中,教师们开发校本课程可能需要投入较大的精力,因此,建设网络课程可以选择将国家级或地方级课程进行校本化处理,这种课程建设模式十分有利于课程内容的及时调整、更迭,也更加体现了课程建设的灵活度和和个性化。
2.实践研究成果
考虑到课程管理平台的功能与拓展,课题组在研究初期选用了Moodle作为区级网络课程开发平台,后期又尝试在超星MOOC平台上开发课程。
(1)基于Moodle的信息技术基础课程
Moodle,即面向对象的模块化动态学习环境,是由澳大利亚Martin Dougiamas博士主持开发的一个免费的、开放源代码的课程管理系统(CMS),也被称为学习管理系统(LMS)或虚拟学习环境(VLE),不仅符合社会建构主义理论体系,而且基于web2.0、适合移动互联网应用。
Moodle具有强大的课程管理功能,可以设计包括视频在内的多种类型的学习资源,还可以组织讨论、作业、测验、Wiki协作、程序化教学、互动评价多种类型的学习活动,为网络课程设计与管理提供了技术环境。在这种学习环境中,大量的信息、学习资料、课件工具等数字化资源组合成网络学习资源平台;教师利用信息技术支持课程教学,能为学生的自主、探究与合作学习创设情境,建构促进有效教学的信息化环境,较好的体现“以学生为中心”的创新教育理念;学习者可以根据需要自由选择学习内容、学习进度、学习伙伴,为信息素养的培养提供了可能。
课题组依托区教育科研宽带网和数据中心,于2013年建立了基于Moodle的区级网络课程管理平台,面向全区信息技术教师开展调研,并利用教研时间开展相关培训;在信息技术学科全市教研中,推出基于Moodle平台的展示课,并为各区县教研员和骨干教师开展Moodle平台的构建、应用、课程开发等相关培训。2014年面向全区高中信息技术教师征集网络课程设计案例,将高中信息技术学科基础模块教材全部章节制作为网络课程,并在课程管理平台上,供全区高中信息技术教师使用。
(2)基于超星MOOC的信息技术拓展课程
超星MOOC是市教研室引进的课程管理平台,具有学习、作业、讨论、资料、拓展、统计等模块功能,支持移动客户端。由于有技术团队的支撑,对于课程开发者和使用者的技术要求低、容易上手。
课题组于2015年初,组织高中信息技术教师在该平台上开发拓展类网络课程,这套拓展课程最显著的特点是:以学习者为中心、以问题为导向、以案例为载体、以微课程为主要教学内容,目前共开发了7个专题,分别是:用Flash创作网络表情动画(4课时)、Flash趣味编程(5课时)、创意空间之图像合成(4课时)、Photoshop创意大讲堂之照片后期处理(6课时)、虚拟现实应用――全景新视(6课时)、零基础学习网站制作(6课时)、Scratch创意编程(10课时)。主要用于高中选修课程和校本课程使用。
(3)基于MOOC的教学应用模式研究
MOOC的主要特点是:整合多种社交网络工具和多种形式的数字化资源,形成多元化的学习工具和丰富的课程资源,使得课程易于使用,突破传统课程时间、空间的限制,突破传统课程人数限制,能够满足大规模课程学习者学习。MOOC与微课程、翻转课堂教学法有着密切的关系。
在高中信息技术MOOC的应用过程中,课题组对这三者的关系做了进一步的研究,并探索基于MOOC的教学应用模式。如图1所示。
传统的课堂,通常在课内讲授知识,课外(一般是课后)完成练习、作业等。所谓翻转课堂,就是把课内、课外要做的事情翻转过来,即课外(一般是课前)学生自主学习知识,课内教师组织讨论、交流、答疑,指导学生完成练习、作业、或其他任务。
在翻转课堂的模式下,学生在课外依靠什么来自主学习知识呢?最典型的是微课程,当然还有其他学习资源。如教材、预习案、学习资源等。微课程,是教师针对某个知识点所做的视频教程,时间通常在5-10分钟。观看微课程,可以照顾到不同进度的学生,学得快的看一遍即可,学得慢的可以反复看。
当微课程形成系列的时候,例如一个单元、一本教材的知识点都做成了微课程,将它们到一些学习平台上,平台还提供了开展讨论和完成作业考试等功能,这就成了MOOC。
事实上,“翻转课堂”是一种教学法,实现这种教学法需要“微课程”作支撑,当微课程形成系列之后,在网络学习平台上,就是“MOOC”了。
五、后续研究计划
1.拓展研究领域
目前,红桥区高中信息技术MOOC的开发与应用已经取得一定成果,下一步将继续利用互联网新技术,升级改造MOOC系统,探索课程开放性实施模式,强调以学生为中心,关注学科的发展,实践教育教学新应用。既解决本学科新课程实施以来遇到的困惑,也带动其他学科教学的试点应用,同时在教师培训中尝试应用。相继推出面向红桥区基础教育全学科全学段的MOOC平台,以及面向中小学教师继续教育的MOOC平台。
2.延伸研究内容
完成网络课程管理系统的资源池化技术升级,实现弹性扩展、安全可控和智能管理。深化网络课程管理系统的研究与应用,提升基于网络教和学等功能应用的智能化,满足新课程改革的学科教学需求,满足资源应用的个性化需求。坚持开放性原则、推进资源建设的标准化,探索资源应用的新型运作模式,有效整合各类优质教育资源,实现优质教育教学资源成果的共建共享。
参考文献:
[1]姚倩.Moodle在线教学平台的研究与应用[J].电子科技,2010(6).
[2]孙柏祥.基于Moodle的网络教学平台的构建与应用[J].电脑知识与技术,2010(5).
[3]李士艳.国内外MOOC的发展及其特点[J].电脑知识与技术,2014(2).
[4]张~.我国MOOC发展现状及展望[J].软件导刊,2015(1).
