時間:2022-10-12 04:23:45
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實訓報告以真實工作崗位的要求設計實驗預習、原始記錄、檢驗報告等內容;原始記錄和檢驗報告格式與藥品檢驗所和藥品生產企業的檢驗報告書一致,記錄和報告中包括了檢品名稱、檢品批號,生產日期,檢驗日期、檢驗依據等內容,要求學生實驗過程中認真地、實事求是地做好記錄,實驗后按要求書寫檢驗報告,正確下結論,簽上相關人員的姓名。這樣做能使學生對藥品質量檢驗程序有一個完整的理解[2]。
以實訓視頻和虛擬實訓軟件預習和鞏固實訓操作
我們已建立藥物分析與檢驗技術課程網站,已經上網的資源有課程設計、教學大綱、授課計劃、教案、課件、實訓視頻、虛擬軟件、實訓大綱、技能考核標準、教學錄像等資料。學生實驗前按教學進度和請驗單的要求,查閱相關資料,觀看視頻,進行虛擬操作,可以通過感觀上的刺激來激發學生的大腦,使大腦在極度活躍和高度集中的狀態下[3]完成實訓課程的預習;實訓時積極探索,做好記錄;實訓后書寫報告,總結經驗教訓,進一步觀看視頻和進行虛擬操作,通過觀看、實操、再觀看的循環,學生的實訓操作能力有了很大的提高。
以任務驅動、項目導向的教學模式進行實訓教學
我們采用“六步驟”“四一致”的模式進行實訓教學。六步驟為明確任務、制訂計劃、做出決策,實施計劃、檢查控制和評估反饋;四一致為學習任務與真實藥品檢驗工作任務相一致,實訓教學流程與真實工作流程相一致(見附表),實訓教學情境與真實工作場景相一致;學生實訓報告與真實藥品檢驗報告相一致。教師布置任務引導學生學習必要的知識,學生查閱資料,觀看視頻,完成方案設計小組討論,老師對計劃進行點評、改正,最后確定計劃教師指導下實施方案同時進行考核綜合考核和評分,整個實訓過程是由學生主動地在任務的驅動下進行,教師起指導和引導的作用,學生通過查閱資料、設計方案提高了自主學習的能力和積極性,行業企業教師和校內專任教師共同指導,給予學生與行業企業工作崗位的真實的原記錄和檢驗報告表格,在與行業企業基本一致的工作操作環境中進行方案的實施。在實訓過程中培養學生認真、嚴謹、實事求是的工作作風,從實訓的準確性、速度、習慣、原始記錄及檢驗報告等方面嚴格訓練學生的基本操作技能,根據實訓需要在校內外實訓基在中完成,使學生置身于真實工作環境,走出校門,到行業企業進行現場教學。有效實現“教、學、做”一體化的工學結合人才培養模式。
以師生共同考評的方式進行實訓考核
作者:張俊麗 李燕 蔡曦卿 單位:河北師范大學
目前存在的問題
中小學校領導對培訓的重要性認識不夠學校領導對培訓的認識不足,嚴重影響了學校對教師教學理念、教育技術水平的重視程度[4],導致教師參加培訓的積極性不高。開展“國培計劃”前,參加培訓的老師,有近1/3的老師表示學校領導同意來參加培訓,原因有:學校經費有限,不愿意讓老師外出;面臨會考,師資緊缺;老師出來參加培訓后,沒有人頂替老師的上課任務等等。要想提高教師教育技術能力首先是要從觀念轉變,領導尤其是中小學校長要切實轉變教育觀念,提高自身的教育技術能力素養,帶動教師提高教育技術能力。否則,再多的培訓也起不到應有的作用。培訓課程設置缺乏新意和針對性培訓質量的關鍵所在是培訓的目標和內容,只有符合教師的需要培訓才有針對性,才會調動教師的參加培訓積極性和興趣。然而目前的培訓在開展之前,培訓機構沒有對教師的培訓需求和培訓期望做充足的前期調研,只是按照培訓機構的安排進行授課。有些專業理論都應該是教師已經具備的知識,重復的講解使教師感覺培訓乏味,讓教師對參加培訓失去信心。在培訓方式上,培訓模式比較單一,采用傳統的專家授課制,沒有充分考慮教師的需求差異,最終導致培訓達不到理想效果。培訓后期跟蹤服務不足培訓后跟蹤是檢驗培訓成效的關鍵,是培訓效果的有力保證。目前的培訓項目,大多數隨著培訓課程的結束而結束,而對教師后續發展的關注較少。教師在參加培訓后是否能將培訓中所學到的知識應用到日后的教學中,是否有能力傳授給其他老師,從而帶動其他老師,在提高自己能力的同時,也讓大家的能力得到提升,從而適應新課程改革的要求。教師在應用新技術和方法中遇到自己無法解決的問題時,缺少能夠交流問題的平臺,而阻礙教師的積極性,使后續能力的提高得不到保障。
農村中小學教師教育技術能力培訓對策