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1.有利于培养学生学习数学的兴趣和自信
兴趣是学习的源泉,然而资料显示,我国学生一般都欠缺对数学学习的兴趣。以“课题”形式呈现数学学习内容,会使数学走出传统的“抽象与玄妙”,而与学生的日常生活实践紧密联系在一起,使得传统抽象的数学学习变成有意义的活动参与,数学知识不再仅仅是一个具体的对象、一个客观的事实、一打抽象的公式,而是一种由学习共同体建构的、基于情境的、有意义的活动。通过对课题的探究,学生将在一定程度上感受到两个重要的基本观念:数学是一个整体——其各部分之间是相互关联的;数学与其他学科、人类生活也是紧密相关的,数学的研究课题可以来源于不同的学科领域和生活实际,数学知识与方法又能够被用来解决其他领域中所面临的许多问题,这无疑有助于学生对数学及数学学习形成一个较为客观、合理与全面的认识。数学课题学习的这种以“问题解决”为中心的学习方法,能激发学生的求知欲和对数学的兴趣,学生随着它进入数学的世界,感到新奇与兴奋,必然会以最高的热情投入到数学知识的发现和学习中去,在数学实验中感叹数学的奇妙并加深对数学的深刻理解;在数学建模中感受数学应用的广泛,体验学习数学带来的自信和成就感。
2.有利于学生形成自己的学习策略和方法
数字时代的知识时刻在更新,学校和教师显然不可能为学生准备足够的生存与发展所需的知识,必须使学生具备不断获取新知的能力,即学习的能力。因此,教学不仅要让学生“学会”,而且还要“会学”,即学会学习,为终身教育和可持续发展做准备。就数学学习而言,应更注重于要求学生具备正确的数学观念和应用数学的意识,具备在未来的工作和生活中科学地提出问题、探索问题、创造性地解决问题的能力,并具有坚忍不拔,顽强进取的良好个性品质。要使学生学会学习,就必须使他们具有自主学习的实践。数学课题学习是在教师的指导下学生进行自主学习的活动,通过数学课题学习,学生可以学会搜集资料、利用信息,学会制定方案、实施计划、学会自我调整和自我评价并形成自己的学习策略。
3.有利于转变学生的数学学习方式
“有效的数学学习不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索、合作与交流是学生学习数学的重要方式。”改变学生的学习方式,就要致力于把数学学习过程之中的发现、探究、猜想、质疑等认识活动凸显出来,让学生成为学习的主人,使学生的主体意识、能动性和创造性不断发展,培养学生的创新意识和实践能力。课题学习是以研究性学习为基本学习方式的活动设计,数学课题学习的过程就是学生经过自主探索和合作交流,综合运用已有的知识、方法和经验等解决对学生来说具有一定挑战性和综合性的问题的过程。而综合应用数学解决问题必将给学生的学习方式带来改变,因为解决问题的过程需要他们亲自实践,并在实践中多角度的认真思考;需要他们互相合作,并在合作中准确表达各自的想法;需要他们不断尝试,并在尝试中寻找策略或提出新的问题;需要他们运用各种工具(包括技术手段),并且对这些工具进行合理的选择;需要他们互相鼓舞,共同坚持完成。因此,开展此类活动有利于转变学生固有的单一学习方式,使学生单纯的接受性学习转变为接受性学习和研究性学习相结合,使研究性学习成为学生数学学习中一种常规的学习方式。
4.有利于培养学生的创新精神和实践能力
在当今时代,人们需要随时接受新观念,适应新变化,发现新模式,解决新问题,这就需要创新意识和能力。就数学学习来说,由于课题学习不一定有常规解法和唯一的结论,不能靠简单的模仿套路去解决,这就有助于培养学生的观察、分析、综合、类比、归纳、猜想等综合解决问题的能力;有利于发展学生思维的灵活性、广阔性、深刻性和独创性,开阔学生的视野,为学生的创新意识和能力的形成奠定基础。另外,在课题学习中,学生会更多的接触实际问题或现实课题,对这些问题的研究解决,使学生用数学的意识和能力得到加强,更重要的是培养了学生解决实际问题的能力和实践能力。
5. 结束
“课题学习”追求的目标不仅仅是知识的获得和问题的解决,更重要的是使学生通过数学学习活动获得数学活动的经验或创造性数学活动的经验,学会数学的思维,掌握数学思想方法,感悟数学的精神,使学生进一步体会数学知识之间以及数学与外部世界之间的联系,初步学习研究问题的方法,提高学生的实践能力和创新意识,形成正确的数学态度。因此,数学课题学习活动的有效开展必将对学生的全面发展起到促进作用。
参考文献
[1]张思明,白永潇.数学课题学习的实践与探索[M].北京:高等教育出版社,2003,13~14.
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数学实验是20世纪90年代我国高等学校开设的一门知识面广、覆盖学科多的实验课程。我校目前在电信、电力专业大二下学期开设数学实验指定选修课48学时,其中上机操作32学时,使用教材是高等教育出版社的《数学实验典型案例》[1]。基于案例教学的数学实验教学内容丰富、教学方式灵活,学生反响热烈,然而,在实际教学环节中仍然存在着一些不足有待改善。下面,结合我校数学实验课程的实际情况谈谈具体的教学改革探索。
一、现存问题
数学实验教学中存在的主要问题有:(1)学生对于MATLAB语言不熟悉造成后续学习的困难。(2)教学案例是五花八门的知识综合、令初学者有畏难情绪。(3)实验报告完成质量不佳。为提升教学效果,我们近年来认真分析了大学数学实验课程的特点,提出“教学科研资源共享,学生创新能力培养”为导向的研究型教学改革,在教学内容与教学方法上进行了适当的改进,对提高教学质量收到一定的成效,受到了学生的普遍好评。
二、教学理念
研究型教学关注培养学生的全面能力,包括行动能力、全面认知能力和探索能力,有利于培养学生的沟通、表达、组织、协调、合作能力[2-4]。研究型教学主要有三个特征:以学生为主体;融入研究的要素;教师和学生共同构建意义[3]。
以教学科研资源共享为导向的研究型教学更加注重学生知识、能力和素质的全面发展,注重在以探索和研究为基础的教学过程中培养学生的研究能力和创新精神,重在培养学生的研究型思维和对学术规范的掌握,同时强调对学生个性化的尊重,注重学生的自由发展。近年来,我们探索和实践了案例式教学、讨论式教学和团队合作学习的教学方法,在课堂授课的同时着重加强了学生的团队学习、课堂研讨与实验报告撰写规范,使教师和学生同时受益,创造出一种融洽、学生可以畅所欲言的学习环境。
三、教学改革与实践
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一、高职数学课程现状与问题
(一)生源情况
课题组抽取了江苏省5所高职院校的2015级江苏生源做统计分析。统计显示,这些学生的高考数学平均成绩为76.4分,处于中等偏下水平。样本中最低分为26分,最高分为138分,标准差为18.2,生源基础差异非常大。对某专业进行调查发现,有1/3以上的学生认为所学内容太难,听课非常吃力;而有近1/5的学生认为所学内容过于简单,信息量太少。因此,统一的教学大纲和授课计划无法兼顾不同基础的学生。
(二)教学内容设置情况
目前,江苏高职院校数学课程的课时在0~128之间,以64~96课时为主。调研发现,高职院校数学课程内容设置存在以下问题:一是课程内容陈旧、单一,无法适应高职生源的多样性以及个性发展的差异性;二是绝大部分教材仍为“本科压缩型”,课程教学以讲解数学知识为主,与专业知识相脱节,缺乏针对性、实用性;三是缺乏对学生科学素养和应用实践能力的培养,缺乏数学应用平台,表现在:部分高职院校数学应用几乎空白;部分高职院校只是以极少的工程数学内容或数学实验内容代替数学应用;大多数高职院校没有为学生搭建数学应用平台,或部分高职院校仅以少数学生参加数学竞赛、极少数学生参加全国大学生数学建模竞赛为数学应用平台。
(三)教学与考核情况
数学课程教学模式仍以传统讲授式教学为主,教师几乎从头讲到尾,课堂变成了教师的一言堂。而高职学生本来基础薄弱、学习习惯欠佳,在这种教学模式下由于课堂参与度较低,导致上课睡觉、玩手机等现象十分严重。大部分高职院校的课程考核方式仍采用“平时+期末”的形式,闭卷考试成绩占有较大权重,缺少过程考核以及对学生应用实践能力的评价,导致严重的考前突击现象以及应用实践能力培养的形式化问题。
二、高职数学课程定位与培养任务
与普通高等教育不同,高等职业教育肩负着把学生培养成高技能应用型人才的使命,不仅重视专业知识和技能训练,同时也要让学生具备较宽的知识面和较深厚的基础理论知识,具有一定的学习能力和创新能力。2015年7月,教育部印发的《教育部关于深化职业教育教学改革全面提高人才培养质量的若干意见》明确提出“要加强公共基础课与专业课间的相互融通和配合,注重学生文化素质、科学素养、综合职业能力和可持续发展能力培养,为学生实现更高质量就业和职业生涯更好发展奠定基础”[1]。因此,高职数学课程应定位为提高学生职业能力、职业素质、为学生后继学习和职业发展做准备的公共基础课程,为专业课学习服务的工具性课程以及为实现学生全面发展、可持续发展和实施素质教育不可或缺的文化基础课程[2]。具体培养任务:一是培养学生基本的数学通用能力,如运算能力、逻辑推理能力和空间想象能力等;二是掌握所学专业必要的数学知识,为后续专业学习打下坚实的基础;三是培养学生分析问题和应用数学知识解决实际问题的能力,将数学知识和能力进行内化,最终学会用数学的思想和方法去认识世界,用数学的头脑去看待问题,理性地思考和处理问题[3]。
三、高职数学教学改革的措施
(一)构建课程体系的多轨模式,进行分层分类教学
将高职院校数学课程体系设置为“公共基础模块+专业基础模块+应用拓展模块+系列讲座”的多轨模式,见图1。针对不同类型、不同专业和不同层次的学生,优化的数学课程教学内容为其共性教育和个性教育提高广阔空间。公共基础模块的教学内容为数学共性教育提供了有力支撑,重在基本数学素质与能力培养;专业基础模块的教学内容为学生的专业需求建立有效保障,重在数学工具性的训练;应用拓展模块为学生应用能力培养创建了载体,为不同基础和不同需求的学生提供了广泛的应用实践机会;数学系列讲座内容为学生了解数学文化、数学发现、数学最新成果、数学应用范围等方面提供了平台。各课程模块内容既相互独立又科学链接,相互渗透、相互促进并相互提高。
在公共基础模块的教学中,施行分层次教学,即按学生不同的基础水平重新进行编班。不同层次的班级执行不同的教学大纲和教学内容,有效提高各类生源的基础水平。
(二)将专业案例融入到课程教学中
由于数学教师不熟悉专业,专业课教师也不清楚数学的课程体系,因此,专业案例的搜集与提炼是一大“难题”。要解决这个问题就必须让数学教师去了解专业,这就要求数学教师专门研究专业课程,甚至和所教专业班级一起听专业课。力争做到对于同样的数学知识,不同的专业采用不同的教学案例进行讲授。例如,在讲导数概念部分,对于机械类专业介绍曲率,对于经济管理类专业介绍边际与弹性;讲矩阵时对于计算机专业介绍图形变换,对于信息类专业会介绍编码与密码。总之,专业案例的引入既能提前让学生接触到专业,又让学生感到数学实用性,激发学习兴趣,为后续专业课学习打好坚实的基础。
(三)开展形式多样、层次分明、内容丰富的实践项目
为增加可操作性,提高实践效果,把应用能力培养分成了以下三个层次。
基础实践项目――“大学数学知识综合应用”科技践活动。该项目是每年在全校范围内开展为期一周的数学实践活动。任课教师在课堂上先将参赛题目进行和必要的解读,学生以小团队的形式进行数学问题探究和实际问题实践。目前,无锡职业技术学院已经连续开展了四届数学实践活动周,得到了师生的普遍好评。
提高实践项目――导师制项目课程。通过基础实践项目的实施,将有一定实践能力和需求的学生吸纳到导师团队,由导师对数学应用中常用的思想方法和工具进行系统讲解,提高应用实践能力。
专业实践项目――数学建模竞赛。通过前两个阶段的实践,遴选表现突出的学生组队参加全国大学生数学建模竞赛的集训,对实践能力强的学生进行拔尖培养。
(四)实行以学生为中心的教学模式
1.基于工作过程导向进行课程设计
基于工作过程进行课程设计,以问题驱动教学法、典型案例教学法、项目任务教学法为实施形式,充分体现以学生为中心,以培养学生综合能力素质为原则。
2.融“教、学、做”为一体,提高学生的课程参与度
教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中明确提到,要改变传统陈旧的教学方法,融“教、学、做”为一体,引导学生参与教学活动,提高教学效果[4]。教,即教师对学生进行知识传授;学,即学生对教师所教知识通过思考、分组讨论、练习等形式消化吸收,也包括学生课前的自主学习;做,即通过数学实验增强数学的应用性,培养学生分析问题、解决问题的能力。例如,在讲授“级数概念”的时候,让学生思考芝诺悖论所包含的无穷思想,从而引出级数的概念。学生通过亲手操作,分组讨论,给出初步的结果,教师进行一定的提示与总结,各小组以小论文的形式提交结果。
3.开展课外辅导与培训,拓展课堂教学
一是要求每个教学班级建立班级QQ群,将辅导从课上延伸到课外,从教室延伸到网络。群里共享教师的教案、PPT、微课等教学资源,使学生的自主学习更加便捷。二是积极鼓励教师参与学生的第二课堂,以“导师制项目课程”“虚拟创新班”为重要载体,指导培训学生参与各类竞赛,让有兴趣的学生加入教师的科研项目。将学习的主动权交给学生,教师从知识的教授者转变为学生学习的设计者、组织者、启发者和引导者,使学生学到知识的同时,培养他们自主学习的能力。
(五)实现课程考核方式多元化、内容综合化
在考核方式上改变单一的“笔试+平时=总评”的传统考核方式,借鉴国际上先进的考核评价方式,在平时布置课后大作业,如小组讨论题、小论文、课程实践等,作为评价学生成绩的一个主要方面,即“平时(课堂表现、作业完成情况、出勤)+单元讨论题+数学实践活动+笔试=总评”。在考核内容上压缩运算技巧、理论推导内容比例,增加应用实践内容比例。
高职数学教育最终应该落实到培养学生的能力和素质上来,“强基础、提能力、增素质”已成为目前高职院校数学教学改革的总体趋势。需要注意的是,强调应用与实践的同时不能忽略数学知识对人的逻辑思维训练和数学文化的熏陶,正如李大潜院士所说“不可将所有的概念或命题之前都机械地装上一个数学建模的实例,把一个完整的数学体系变成处处用不同的数学模型驱动的支离破碎的大杂烩”[5],应努力做到把数学应用的意识有机地融入到课程教学中,达到润物细无声的作用。
参 考 文 献
[1]教育部.教育部关于深化职业教育教学改革全面提高人才培养质量的若干意见[Z].教职成[2015]6号.
[2]徐小丽.高等职业院校数学课程改革研究[D].苏州:苏州大学,2010:12.