在國家重視教師能力提升的同時,中小學校也應該建立健全的教師培訓激勵機制,使教師在參加培訓后,既能提升自身的教育技術能力,又能在培訓后將所學的知識應用在日常的教學中,提高教師參加培訓的積極性。另外,在教師參加培訓的同時,學校應分擔由參加培訓產生的交通、食宿等費用,以解決教師的后顧之憂。選擇適合農村教學實際的培訓資源優質的培訓資源是培訓成功開展的重要保障,對培訓起著至關重要的作用。在培訓開展前,應對參加培訓的教師進行前期深入的調查,并對調查結果進行細致的分析,了解教師的基本情況、能力現狀、教育技術能力水平等。緊密聯系新課程教學,針對教師的情況設計培訓方案,建設優質的培訓資源。加強校本培訓,以參加培訓的教師所在學校為基本單元,以學校和教師的需求為出發點,以提高教師教育技術能力為主要目標,把培訓與教學、科研等活動緊密結合起來,使教師所學到的教學技能和理論能迅速地與教學實踐相結合[6]。建設針對農村教學實際的培訓資源,將多媒體學科素材資源按照學科劃分大類,再按照教學大綱和學科課程目錄體系進行歸類,這樣容易被培訓學員所接受,并應用到教學活動中去。構建網絡培訓與交流平臺中小學教育技術能力培訓的內容涉及范圍廣,不同的學科、不同的教師需要不同的學習資源。限于農村地區的教育信息化水平,素材、案例等豐富的培訓資源無法在短期內為每個學員所獲得??梢酝ㄟ^構建網絡培訓與交流平臺,大量的培訓資源可借助平臺得以共享,從而大大提高資源的豐富程度。同時對平臺的資源經常進行更新,使新的培訓資源和信息能夠及時地傳送到學員的手中。通過構建網絡培訓與交流平臺,可以彌補集中式培訓時間短的缺點。培訓結束后,教師以及學員可以通過培訓平臺進行長期的交流,解決學員在日常教學活動中的各種問題,鞏固培訓成果,從而延伸培訓時間。在現有的集中式統一培訓中,在有限的時間內,學員交流的機會非常有限,大部分學員沒有機會表達自己的困惑,分享自己的培訓成果和教學經驗。而利用網絡這一大眾平臺,每一位學員都有機會發表自己的觀點、展示自己的成果、參與培訓交流。網絡平臺的應用將極大地擴展學員的交流空間,充分發揮出學員的主體能動性參加集中培訓的學員之間能通過平臺進行進一步的交流,不同地區的中小學教師同樣可以參與到學習交流之中,更進一步地擴大了學員交流的范圍。采用活動化的參與式培訓方式在良好的網絡平臺和豐富的培訓資源的支撐下,可以引入更多的培訓方式。參與式培訓即為一種新的培訓理念下的培訓方式[6]。參與式培訓通過創設情境,引導參與者在培訓活動和培訓體驗中反思自己的經驗與觀念,在交流和分享中學習他人的長處,產生新的思想,獲得新的認識,從而實現自我提高。參與式培訓能最大限度地調動教師的學習熱情、已有經驗和發展潛力。在參與式培訓中,對真實案例的研討,能夠提高學員解決實際問題的能力??朔酝嘤栔兴鶎W知識因為沒有聯系實際教學而缺乏良好的操作性,無法直接遷移應用到日常教學的缺陷。農村中小學教師教育技術能力非一朝一夕的努力就可以提高的,需要經過各有關部門的努力,解決現實的問題,為促進基礎教育的信息化發展和保障義務教育的均衡發展作出自己的貢獻。
教育要因材施教,教育應能充分適應學生的具體情況,并照顧到不同層次學生的學習需求,這也是我們理想中的教育。以多媒體技術和網絡技術為核心的電子教室、多媒體網絡教室使這一切都成為可能。它利用一套軟件,在現有的電腦網絡設備上,實現教師機對學生機的廣播、監控、屏幕錄制、屏幕回放、語音教學等操作來統一地進行管理與監控,輕松實現老師與學生、學生與學生間的交流,教師可以將所講述的內容錄制下來分發到每一個學生機,學生可以反復回放,加深理解,教師也可對部分學生進行特別的指導,能滿足不同層次學生的學習需要,從而實現教學方式飛躍。電子教室、多媒體網絡教室能實施多層次教學,針對不同學生的具體情況,進行分組教學和個別教學。每個學生都能獲得成功的體驗,有利于激發學生的學習興趣,可以最大限度地發揮學生學習的主動性,從而完成自主學習,培養學生自己探索問題解決問題的能力,也有利于培養學生的合作意識與團隊精神?,F代教育技術可進行多學科的整合教學有的課程可以整合教學,如把CAD與《機械制圖》整合起來教學,在CAD里繪制機械圖形,甩掉了傳統“粉筆+黑板”,節省了大量的校園板書繪圖時間,減輕教師和學生的校園勞動強度,豐富了授課內容,改善了教學環境,優化教育教學信息源,提高了教學質量,學習時間大大縮短,減輕了學生的學習負擔。
現代教育技術可優化教學資源,改善教師勞動的強度教育
作者:張勝利 趙菁 單位:蘭州市第六十六中學 甘肅政法學院行政學院