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一、专业层面研究性教学改革的基本原则
“专业”是按照社会职业需求,依托相关学科设置的。可以说,专业是人才培养的基本依托,而“专业又是课程的一种组织形式”,一些不同的课程组合会形成不同的专业。在我国,专业是作为专门教育的重要体现和高等教育结构的基本单元存在的,其核心的落脚点就是高等教育的首要任务――人才培养,或者说“提高人才培养质量,满足社会对人才培养的专业要求”是专业设置及其建设水平的核心任务与最终归宿。因此,推进专业层面的研究性教学改革,其改革目标和课程设计必须是具体而有针对性的,学生要有明确的自主学习课程知识的逻辑思路;学生的自主学习和探究内容必须要有明确的范围和确切的目标,不能只是提供笼统的、学生根本不可能去完成的阅读书目和相关资料;要求学生完成的研究任务、课题的内容和方法必须是专业的、科学的,而不能是感想式的。通过研究性教学改革,要教会学生掌握获取知识和解决问题的方法,激发其创新思维和培养创新能力。因此,开展专业层面的研究性教学必须注意把握以下四个原则。
1.注重师生互动:避免从“唱独角大戏”变为“演独幕话剧”
师生是教学活动中的一对矛盾体。在传统的教学模式框架下,学生往往处于被动地位。教学过程中,教师可以全然不顾学生的反应与感受,“我讲你听”地唱着“独角戏”。学生也心安理得地适应了这一模式,“你可以不懂,但未必要发问;你可以不听,但未必要互动”,以致湮没了学生的质疑意识与学习的主动性。研究性教学理念的引入,颠覆了这一怪象,但我们不难发现在一些所谓的“研究性教学课堂”上,这一怪象却反转地表现在学生身上。如今一些课堂变成了学生作秀般表演的舞台,有的课堂从过去的唱“独角大戏”变为现在的演“独幕话剧”,只不过表演者由教师换成了学生。因此,开展专业层面的研究性教学,更加需要教师与学生都要适应这一新的教学模式。推进专业层面的研究性教学,不仅要激发学生的学习兴趣,培养其发现与解决问题的能力,努力建构起自主学习的模式,从而不断提高自主学习的能力,积极参与到教学活动之中,努力培养和提升自身的创新能力;而且教师也要在其中发挥积极的主导作用,要通过精心设计,激发学生的学习兴趣,强化主体意识,引导和启发他们转变学习方式。因此,在教学设计上,既要注意营造自由民主的学习环境、师生平等的互动环境,又要注重发挥教师在教学活动中的主导作用,引导学生强化自身在教学活动中的主体地位。
2.注重自主学习:避免从课堂的“听众”变为表演的“木偶”
传统教学模式比较注重课堂教学,研究性教学不仅重视课堂教学,而且更加注重课外学习,于是翻转课堂等现代教育模式应运而生。在课堂教学活动中,改变过去学生只是课堂上“听众”的角色地位,精讲、少讲、注重启发引导是研究性教学的基本要求,其目的在于培养学生自主学习的能力。因此,教师要通过精心设计课堂教学,改变以往独“霸”课堂的做法,还学生以学习的主体地位。包括明确的课程教学目标和要求;掌握知识的背景、形成过程和目前应用情况;引导学生查阅文献和组织讨论;引导学生提升认识的过程;指导撰写调研报告、小论文或其他成果等方式,使课程整体设计思路符合专业特点和学生需要,注重培养学生发现、提出与解决问题的能力。要充分发挥学生的聪明才智,培养他们善于充分利用学校教学条件与网络平台资源等进行自主学习与探究的能力。尤其是在推进专业层面的研究性教学改革的过程中,教师要耐心而又精心地引导学生适应翻转课堂的转变,而不能仅仅是布置学生查找一些资料,尔后在课堂上如同作秀般地让他们“表演”了事,就如同“木偶”(学生)虽在台上表演,但举手投足却是由幕后人(教师)操纵的一般。
3.注重实践环节:避免从“黑板上种地”变为“田园里上课”
由于办学条件等因素的制约,过去戏称一些实践教学环节为“黑板上种地”“教室里养猪”。但学生学习和掌握专业理论与技术,不仅需要一定的理论体系作支撑,更是离不开实践训练,开展研究性教学则更加需要加强对学生实践能力的培养。无论是文科课程还是理工农医类课程,无论是基础课还是专业课,都离不开对实践能力的要求。这些能力可能因专业的差异而有所侧重,但在提高学生发现、分析与解决实际问题等方面的要求是一致的。各相关专业应根据学科特点、知识背景,在每个实践教学环节中安排一定量的体现问题性、自主性、探究性实践教学的内容。但这些实践环节必须落到实处,不能只是将课堂从教室搬到田野或者车间,依然是“在田园或者厂房里上课”。如此,学生的实践能力则很难得到增强。因此,专业层面的研究性教学设计在理论教学和实践教学的安排上,要尽量减少只是从理论到理论的讲授,而要尽量安排一些让学生可以探究,以及通过合作解决实际问题的教学环节;要尽量减少验证性或者只有唯一答案的实践性问题,而要尽量安排一些综合性、设计性或者有着多种可能性答案的发散性问题。可以借助“暑期社会实践”“大学生实践创新训练项目”“大学生学科竞赛”等实践性训练平台,以各种方式增加学生的专业实践、社会实践和综合实`的课时数。
4.注重个性塑造:避免从教师“满堂灌”变为学生“满堂彩”
鉴于学科、课程、教师与学生等因素的差异和研究性教学本身的特点,学校对研究性教学改革的模式不宜搞一刀切。各专业、课程应根据自身特点灵活采用不同的教学方式,也可以组合多种方式开展教学,以有助于学生个性的塑造。可以采用主题活动、社会调查、课题研究、项目设计等多种研究性教学组织形式,运用发现式、探究式、讨论式、问题导向(PBL)式等多种教学方法,构建培养学生发现和提出问题、探究和解决问题等能力类的课程。学生在自主学习的过程中,既要能够学会小组合作学习,又要能够独立完成相应的学习任务。在小组合作学习过程中,要能够流畅地进行书面交流和口头表达,小组成员要养成相互交流、相互帮助、共同提高的意识和行为习惯;在自主学习过程中,学生要学会对资料的收集、整理、分析、归纳,要能独立制作书面研究报告。在研讨课上,学生要养成自信白行、平等沟通、善意质询、敏锐反应、冷静分析、阐述富有逻辑等行为方式。在教学活动中要注意发挥每一位学生的主观能动性,而不是将任务集中在一两个学生身上。不能看起来改变了原先教师“满堂灌”的现象,而实质上却变为由少数学生“表演”博得大多数学生“满堂彩”的怪象,这同样不利于学生个性的塑造与创新能力的培养。
二、专业层面研究性教学改革的关键要素
一个专业办得如何?决定于专业的培养目标、课程体系和师资水平。培养目标是对专业培养人才的定位、规范与设计,课程体系又直接关系到人才培养的规格与发展,师资水平则决定着人才培养的质量高低。因而一个专业的课程体系及其教学模式的确定,尤其是研究性教学的改革设计,对于人才培养具有重要意义。在推进专业层面的研究性教学时,需要着重把握好以下四个关键性要素。
1.培养方案:为专业层面研究性教学改革指引方向
人才培养方案是办学主体根据不同专业的培养目标以及培养规格,所制定的实施人才培养活动的具体方案,是专业人才培养活动的逻辑起点、内容与方法、条件与保障、达成的目标与规格等,它是对整个人才培养过程及其方式的总体描述与设计,是引领人才培养活动的纲领性文件。因此,人才培养方案的修订是推进研究性教学专业改革的前提和基础。要根据研究性教学的特点和理念精心设计人才培养方案,进一步压缩课程的数量和总学分,增加实践课时数和自主学习时间。注重专业课程的逻辑性,突出专业学习的方向性,着力培养具有较高综合素质并有专业素养、专业技能和专业思维的创新型人才。在合适的学期分别开设专业入门引导性课程、各类讨论和研讨课程,以及有关研究性实践教学的内容、跨学科的综合性专题研讨课程等。