宗教可以通過對上帝的尊敬、愛慕、畏懼、謙卑、虔誠來強化人們的美德,發揮著純化精神和凈化道德的積極作用,但也無形地消解了世俗教育在人們德性品質養成中應有的社會責任,是傳統教育的消極力量以宗教的形式發展到極致的典范。從神性到知性———疏離于生活的現代道德教育中世紀之后的西方世界經歷了人類創造性自由迸發的現代文明時期,早期的文藝復興、宗教改革,后經的啟蒙運動,到20世紀80年代才趨于成熟。嚴格意義來講,傳統的道德教育遭遇的沖擊始于歐洲文藝復興。這一時期的思想家以高揚科學理性反對傳統的機械盲從,以積極的現實的進取欲望反對中世紀憂郁悲涼的世界觀,以人性的張揚反對對神性的崇尚,從而建立了一套以人為中心的教育思想體系,為現代西方道德教育觀念的確立奠定了直接基礎。后經啟蒙運動,宗教影響在西方文化生活中的呈衰微態勢已是一個不爭的事實,對此美國學者巴雷特認為:“西方現代歷史———我們這里所指的是從中世紀到現在漫長的時期———處于中心地位的事實,無疑是宗教的衰微?!盵3]宗教衰微的主要原因是科學的發展??茖W對世界的影響不僅僅在于其對世界的揭示,也在于其對人的世界觀和思維方式的改變上;科學不僅剔除了宗教賦予世界的神圣光華,也拒絕宗教對世界意義的追尋,更將宗教趕往反理性的領域?!昂侠淼慕涷炛R始終持續地導致世界的脫魅,并使之轉化為一種因果關系機制。
經驗科學中的理性主義的每一次上升,都日益把宗教從合理的領域推到了非理性的領域;但只有今天宗教才成為非理性或反理性的超人力量?!盵4]哥白尼的日心說是對西方宗教的一次重創,也是西方宗教衰微的開端。在宗教神學中,人被看成宇宙的目的,認為宇宙中存在著一個普遍的天道,統治著世界和人的命運。而日心說使“所有這些一下子被新的宇宙學認為有問題了。人要成為宇宙中心的權利失去了它的基礎。人被置于一個廣大無邊的空間之中,在這種空間中他的存在一切似乎處在一種孤獨的盡頭。他被一個不出聲的宇宙所包圍,被一個對他的宗教情感和他最深沉的道德要求緘默不語的世界所包圍?!盵5]雖然日心說動搖了人的地位,更重要的是它動搖了關愛人的上帝的存在,使長久以來人們精心構建的宗教大廈開始傾斜。達爾文的進化論則是向宗教發起的又一輪猛攻,人不是上帝的創造物,人是由猿猴進化而來,人與其它動物相比并沒有多少高明之處,上帝何在?上帝何有?如果說日心說和進化論從客觀上打擊了宗教神學,那么啟蒙運動則以沖破宗教神學禁錮為己任,首先突破了由信仰、幻想和幼稚的偏見編織的“紗幕”,喚醒生活在“紗幕”之下人類的意識、人類的理性。人們日益確信,原則上沒有什么人類認識不了的奧秘,也沒有什么人類駕馭不了的神秘力量,一切問題都可以由人來解決。人可以不與人格相連,但人不能不與終極實在相連。宗教的衰微一方面意味著人的解放,人將是人的世界的真正主宰;另一方面則意味著人將要尋找新的精神家園。然而啟蒙之后,知識就是力量日益深入人心,人們確信依據“科學之劍”,人類無所不能,無所不至。人們不再仰慕上帝的至善,卻一味地想通過科學的研究和技術的發明去歷史地追求上帝的權力。正如雅斯貝爾斯所言,人們因將會對周圍世界擁有越來越大的權力而興高采烈,“那種想要認識一切的驕傲以及把自己看成世界的主人,從而想要按照自己的意愿塑造世界的妄自尊大都破土而出,……這類驕傲與自大所遭遇到的挫折又引起了一種可怕的虛弱感?!盵6]如薩特曾說:“如果上帝不存在,……人就變得孤苦伶仃了,因為他否認在自己的內心里或者在自身以外,都找不到可靠的東西?!盵7]“上帝死了”,永恒的價值也不復存在,神圣的道德戒律也失去了依據,一切是允許的,一切又都是那么的不可靠,更為可悲的是,失去宗教之后“,孤苦伶仃”的人也失去了道德共識。上帝的遠去,孤苦伶仃無家可歸,人生的意義似乎就在于此生的享樂,于是功利取代了德性。
正如富蘭克林所強調的德性是有用的一樣,邊沁在其《道德與立法原理》一書中開宗明義寫道:自己將人類置于兩位至高無上的主人統治之下(這兩位主人便是痛苦和快樂)。只有他們倆指示著我們應該做什么,并決定著我們要做什么。[8]隨著功利主義思想的進一步傳播,西方人越來越把幸福生活的定義說成是更普遍地獲得商品和立即得到自我滿足,即“凡人的幸福”。如果說中世紀的人們一切從屬于上帝,那么現代人則仰仗于科學技術的不斷成功運用(解釋自然的奧秘、宇宙和人類的起源,甚至人和社會的本質),取代了宗教并成為人類生活的精神支柱和心靈的存放地。然而,現代教育在理性主義、科學主義和技術霸權等現代社會所伴生的強勢話語的擠壓下,知性化傾向也與日益劇增。尤其是在科學主義的影響下,人們認為只有知識才是人生最可靠的東西,一切值得追求的東西也知識化并以知識的方式加以處理。隨之而來的便是道德教育價值取向與理念徹底轉變———從人格的培養、心靈的陶冶轉向實用知識和技能的獲得,由人生意義的探尋轉向科學事實的發現。[9]的確,人類可以通過科學理性認知世界的部分奧秘,從而使其在一定程度上、一定范圍內按照自己的心愿改造環境,但人類絕不可能窮盡自然界的一切奧秘,絕對自由地行走于天地之間??茖W主義、理性主義的極端化必然引起人在宇宙的為所欲為。20世紀人類所蒙受的不幸與恥辱是一個絕好的例子,大到世界性大戰,無數生靈遭受涂炭,小到經濟、政治、文化、生活領域的爾虞我詐,造成人與人、人與社會、人與自然的關系的失衡。總之,現代人正經歷著一個前所未有的、急劇實現著的社會生活的變遷過程。