2.课程设计:为专业层面研究性教学改革布局谋篇
课程设计是课程教学的基础性工作,它是由为培养专门人才而有目的、有计划地制定教学计划、形成教学大纲、编写教材以及课外读物等一系列活动组成的。加强课程设计是为了帮助课程教学的组织者提高教学效果、课程教学的接受者更好地掌握课程内容的加工过程,一般包括课程目标的确定、课程内容的安排、课程教学的实施和课程教学效果如何评价等若干环节。课程设计做得如何?直接关系到课程教学能否顺利进行、能否取得预期的效果。因此,课程设计是实施研究性教学专业层面改革的核心环节,加强课程设计则是推进研究性教学的关键。因此,在实施研究性教学专业改革的过程中,参与改革的专业要根据人才培养方案,重新制订各门课程的教学大纲,并且督促教师修改教案,重新设计课堂教学,提倡创造性地设计有利于学生能力培养的课程教学内容。凡参加研究性教学专业改革的专业(或系),所开设的课程都要合理压缩课堂讲授的课时数,增加实践课时数和学生自主学习时间。理工农医科专业学生课程自主学习的时间应不少于课程设置总时数的25%,其他专业课程学生自主学习时间则不少于课程设置总时数的50%。同时,注重专业课程的逻辑性,突出专业学习的方向性,着力培养具有较高综合素质并有专业素养、专业技能和专业思维的创新型人才。
3.教学方式:为专业层面研究性教学改革注入活力
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在现代网络技术的不断发展过程中,大学课程的教学方法也随着时代的进步而改变。大型开放式网络课程,即MOOC(Massive Open Online Courses),通常被译为慕课。2000年以来,全球MOOC如雨后春笋般涌现,已成为当今学术界关注和研究的热点之一。[1]2012年,美国的顶尖大学陆续设立网络学习平台,在网上提供免费课程,与此同时,Coursera、Udacity、edX三大课程提供商的兴起,给更多学生提供了系统学习的可能。自2013年5月开始,中国国内一些院校,如清华大学、复旦大学、上海交通大学等,也建立了自己的在线学习平台,MOOC为更多爱学习和会学习的人提供了便捷的学习方式。就工科院校的“概率论与数理统计”课程而言,传统的教学模式将面临巨大的挑战。为了满足学生提前预习和主动学习的需求,教师应学会制作教学微视频,微视频以短小精悍的知识要点讲解为主,以经典习题讲解为辅,并利用网络平台进行。
微课的概念与特点
21世纪是信息技术高速发展的时代,全民教育、优质教育、个性化学习和终身学习已成为信息时代教育发展的重要特征。[2]在国外,微课(Micro-lecture)的雏形最早出现于美国北爱荷华大学LeRoy A.McGrew教授所提出的60秒课程960-Second Course),以及英国纳皮尔大学T.P.Kee提出的一分钟演讲(The One Minute Lecture)。[3]2008年,美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师、在线服务经理David Penrose提出了微课程(Micro Course)的概念。
在国内,较早提出微课程概念的是广州佛山教育局的胡铁生,他认为“微课”是指按照新课程标准及教学实践要求,以教学视频为主要载体,反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机组合。[4]华南师范大学的焦建利认为微课是以短小精悍的在线视频为表现形式,以阐释某一知识点为目标,以学习或教学应用为目的的在线教学视频。[5]
“微课程”的核心是教学微视频,要根据课程教学目的和要求,设计制作出关于各章节知识点的教学微视频。微课只讲授一两个知识点,虽然从形式上看是整个课程体系的“碎片化”,但一组微课所教授的知识仍然需要完整和全面。微课具有以下特点:教师讲授、基于网络媒体播放教学视频、教学时间为5~15分钟、教学内容较少、学生自主的个性化学习、视频制作方法灵活等。已有研究表明,好的教学视频能够让知识更具吸引力,从而产生更好的学习效果。
基于MOOC的教学微课的制作
针对工科院校大学生开设的“概率论与数理统计”课程,是大学生必修的公共基础课。根据该课程的教学特点,微课的制作是以讲授类、启发类和练习类的微视频为主的。视频的制作方法也是多种多样的,包括演播室录制、录屏软件录制、可汗学院式、课堂实录和实地拍摄等。不同表现形式的视频需要不同的制作方法,所需投入的时间和人力也不一样。[6]由于受到人力成本、金钱成本和时间成本的限制,该课程的视频录制采用了录屏软件来制作,操作简单便捷,制作效率高。
1.微课的制作流程
微课视频的制作流程如下图所示:①按照“概率论与数理统计”课程的教学大纲,微视频的选题要有针对性和实用性。选题切忌太大、太空泛,一节微课可以选取一个重要知识点,要足够细小。②主讲教师要有清晰的课程设计思路,设计出教学PPT并撰写好教案,尽量使用短小精悍的讲解内容和例子。③利用视频录制软件进行录屏,分别录制教师的讲解视频和教学PPT的播放视频。④在录制完视频之后,对两个视频进行合成、剪辑并进行声音的加工。⑤在课堂讲授之前,以MOOC在线学习平台为依托,教师这一节课的教学微视频,学生可以下载或在线观看视频。⑥对课堂教学效果进行评价,并不断修改和完善教学微课视频。
2.制作方法与技巧
大型的MOOC制作成本高、难度大,需要有专业的制作团队来录制和编辑视频。考虑到本项目的经费预算,笔者学校的“概率论与数理统计”课程的微型教学视频的录制采用录屏式和可汗学院式。在讲解基本及重要知识点时,采用录屏式视频制作,该方法操作简单;在讲解典型习题时,采用可汗学院式视频录制方式。
微课视频制作系统的硬件设备包括:两台高性能的台式电脑、一个手绘板、高清摄像头、无线麦克风。视频制作的录屏软件为Camtasia Studio 8.0,该软件具备录像、录制屏幕和后期编辑的功能,同时也可以加入iMovie软件进行教师讲课的录像制作。基于MOOC的微课视频制作方法如下:①根据微课选题的设计要求,主讲教师撰写好讲课的教案,该教案主要是微课中PPT的讲解内容,要保持5~15分钟讲课内容的完整性。②主讲教师选取符合个性化需求的视频拍摄环境,有利于减少教师的讲课压力,降低出错率。利用iMovie软件录制教师的讲课过程。③同时,在另外一台台式电脑上利用录屏软件Camtasia Studio录制教学PPT的播放过程,包括各种动画设置和翻页节点等。④将两个视频进行后期编辑制作,在合成的微课视频中要出现主讲教师的影像资料、PPT课件的文字、图形、公式等元素。这时,两个视频的同步性制作就成为后期制作的关键难点。Camtasia Studio在录PPT时能够自动记录PPT的翻页点,这个翻页点可以作为两路视频的同步参照点。教师视频中的翻页点,利用教师的音频轨道很容易找到。微视频应该从PPT的演示开始,然后教师再逐渐出镜;而视频的结束要使教师的影像先消失,最后以PPT形式的播放结尾。⑤在校园网络学习平台上,制作短小精致的教学视频,方便学生自主学习。⑥结合师生在课堂授课中遇到的问题,反复修改教学微课视频。
在“概率论与数理统计”课程的典型例题讲解视频中,采用可汗学院方式录制视频。这种方法对教师讲课要求更加简单,操作方法更加便捷。学生通过观看例题的推导过程,使他们学习和理解数学概念更加直观。
3.