物化的存在造成了人與世界的分離、人與自我的分離、道德與生活的斷裂,這是現代人實存的本體性的生活矛盾:無法從超越的意義上把握生命真諦,即無法回答“我是誰”、“我為什么存在”、“向何處去”等人的生活的形而上學問題,陷入孤獨、空虛、焦慮的精神泥潭,這是對倫理秩序和道德追求的毀滅性裂變。反之,在生命意義無法確定的情況下,道德缺乏生活目的的“普照光”,就不能成為內在于生活并促成生命價值實現的行動方式,反而成為物化了的、對生活無關緊要的偽飾品。道德教育遠離人們的生活是科技理性發展的必然結果。道德教育源于社會共同生活的需要,作為引導人們解決社會共同生活中出現的個體和群體、利己和利他等諸種矛盾的方式而存在的。離開了社會共同生活的需要,道德教育既沒有產生的可能,也無存在的必要。這也是為什么理論界關于道德教育回歸于生活世界的呼聲越來越高的原因了。
作者:惠延嶺 單位:鄭州市國防科技學校
在數控加工中,通常粗精加工一次完成,說以粗精加工有時候放在一個工序中,所以和普車有很大區別。學習機械加工工藝文件要加工工藝參數為重點。在數控教學教學中,由于課時少,設備少,教學往往過于強調指令的學習,對于加工工藝參數的學習幾乎沒有。加工藝參數是零件質量的重要保證,提高學生對選擇合理的工藝參數學習是不可缺少的,切削用量不僅是機械加工必須確定的重要參數,而且其數值合理與否對加工質量、加工效率、生產成本等有著非常重要的影響。生產實踐表明,靈活應用切削用量,在加工中有著重要的意義,能大大地提高工作效率,提高學生對機械加工工藝文件的加工工藝參數學習是提高學生技能的保證。
機械加工工藝文件的學習是滿足現代企業的需要,有助于學生對機械加工知識有一個系統學習和提高,畢業后才能較快地入到企業的生產活動之中,在日常的教學中,加強機械加工工藝文件是系統地學習和指導作用是要培養學生的獨立分析及解決問題的能力,從而,全面提高學生車工實習教學質量和教學效果。機械加工工藝文件對有助于數控實習合理安排。機械加工工藝文件是在具體的生產條件下,把較為合理的工藝過程和操作方法,按照規定的形式書寫成工藝文件,經審批后用來指導生產。將工藝文件的內容,填入一定格式的卡片,即成為生產準備和施工依據的工藝文件??偟膩碚f,工藝流程是綱領,加工工藝是每個步驟的詳細參數,工藝規程是某個廠根據實際情況編寫的特定的加工工藝。通過工藝文件的工藝流程可以科學的安排實習教學,對實習教學有很大的指導作用。機械加工工藝文件對有助于學生分析、解決問題能力的提高。在實習中,學生根據機械加工文件的要求獨立完成實習任務,對學生知識和技能的全面提高有指導作用。從工具、量具到刀具的選擇必須自己解決,零件雖然簡單,但需要磨外圓刀,鏜孔刀、端面刀,及相應的鉆頭、量具等工具的準備,還要自己根據加工工藝選擇加工順序,選擇切削用量等,如果沒有扎實的基本功和獨立的工作能力,想加工出來,也是不可能的。顯著提高有獨立分析解決問題的能力,機械加工工藝文件在車工實習中有助于學生對零件的作用及工作條件、表面幾何特征及組成、表面質量、材質性能方面的技術要求、結構工藝性、機加工方法達到結構要求的難易程度等進行正確的分析,以明確加工的內容及要求,從而正確地選擇加工方案,確定加工順序、走刀路線、選擇合適的機床、設計夾具、選擇刀具,確定合理的切削用量等,能提高學生知識把握的全面性。
機械加工工藝文件對安全隱患有指導作用,實習存在學生分布廣、實習場地情況各不相同等特點,首先要做到嚴格遵守實習安全操作規程,包括安全事故隱患、設備使用與維護的問題以及預防是車工實習教學管理的重中之重,一旦學生出現安全事故,將對學生、家庭、學校造成嚴重的影響。因此,教師教育學生執行安全操作規程,加強學生安全、守紀、順利地完成實習任務是不容忽視的。機械加工工藝文件中工藝參數的選擇,和工件裝夾和走到順序為實習安全提高保證。機械加工工藝文件在科學合理的規定工藝順序,加工工藝參數,時間定額等多方面內容,是科學合理安排加工重要依據,是按現代企業要求進行的,有助于學生的安全。
1教學內容繁多而教學時數有限:西醫學基礎課程主要包括人體解剖學、組織胚胎學、生理學、生物化學、病理學、病理生理學、免疫學、醫學微生物學、人體寄生蟲學、藥理學、分子生物學、醫學遺傳學等12門課程,教學內容多,跨度大,醫學專業性相對較強。如何選擇教學內容,注意教學內容相互銜接,避免重復內容的出現,同時結合不同專業學生特點,利用有限的課堂教學,讓學生對西醫學基礎知識有一定程度的了解,使其在以后的學習和工作中能夠用得上,這是一個值得商榷的問題。
2學生缺乏學習興趣,重視程度不夠:由于高校擴招,非醫學專業的學生生源具有多樣性,如文理兼收,有的學生沒有化學和生物學知識背景,有的學生認為只要學好自己的專業課程就行,對醫學專業課程帶有排斥情緒。面對課時少、其他功課壓力大以及將來就業等問題,有些學生不愿意花費更多的時間和精力去學習復雜而精細的醫學知識。部分學生經常不參加課堂教學活動,或者上課時學習其他專業的教材,僅在考試前突擊復習,應付考試。
3師資隊伍薄弱:基礎醫學概論設置時間短,基礎薄弱,未能形成自己的優勢與特色。受財力有限和學術環境等因素的制約,新興非醫學專業的發展出現后勁乏力和生存空間萎縮現象。這些都大大影響了師資隊伍的穩定和發展。
措施
1合理選擇教學內容:由于專業特點和師資情況不同,各醫學院校所用的基礎醫學概論的教材存在明顯差異:一種是分系統編寫,即把西醫學基礎課程的內容整合在一起按器官系統進行編寫;另一種是分學科進行編寫。
我校組織教師編寫的《西醫學概論》是采用把幾門主要西醫學基礎課程(人體解剖學、組織學、人體生理學、病理學、病理生理學、醫學微生物學)分學科進行編寫,這有利于非醫學專業的教學內容與醫學專業基本同步化。我們在教學過程中重點講述解剖學、生理學、病理學的基本知識,力求內容少而精,概念準確清楚,突出重點,語言簡練易懂,便于學生在有限的時間內掌握基本的西醫學基本知識。
2優化備課:西醫學基礎課程存在著知識上的相依、相承和某些內容上的相似性。這就要求任課教師加強教學過程的溝通,對教學內容有大致和全面的了解。任課教師不但要精通自身專業和所授部分內容,還要熟悉和掌握相關學科的教學內容,要有更全面、更豐富、更系統的知識。備課時所有授課教師同時參加,大家從總體和細節上深入溝通,如授課內容的先后、內容取舍,相互之間如何協調,減少授課內容重復或脫節等問題。例如生理學的體溫調節,微循環,組織液等教學內容與病理生理學的教學內容發熱,休克,水腫等章節關系比較密切,為避免重復,可以安排病理生理學的老師統一講解。爭取在有限的課堂時間把教學內容最核心、最基本的內容講清楚,講明白。
3改革教學方法,提高學生學習的積極性:任課教師要充分利用有限的教學時數,在教學過程中采取多種方法,發揮學生在教學過程中的積極性、主動性、創造性,培養學生獲取知識與運用知識的能力。任課教師積極開展以問題為中心的學習(PBL)的教學方法,讓學生帶著問題進行學習。
如講解病理學部分“血栓形成”的內容時,我會先提出問題:為什么術后患者(或產后婦女)不宜長時間臥床休息,以臨床和生活中常見的例子引起學生的興趣,帶著問題聽課,學生注意力更加集中,加深對“血栓形成的條件”這一醫學知識點的理解和掌握。把抽象的醫學知識和臨床案例、生活現象等相聯系,讓學生感覺到自己學的東西容易接受,具有一定的實用性。這不但激發非醫學專業學生對醫學的濃厚興趣,甚至部分學生產生希望做醫學專業學生的想法。
教學過程中,任課教師有意識地引導學生提出問題,指導學生充分利用學校網絡和圖書館等多種途徑,從課本外獲得更多的相關醫學知識。學生積極性很高,收集了大量資料和圖片,有幾位學生還做了精美的圖文并茂的幻燈片,將收集的內容展示給老師和同學。這大大提高了學生們的學習興趣。開闊思路,加深印象。
(1)軌道交通樞紐站施工綜合技術主要是由三種技術組合而成的,分別是三線軌道交通換乘樞紐共建技術、運行軌道交通車站改擴建換乘樞紐站施工技術和利用既有地下空間技術。在軌道交通施工過程中,通過采用三線軌道交通換乘樞紐共建技術,可以實現三線乘客在站內付費區實現站臺至站臺以及站臺至站廳間的多點換乘。雖然在軌道交通施工過程中采用運行軌道交通車站改擴建換乘樞紐施工技術和利用既有地下空間技術還存在一定的難度,但是,根據不同的軌道情況采用不同的措施對新技術應用過程中存在的問題加以解決,這兩種技術的應用還有很大的發展前景。
(2)新型蓋挖法施工技術主要作用是解決城市地鐵工程建設施工場地與道路交通要求之間的矛盾,一般是在軌道交通施工過程中通過利用“蓋挖-逆作-體化技術-”的施工方法,來建立一個標準化、模數化的臨時路面體系。
(3)深層地基加固新技術是由雙高壓旋噴施工技術和MJS高壓旋噴施工技術組成。雙高壓旋噴施工技術與普通的三重管旋噴技術相比具有加固范圍大,使用土層范圍廣,施工過程中可以有效控制地面隆起等優點;MJS高壓旋噴施工技術是一種全方位壓力平衡高壓旋噴工法,其主要作用是在開挖階段保護周邊的車站。
1.2區間隧道施工新技術
區間隧道施工新技術主要是由復雜工況下盾構機始發接收技術、盾構機正面切削障礙物輔助技術等組成。
(1)在復雜工況下盾構機始發接收技術的應用過程中,其施工過程涉及的環節較多,包括地基的處理、洞門的拆除、止水的裝置等等,每一個施工環節都存在一定的影響工程質量和安全的風險。為降低這種風險概率,設計人員和施工技術人員對盾構始發接收施工風險進行深入探究,摒棄了以往的地基加固和盾構始發接收方案,開發了一種更為安全可靠的盾構始發接收新技術。