“概率论与数理统计”课程的微课所需的电脑硬件有:系统内存8G、操作系统Windows8.1、CPU是第四代智能英特尔。上网的宽带速度达到10兆。通过仔细审核以后,可以将微课视频编辑成MP4或FLV格式的流媒体视频文件,该文件具有压缩比例高、所占容量小等优点,便于教师在校园网络中,方便学生在线学习或下载观看与分享。在校园网之后,根据微课系列教学视频的点击率、收藏率、网络或朋友圈的分享率、学生的讨论热度等,综合评价出大学生在学习“概率论与数理统计”课程时遇到的重要知识点的难度等级,深刻研究学生利用微课视频主动学习的实践效果,为后续课程的改进工作做好了准备。
结束语
微课是一种以微视频为主的新兴教学形式,丰富了教师的讲授方式,方便了学生借助网络平台、电脑终端或手机终端随时随地的学习。在重点建设“概率论与数理统计”课程的同时,还要强调大学生应用微课进行学习的能力。微课制作团队在降低制作成本的同时,还要保证微视频的制作质量,重视视频拍摄、录屏以及后期合成的技术,提高教师的微课制作水平,使微课逐步进入每一位教师和大学生的日常教学过程中。虽然微课强调“短小精悍”,即具有视频学习时间为5~10分钟、课程容量小、知识重点精、使用方便等特点,但是在“概率论与数理统计”课程建设过程中,还需体现微课的完整性。
总而言之,基于MOOC的微课视频制作简单易操作,可以使这种新的教学模式更加普及,满足了大学生学习方式多样化的需求,顺应了时展的潮流,符合新时期教育发展的规律,在教学中有广阔的应用前景。
参考文献:
[1]万昆,叶冬连,戚丽,等.多维视域下的国内MOOC研究进展与可视化分析――以我国MOOC研究为例[J].中国远程教育,2015(2):38-44.
[2]胡铁生.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志,2013(4):36-42.
[3]关中客.微课程[J].中国信息技术教育,2011(17):14.
[4]胡铁生.“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011(10):61-65.
[5]焦建利.微课及其应用与影响[J].中小学信息技术教育,2013(4):15-16.
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一、课程定位
高星级饭店运营与管理专业(以下简称高管专业)毕业生主要从事高星级饭店、高档度假村、豪华游轮等单位的服务、运营与管理工作。相对应的高职专业和本科专业是酒店管理、旅游管理、市场营销。中职数学是高管专业学生必修的公共基础课。它作为学习本专业理论和技术的工具,我们将其定位为“三个服务”,即为学生的职业素养服务,为学生树立正确的“三观”(世界观、人生观、价值观)服务,为学生的终身发展服务。
高管专业学生普遍数学基础薄弱,抽象思维能力不强,导致数学学习能力不足,独立分析、解决问题的能力有限。他们多经挫折,易因习得性无助效应,导致对自身信心的缺乏。但他们喜欢新鲜事物,具有良好的信息技术素养,并乐于表现自己。
二、课程目标
结合学生实际,秉持数学为专业服务的理念,我们确定本课程如下知识目标、能力目标、素质目标。
1.知识目标:以“必需、够用”为原则。从适合学生能力及专业需求的角度出发,有效地选择教学内容,在九年义务教育基础上,使学生进一步学习并掌握职业岗位和生活中所必要的数学基础知识。
2.能力目标:结合现行教学大纲及高管专业岗位需求,我们将培养学生的数学计算能力和空间想象能力作为重点,并在此基础上掌握相关数学思想方法(尤其是转化与化归、分类讨论、数形结合思想方法),我们认为,数学思想方法不仅仅解决数学问题,还可以帮助我们解决工作及生活中的许多问题,提升思维能力以及分析解决问题的能力。
3.情感目标:引导学生逐步养成良好的学习习惯(尤其是耐心、细致),培养学生的合作意识、团队精神,进而培养学生的沟通能力和抗挫能力,对学校、对自己充满信心,形成解决问题的科学态度,提升认知水平。
为了达到以上三个目标,我们确立本课程的重点为提升学生的计算能力和空间想象能力,难点为立体几何和解析几何,教学关键点在于学生数学思想方法的培养。
三、教学内容
我校本课程所选用的教材和练习册由高等教育出版社出版。《中等职业学校数学教学大纲》所设计的三个模块,内容全、难度大、教学任務重,尤其难以体现高管专业的特殊需要。结合学生实际及专业,我团队作如下处理:
1.小初高衔接,增加预备(10学时)
由于高管专业学生小学初中数学基础薄弱,低起点的学习可以消除学生对数学的心理障碍,故增添了本单元的内容。而对于数学基础不好但有意愿加强的学生,学校在校本选修课中还专门开设了“数学基础补习”。需要特别说明的是“长度与角度的度量与感知”部分,这一部分主要为学生专业课实训做基础,也可以适当增强学生的计算能力。
2.结合专业,合理取舍
结合学生实际及专业,我们确定了以下教学内容:
基础模块作为学生必知的基础知识,我们仅删减了极少部分与高管专业联系不大的内容,如已知三角函数值求角。职业模块和拓展模块我们则适当选择了部分与本专业紧密相关的内容展开教学。数据表格及处理在酒店服务管理中应用普遍(如客房收入数据对比、客源结构比例图、利润曲线),在学生已经具备一级office的基础上,我们融入酒店元素,对数据表格进行处理。线性规划则让学生学会如何在诸多方案中选择最优方案,达到酒店经营成本最小化、利润最大化的目的。
排列组合与基础模块的概率与统计初步结合在一起教学,对外可以让学生学会设计酒店抽奖促销等活动吸引更多消费者,对内则可以在科学排班等方面提高管理水平。
3.贴近专业,开展数学活动课
结合高管专业人才培养目标,我们设计了部分数学活动课。比如,在讲弧度制时,我们开展了课内和课外两次数学活动课。课前要求同学们分组,测量任一酒店旋转门的半径及每两翼之间的圆弧长,并通过QQ群上传结果;上课时对于弧度数与弧长、半径的关系通过计算予以验证;课后,利用实训室内的中餐台,分组让学生再次感知三者之间的关系,从而理解弧度这一新概念。学生通过参与与专业相关的数学活动课,有效培养了学习数学的兴趣,并在与人交流合作、数字应用与信息处理、解决问题等方面得以锻炼,从而树立职业自信心。
4.联系生活,拓展视野
高星级饭店注重客人个性化需求,作为酒店的服务者与管理者,必须了解并解决客户的不同需求,这就对他们的素质提出了更高要求。而落实到数学课,则要求我们在贴近专业的基础上,还要联系生活。
四、教学组织与实施
1.教学课时
为完成上述教学内容,高管专业数学(中职方向)开设两年,四个学期,周课时3节。
2.教学安排
为了满足专业课对数学的要求,我们调整了部分教学顺序,主要是将几何部分调整到一年级下学期。
3.教学模式及创新
(1)情境教学求发展。2011-2013年,我校开展了市级课题“中等职业教育情境式教学模式的研究”,引入“实践场”和“实践共同体”的概念,并应用于我校数学教学。我们通过提炼与学生专业相关的问题,选择用于情境教学的知识点,创设可以进行情境教学的“实践场”,设定学习功能目标,由“实践共同体”完成相应的任务,促进学生专业发展。比如,在“集合”这一部分中,我们以“初入职场”为情境,创设了与高星级饭店相关的若干集合,让学生非常轻松地掌握了这一比较抽象的概念及运算,并产生职业融入感。
在“角的概念的推广”中,为了让学生理解正角与负角,结合“礼仪”中的“请”这一动作,既让学生迅速掌握了这一概念,又让大家对“请”这一动作的标准有了更准确的把握。
在“排列与组合”教学中,我们设置了“十一”长假餐厅排班问题的情境。由于部分员工在不同日期请假,排班就涉及“有限制条件的排列问题”。这是考查餐厅领班工作能力的一个方面,训练了学生的思维能力和计算能力。
在学生学习训练“托盘”这一动作期间,我们讲了平面的基本定理,让学生理解了“不在同一条直线上的三点确定一个平面”,从而使其在训练中,把握由“大鱼际、大拇指、中指”这三点确定好平面之后,盘子就可以托稳。
在“中餐摆台”中,要求长柄勺勺把边缘与骨碟最边缘相距三厘米。而这三厘米学生并不易把握准确。我们经过与专业课教师的交流探讨,发现筷架左侧所在的直线与骨碟相切,骨碟右侧最突出边缘即是其切点。由此,我们结合“直线与圆的位置关系”中的相切问题,与专业课教师配合,在实训室让学生理解训练。有了这一方法的指导,学生训练起来就不再是盲目地凭感觉,而这一训练,也极好地增强了学生的空间想象能力。这一结论在任何教科書或参考书上都没有,但是,经过实践,学生筷架与长柄勺摆放的准确性大大增强。
在学生摆好的这张十人位餐桌上,还涉及了许多的数量关系和空间形式,而我们的学生,也正是在与数学知识的结合中,操作规范性迅速提升,职业技能不断增强。
(2)翻转课堂促探究。在大多数学生拥有智能手机的今天,教师在信息化环境中上传微课,学生进行“碎片化学习”,并通过QQ、微信等进行沟通交流,师生在课堂上一起完成作业答疑、协作探究和互动交流等活动,而学生则通过自主探究,构建自身对知识的理解。
4.学法
(1)合作学习法。我们以异质分组的方法,使学生在合作中相互学习,共同提高,继而培养学生的合作意识、团队精神。
(2)联系学习法。联系学习法以坚信知识点之间必然存在联系为前提,从而有目的地去回忆、检索大脑中的信息,寻找出它们之间的内在联系,进而帮助学生理解知识。
五、教学方法与手段
1.微课+学案导学
为了增强微课的学习效率,在课前除了让学生自学外,我们还会将学生集中,利用自习配合导学案分组学习。
2.现代化教学手段与传统教学手段的有机结合
高星级饭店的信息化程度比较高,数学课程设计应当利用现代技术帮助学生理解数学,并为他们进入技术性不断增强的社会做好准备(美国数学标准)。但现代化教学手段的利用,并不排斥传统教学手段。我曾经上过一节解一元二次不等式的复习课,我让学生自由选择利用几何画板和实物演示解题,事实证明,有一部分学生感觉实物演示更易突破难点。
3.激励教学法
一是兴趣式激励,如我曾经以一个微信游戏的秘密引导学生体会合作的魅力。二是竞争式激励,如设置擂台来激起学生的竞争意识,参与到教学当中。此外,我们常在课堂中引入励志音乐,让学生感悟人生成功的路不只一条,只要脚踏实地,终有一天,会迎来属于我们自己的人生的精彩!
六、考核与评价
设置“学生课堂学习评价表”,从知识、能力、情感三个目标出发,通过自评、互评、师评的多元评价,对学生的表现给予评价。
综合评价学情,学期成绩由“期末40%+平时60%”构成,体现了建构主义“立足过程,促进发展”的评价观。
七、课程建设
1.课程现状
我教学团队现共有4人,高级教师2名,中级教师2名,其中1人为我市名师工作室成员,人员结构比较合理。建有周集体备课制、听评课制,学期有计划,期末有总结。注重教学研究,成果显著。2014年,我们开展了校本课题“中职数学有效课堂——学案式教学的实践”的研究,并在我校的数学教学中推广应用;近年来,团队成员所撰写的论文多次在国家、省、市获奖或发表,并在全国及省市说课大赛、优质课大赛、课件制作大赛中获奖。
2.存在的问题及解决方式
数学活动课尚未形成体系,学校现在已将这方面纳入教师绩效考核,鼓励教师引导学生结合专业开展课外活动课。数学课与专业课教师的结合不够全面,对职业模块和拓展模块研究不够深入。这需要数学课教师以服务者的心态主动研究专业课,与专业课教师共同探讨数学与专业的结合。
作者:陈淼
参考文献:
[1] 李青.基于建构主义的情景教学的探讨与认识[J].广东轻工职业技术学院学报,2005,(1):46-49.
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本专业学生主要学习高聚物化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及高分子成型加工技术知识。
学习课程
聚合物加工原理、聚合物成型工艺、聚合物流变学、高分子物理、高分子化学、物理化学、有机化学
毕业生具备的专业知识与能力
掌握高分子材料的合成、改性的方法;
掌握高分子材料的组成、结构和性能关系;
掌握聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能;
具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试,并开发新型高分子材料及产品的初步能力;
具有应用计算机的能力;
具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。
就业方向
该专业毕业生可到石油化工、电子电器、建材、汽车、包装、航空航天、军工、轻纺及医药等系统的科研(设计)院所、企业从事塑料、橡胶、化纤、涂料、粘合剂、复合材料的合成、加工、应用、生产技术管理和市场开发等工作,以及为高新技术领域研究开发高性能材料、功能材料、生物医用材料、光电材料、精细高分子材料和其它特种高分子材料,也可到高等院校从事教学、科研工作。
高分子材料与工程专业的20所大学
二、复合材料与工程专业
复合材料与工程专业培养具有良好的思想素质,强烈的社会责任感,健康的体魄和健全的心理素质、德、智、体全面发展,掌握新型复合材料生产原理和生产工艺、能胜任无机材料、高分子材料、新型复合材料等生产企业基层管理工作和实际岗位操作,具有较高综合素质,“用得上、留得住”的应用型人才。
专业特色
该专业既重视学生数学、力学和材料科学的基础理论培养,又重视学生的工程能力训练,并对有关专业课实行教学内容的国际接轨。课程设置注重基础理论与工程的结合、自然科学知识教育与文化素质教育结合,理论与实践相结合。学校会设有工程设计制图课程设计、工程训练、下厂实习、毕业实习、毕业设计和毕业论文等实践环节。实验有高分子物理实验、高分子化学实验、复合材料制备与加工实验、材料性能测试实验等 。
就业方向
本专业学生毕业后可毕业生可以就业于与复合材料相关的汽车、建筑、电机、电子、航空航天、国防军工、信息通讯、轻工、化工等有关企业和公司,担任工程研究 人员、工程师和营销管理人员,从事设计、研发、分析、生产、测试、评价、营销、管理等工作;也可以在高等院校、研究设计院所从事科研教学工作。
开设院校
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基金项目:本文系2012年度上海市教委重点课程项目(项目编号:901-07-010155)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)35-0052-02
以培养学生创新能力为基本出发点,研究型教学是与国家创新体系和高等教育改革高度契合的一种现代教学模式。实施研究型教学是我国创建高水平大学的重要路径和改革方向。[1]创新能力是不仅关注知识结论本身,还要探究其背景、概念、方法、局限性等,善于发现问题、研究问题,注重逆向思辨的综合能力。[2]研究型教学模式已成为当前重点高校教学改革亟待解决的深层次问题。“模拟电子技术基础”是电类本科专业一门重要的专业基础课,是学好后续专业课的前提,在电类学生创新能力培养中具有承上启下的重要作用。[3]近年来,在学校“稳量提质”的新目标下,笔者结合“模拟电子技术基础”课程特点及我校信息学院的实际情况,从教改思路、内容体系、教学方法、实践环节等方面对研究型教学改革进行了有益的探索和实践,取得了一定的成果。