(2)在城市軌道交通建設過程中,有些工程會遇到盾構需穿越既有工作井的工況,為了解決該問題,工程人員根據以往的實踐經驗總結了一套與其相適應的施工參數和技術措施,并形成了切削障礙物的盾構刀盤刀具設計模式及一套盾構穿越障礙物的切削技術,同時借助信息化的動態施工管理,達到滿足盾構切削障礙物施工及地面變形控制技術的要求。通過多個工程的實踐,盾構正面切削障礙物輔助技術得到了長久的發展,并且初步形成了一套技術措施。
2城市軌道交通施工技術要點
2.1電氣施工技術要點
城市軌道交通車站電氣施工部分則通過分部工程承攬方式進行,采用這種方式可以將電氣施工分為電氣動力安裝、電氣照明安裝、備用不間斷電源安裝和防雷及接地安裝。這樣,可以在很大程度上縮短工程周期。為了保證軌道內的安全穩定和經濟功能效果,在軌道鋪設施工中針對給水排水、電梯、消防、通信等都采用了地壓動力配電系統;為了確保軌道內照明的集中控制,車站內的節電照明、工作照明、車站導向標識照明、廣告站名都由照明配電室提供電源。
2.2給排水工程施工技術要點
車站給水系統采用從車站兩端接駁市政給水系統的水表井內分別設置生產、生活給水用表及消防給水表。而且設備區消火栓箱采用半暗裝或明裝的安裝方式。車站兩端地面風亭附近各設一座消防水泵接合器,距接合器15~40m內,設置室外消火栓。車站的排水系統主要包括污水系統和廢水系統兩種,通過在車站內設置污水泵房、廢水泵房和出入水的水池,車站的污水和廢水分別匯集到水池中,為了將污水進行凈化處理,在排水過程中采用污水泵將水提升到地面,然后經過壓力井將水排放到市政污水管,而車站內的區間排水則是通過廢水泵將水提升到地面,經過檢修之后再經排水壓力井對其進行消能,最后排至市政污水管網。這兩種排水系統的結合使用不僅能夠保證車站排水系統的暢通,也能夠防止因積水而造成的安全隱患。
2.3通風空調和火災自動報警工程的施工技術要點
軌道交通施工過程中,對于通風空調的安裝應該注意以下幾方面的施工技術要點:首先注意隧道風機和控制柜的安裝;其次注意消聲器、組合風閥和電動執行機構的安裝;最后注意機械和活塞風道、空調新風機和回排風機及其控制柜的安裝。對于火災自動報警系統的設置,應該注意的主要施工技術要點是:在車站控制室和區間隨所各設置一臺火災自動報警控制盤;在消防立柜設置一臺工業控制計算機;在車站內設置一套獨立消防專用電話網絡;在消防水泵、通風機房和空調機房等設置壁掛電話;在氣體保護房間門外設置壁掛電話。
3城市軌道交通施工技術要點管理
從城市軌道交通施工技術的主要內容和城市軌道施工技術要點中我們可以清楚的了解到,城市軌道交通工程實際上是以土建和機電為一體的系統工程,因此,在城市軌道交通施工管理過程中,加強機電工程管理是至關重要的,由于其管理內容涉及的方面較廣、相關技術較為復雜,所以,在對城市軌道交通施工技術要點進行管理時,必須具有高技術含量的管理方法,為了保證城市軌道工程項目施工得以安全順利進行,還應該在施工之前加強預防性的管理。在管理城市軌道工程的供電、通信、空調通風、車輛、信號、給排水、消防、設備監控等多方面施工技術要點時,必須加強各施工技術要點的安全管理,保證生產活動中全方位、全過程的安全管理,實施動態管理方式。在實際施工過程中,要以機電工程管理為主,從技術層面采用新工藝、新方法,提高施工效率,爭取在最短的時間里以最快的速度和高效的成果完成城市軌道鋪設的施工工程。
城市軌道交通行業具有業務復雜度高、數據類型復雜、規模各異、各類應用資源應用環境紛繁復雜等特點。這就使得如果按照在建線路進行軟件開發和應用環境的部署按同比例搭建軟件開發測試環境的基礎環境支撐平臺的話,會極大的降低開發測試系統的投資性價比。在現有的城市軌道交通信息系統建設、運營等生產環境中,各類應用目前運行環境有基于IBMPower芯片的AIX小型機運行環境,有基于IntelX86芯片的Windows計算環境和各類Linux計算環境。如果按照目前的生產環境以1:1的比例建立軟件開發測試平臺,將會造成極大的投資浪費。因此,在建立統一的軟件開發測試平臺時,如何搭建一個能夠包含各類標準的IT基礎資源的資源池(包括計算資源、網絡資源、存儲資源、安全環境等),并且能夠動態的進行IT資源分配和快速部署從而極大提升各類資源的利用率,將是統一開發測試平臺的基礎環境支撐平臺的建設要點和難點。
1.2統一開發測試管理平臺
城市軌道交通行業的軟件開發測試平臺主要針對兩類軟件業務,一類是軌道交通行業的核心生產系統,一類是軌道交通行業的日常管理系統。這兩類應用軟件系統在開發過程中,主要采用“邊開發、邊實施、邊測試、邊上線”的策略,這樣的開發流程往往導致系統開發周期長、成本高、前端生產需求和后端軟件開發人員溝通不順暢、需求描述不準確、上線版本控制不嚴格等一系列弊病。與此同時,隨著城市軌道交通領域的快速發展及線路規模的不斷擴充,各類應用軟件均需大面積的整合,但是因為各類IT項目所采用的平臺工具不同、軟件開發架構不同導致數據不能很好的整合,而且工具自身的功能也越來越不能很好的滿足業務的需求,使得信息技術部門面臨越來越多的壓力。因此,在統一開發測試平臺上對各類軟件開發項目進行統一管理,成為統一開發測試平臺的基礎服務同時也是系統建設的主要難點之一,隨之而來的還有相應的管理制度和軟件開發測試規范及標準的優化完善。
2方案架構和主要模型
按提供服務層次的不同,云計算平臺主要有提供基礎設施層服務、提供平臺層服務和提供應用軟件層服務的系統組成,如圖2所示。(1)基礎設施層服務(IaaS)?;A設施層主要包括計算資源、網絡資源和存儲資源,整個基礎設施也可以作為一種服務向用戶提供,不僅包括虛擬化的計算資源和存儲,同時還要保證用戶訪問時的網絡帶寬等。統一測試平臺的基礎環境支撐平臺服務即為基礎設施層服務。(2)平臺層服務(PaaS)。在基礎設施之上的平臺層主要包括并行程序設計和開發環境、結構化海量數據的分布式存儲管理系統、海量數據分布式文件系統以及實現云計算的其他系統管理工具,如云計算的系統中資源的部署、分配、監控管理、安全管理和分布式并發控制等。平臺層主要為應用程序開發者設計,開發者不用擔心應用運行時所需要的資源,平臺層提供應用程序運行及維護所需要的一切平臺資源。(3)應用層服務(SaaS)。主要是面向用戶提供簡單的軟件應用服務以及用戶交互接口等,用戶無需購買和管理服務器端軟件,稱為軟件即服務。與傳統的軟件相比較,應用層服務解決方案有明顯的優勢,包括較低的前期成本、便于維護、快速展開使用等。應用層服務的底層可以基于基礎設施層或平臺層。統一開發測試平臺的軟件項目管理及配置變更管理的應用服務,即屬于應用層服務。以云計算架構為基礎,為了實現軌道交通信息系統統一軟件開發測試平臺最終的管理目標,我們將解決方案建立在SOA(面向服務的體系結構ServiceOrientedArchitecture)技術架構的基礎上。SOA架構作為體系的支撐平臺,能夠有針對性地解決軌道交通行業的信息業務繁雜、信息資源分散、用戶眾多等問題。應用支撐平臺基于SOA架構進行構建,提供完整統一的基于SOA架構的應用、交換和管理解決方案。SOA架構的實現機制如圖3所示。
3統一開發測試平臺方案設計
3.1通過虛擬化技術進行基礎環境支撐平臺的設計
虛擬化是云計算的一種基礎性設計技術,它允許將服務器、存儲設備、網絡設備和其他硬件視為一個資源池,而不是離散系統,可以根據需要,動態分配這些資源,通過快速提供虛擬機器或物理機器,迅速部署和增加業務環境和工作負載。除網絡平臺、服務器和存儲整合之外,虛擬化還提供整合系統架構,包括應用程序基礎設施、數據和數據庫接口、網絡、桌面系統甚至業務流程等。通過云計算中的虛擬化技術,我們可以通過對數據中心的各類閑散的計算資源、存儲資源和網絡資源進行重新整合,建立一套獨立于生產系統之外的統一的開發測試云平臺的基礎環境支撐平臺,動態的從各類資源池中搭建出開發和測試需要的生產環境,進行系統上線前的開發、測試和驗證。如通過服務器虛擬化,可以將一個物理服務器S上閑散的計算資源抽象為一個或多個虛擬服務器實例Si(i=1,2…n),Si與Sj(i≠j)之間完全獨立,每個Si均可以獨立執行計算任務。結合杭州地鐵信息化建設的情況,我們將物理資源、虛擬服務器資源均作為云節點,可以建立包含各種運算資源的云平臺,如從現有的EBS系統的AIX計算節點上,獨立出一部分AIX資源作為EBS系統的測試環境,從Maximo系統的Windows環境下的應用服務計算節點上獨立一部分X86計算資源作為Maximo應用服務系統的測試環境等,通過云計算業務管理平臺進行各類測試環境的資源分配、統一整合和業務調度,形成統一的軟件開發測試基礎環境支撐平臺。開發測試平臺基礎環境支撐平臺架構如圖4所示。
3.2基于SOA架構建立項目管理服務,為統一開發測試平臺建立基礎管理服務