一、教改的基本思路
一方面,“模拟电子技术基础”课程具有较强的工程性和实践性。这一特点打破了学生习惯于数学分析的思维模式,教师应通过启发式和讨论式教学方法培养学生面向应用的创新意识。另一方面,电子学科发展迅速,该课程应与现代教育技术充分结合,从发展的角度更新课程内容体系,并适当通过双语教学吸收国外先进的教学成果。因此,该课程确立了“夯实经典,面向发展,注重实践,促进创新”的教改思路,坚持理论性、工程性和前沿性并重的原则,在教学中实现线性与非线性、理论解析与工程方法、基础理论与前沿应用、元件与系统的辩证统一,并推进以创新能力培养为目标的多元化考核方式。教师以“元器件基础电路电路系统”为主线,从设计的角度讲授某一电路的获得过程,引导学生站在系统的高度解析电路及其局限性,并获得重新构造电路的思路。课程教学将发现问题放在更重要的地位,并用研究的方法解决问题,从而培养学生的创新意识和能力。
二、课程内容体系的更新
“模拟电子技术基础”课程需要在有限的学时内(理论教学64学时,实验20学时)使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。新修订的课程内容体系更加注重理论教学与实践教学的衔接,在保证经典理论的基础上重点讲授集成运放组成的各种信号运算、信号处理和信号产生电路,并延伸到模拟集成电路和模数混合系统等内容,培养学生系统级的分析与设计能力。理论教学应简化器件内部机理的介绍,弱化缺乏工程背景的解题技巧及公式记忆,强化器件的组合应用与接口扩展机制,加强主流新技术的探讨;实践教学应重点引入研究型和设计型实践教学环节,为此出版了课程配套的“十一五”规划实验教材《电子技术实验与模拟电子技术课程设计》。目前,多媒体教学和电子设计自动化(EDA)的发展使得教学辅助软件能够融入课堂,为学生丰富的探索和实践提供了现代化手段。适用于该课程的研究型教学辅助软件包括EDA仿真软件Multisim、Proteus和工程计算软件Matlab、MathCAD。[4]在此基础上,笔者将EDA仿真作为理论课的工具及学生进行硬件实验的前提,建立了“理论·仿真·硬件”相互融合的教学模式,以保证研究型教学落到实处。
三、教学方法与教学手段的改进
1.通过网络辅助教学平善课程体系
随着信息技术的发展,世界各国高校都在大力开展网络化教学应用,然而海量的数字化资源会使学生感到无所适从。为此,笔者通过网络辅助教学平台给学生提供少而精的数字化资源,与课堂教学相辅相成。除了教学大纲、教学日历和教学课件,网络辅助教学平台提供的数字化教学资源还包括教学辅助软件、往届试卷及答案详解、国家级电子技术精品课程和国际一流大学电子技术课程的网址,方便学生进行自主学习。网络辅助教学平台还提供与课程相关的在线辅导答疑,并通过微博、QQ群、飞信群等网络互动方式开展忆阻器、在系统可编程模拟器件、新型传感器等前沿技术的专题讨论,并让学生通过网络调查模拟电子技术的相关专利与应用,撰写调研报告,促进学生开展研究性学习。
2.将EDA仿真演示融入理论教学
EDA技术是电子设计领域的一场革命,改变了以变量估算和硬件实验为基础的电路设计方法。在理论教学中引入重点内容的EDA仿真演示,有利于快捷地将理论性和应用性融于一体,实现理论教学的拓展,并为实践教学打下基础。由于学时与场所限制,教师需要在备课时充分考虑课堂投影演示与本机显示的不同,精心设计演示范例与互动环节,引导学生思考,由学生得出结论,并事先做好演示范例的中间版本以便重点演示关键步骤。例如,笔者在课堂上利用EDA仿真软件边演示边讲解电路引入负反馈前后各种参数、输入输出信号波形、频率响应特性的异同,学生通过直观的比较加深了对负反馈作用的理解。此外,笔者在布置书面作业时还鼓励学生对作业中的疑难问题进行仿真,并在作业本上写出心得体会。
3.强化“系统化模拟电路”的定性思维
现行的理论教学往往只讲器件和基础电路,很少涉及如何由各种元器件通过某种联结组成一个实用系统。笔者在绪论课中就结合实际阐明电路系统的组成及各部分的作用,并给出简图;之后课程中每一个新内容都会回到系统简图上来,逐渐深化、细化,并引导学生寻找反例,这样不但使学生建立了系统的概念,而且能够举一反三。在EDA的辅助下,学生对各种电路无须精确的理论计算,但要掌握近似估算的方法,弄清楚电路系统的设计思路及其局限性、性能指标的折衷考虑。要注意各章节之间的相互配合和衔接,坚持培养学生“系统化模拟电路”的定性思维,强化以集成运放为基础的知识体系,使学生建立系统观念、工程观念,学会定性分析与辩证的思维方法。
四、多层次的实践教学
1.利用Multisim软件开展虚拟实验
研究型教学是理论和实践有机结合的一种教学方式。然而由于学时、实验条件的限制,课内实验的教学效果难以达到预期目标,利用EDA软件开展虚拟实验能够弥补当前课内实验的不足。目前EDA软件的种类很多,其中Multisim软件提供了多种常用的虚拟电子仪器与元器件,特别适合于模拟电路系统的虚拟实验。[5]学生可以通过这些仪器观察电路的运行状态,查看电路的仿真结果,许多设置、使用和读数与实际的测量仪器类似。因此,课内实验是首先在EDA实验室安排了一节课的Multisim认识实习,随后按教学日历分为基础实验、综合实验、课程设计三个阶段。各阶段都增加了相应的仿真设计内容。在课内实验之前,笔者要求学生预习实验内容并进行Multisim仿真及课外研究,再进入实验室通过仪器设备进行实际的硬件操作。虚拟实验和硬件实验不可重此轻彼,而应软硬结合。笔者通过实验课件的演示减少讲解时间,让学生有更多的时间用于实际操作与硬件调试。这种“理论·仿真·硬件”相互融合的教学模式将仿真考核和课外研究作为实验成绩的重要部分,增强了学生对理论知识的理解与掌握,提高了学生的仿真能力、设计能力和系统调试能力。
2.重视综合实验和课程设计
研究型教学需要一种类似科学研究的氛围以及一对一的师生互动。综合实验和课程设计能够较好地弥补理论教学大班授课的不足。有限的学时在一定程度上制约了实践教学的深入开展,为此笔者压缩了前期验证型基础实验的次数,在实验课程的后期安排了三次融合整学期知识点的综合实验,帮助学生强化“系统化模拟电路”的定性思维。期末的课程设计则由指导教师布置若干难度适中的研究课题,要求学生从查阅资料开始自主进行电路设计,对设计的电路进行仿真分析,经教师审查后方可选购器件,安装调试电路,测量各种参数,进行实验分析,提出改进意见,并根据规范格式书写课程设计报告,完成一次较完整的工程研究训练。鼓励学生进一步拓展课程设计内容并发表科技小论文,在课程设计中表现突出的学生将被选拔参加各种课外科技活动和竞赛。
五、结束语
研究型教学是面向创新型国家建设的新型教学实践活动,也是创建高水平大学的重要途径。本文以“模拟电子技术基础”课程为例,从教改思路、内容体系、教学方法及实践环节等多个方面探讨了研究型教学改革的具体措施和方法,建立了学生为主体、教师为向导的教学模式。教学实践表明,这些改革措施有效地调动了学生探索学习的积极性和主动性,提高了电类本科生的科学素养与创新能力。
参考文献:
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