項目管理作為開發測試平臺的基礎管理服務之一,以電子化方式實現軟件開發與項目的管理,為項目管理及軟件開發過程中相關人員提供統一的工作平臺,從而提高軟件開發的效率和質量。結合杭州地鐵信息化建設的需要,我們借助項目管理平臺以期達成任務或目標。(1)建立最基本的以需求為驅動的項目管理平臺,解決杭州地鐵當前面臨的最直接的問題,建立一套健全的可以綜合協調業務部門、技術部門、開發商的統一交互平臺,以實現需求建設的透明化管理,提高需求的開發質量和效率。(2)建立統一的信息交互、處理平臺:通過平臺提供的各種手段和方式,收集所有項目數據;解決手工項目管理先天性缺陷,保證項目數據在各項目干系人之間傳遞的有效性、完整性、準確性、及時性、一致性;實現信息數據采集、處理、分析統計、共享、存儲的集中處理。(3)建立可視化的項目執行和管理環境:保證項目執行過程和管理過程可視、可控,即實現量化管理和可視化管理。(4)建立多級的項目管理和監控體系:提供多級項目管理視圖;各級管理領導、各個項目經理都能夠從該平臺中獲取各自所需的項目管理信息,從而實現各個管理層面可以分別對項目執行不同粒度的監控。(5)建立標準化的軟件配置管理規范,保證每個系統的變遷歷史和代碼資源的有效掌控。引入先進的工具管理軟件資產,降低軟件開發過程中的風險,提高軟件質量管理能力。(6)建立合理并有效的供應商管理辦法,能夠對供應商起到監控和考核的目的,保證外包項目的進度和質量。(7)建立軌道交通企業軟件項目管理統一門戶。軌道交通行業的IT項目管理人員在應用該系統平臺時,可以與現有網絡辦公門戶集成,實現單點登錄、消息和數據集成。對于開發團隊,為了方便操作無需通過門戶登錄,可直接登錄項目管理平臺。長遠目標:建立一套完整的全應用生命周期的統一管理平臺,從需求提出、分析、設計、開發、測試、上線、到運維部門的服務臺事件問題管理,形成一個完整的閉環,實現標準化、量化的管理。本平臺總體架構設計是建立以需求為驅動的軟件項目管理平臺,如圖所示5。針對軌道交通企業的實際需求,方案總體包括業務和支撐兩大模塊,其中支撐模塊包含了角色權限管理、流程管理、風險庫管理和文檔中心等,為業務模塊和企業知識庫的建立奠定基礎;業務模塊包含了項目管理、需求管理、開發管理、測試管理、配置管理等,為軌道交通企業軟件開發的日常管理奠定了良好基礎,直至將項目管理平臺建成一個多用戶、全流程的IT綜合管理平臺。如圖6所示是項目管理平臺總體架構藍圖。為了便于將來集中部署,方案采用B/S體系結構,支持多種操作系統,包括Windows系列、Linux及各種主流的Unix,如AIX、HPUX、SOLARIS、SUSELinux等;并且支持多種數據庫,例如:Oracle、MySQL、SQLSever等;支持多語種語言環境,如中文等雙字節語言;支持不同操作系統平臺上統一的應用編程接口(API),在系統層次可以實現異構平臺數據格式的透明轉換,還可以很方便實現與其它主流系統的集成,如QC、MSProject和Office等。因此,整個解決方案在統一的平臺上通過定制開發完成,且使用統一的用戶管理中心來管理。這樣,系統內各模塊之間的數據建立在統一數據平臺之上,與項目相關的各方可以在統一平臺上協作完成開發及項目管理。
1.可以提高學生的學習興趣。任務導向教學法能夠使學生邊學邊用,把抽象的理論知識變為具體的事物,把單調的教學活動變為生動的學習過程,讓學生樂于嘗試、操作和掌握。教師通過設置一些具體、有趣的“任務型”,使學生在學習過程中,每完成一項任務,都會產生成就感和自信心,為進行下一步學習增加動力。
2.有利于學生建構刑事科學技術知識體系。在任務導向理論的指導下,教師通過教學設計,使學生在學習的過程中,始終面對著任務進行操作?;谀芰ε囵B和實踐性的知識學習,能夠使學生順利地建構比較完善的知識理論體系。3.有利于發揮學生學習的主導性。任務導向教學法,提倡學生在學習過程的自主性,學生的主體地位得到了充分的彰顯,而教師在教學過程中由教學的主導者轉變為學生學習過程中的指導者和咨詢者,學生在學習過程中獲得了更多的決策權和自由。
二、教師角色在任務導向教學模式中的轉變
任務導向教學模式中,教師與學生的角色發生了一定的變化:學生成為教學的主體,學習的自主性更明顯;而教師成為學生學習的引導者。學生從傳統教學中圍繞教師的講授開展思維活動轉變為學生通過自己的發現、學習、思考獲得知識和能力。在刑事科學技術實驗教學中,學生的這種自主性更突出。當教師確定了相關的實驗項目和任務后,學生通過一些理論知識的學習和觀看教師演示進行模仿。在模仿的過程中,學生會遇到許多問題和困難,在無法完成實驗任務的情況下,就會自己思考,尋找解決問題的辦法。在任務導向教學模式中,教師減少了講授的時間,多觀察,多讓學生動手。在刑事科學技術實驗教學中,教師要側重于做好以下工作。
1.實驗項目和實驗任務的設計。這主要是強調在教學的準備階段,教師要認真設計實驗,實驗項目的開展必須依據公安實踐中刑事科學技術員所必須的技能進行,實驗內容和任務要注重學生的自主學習能力的開發。實驗要具有一定的難度,適合學生開展研究,但也不能讓學生無法完成實驗,應讓大部分學生通過努力,可以完成規定的所有實驗項目。實驗的設計還要考慮到學生的興趣,如果學生對所開展的實驗有濃厚的興趣,則可以保證實驗的順利開展,還可以為后續的實驗教學帶來便利。
2.注意在實驗過程中的組織和引導。刑事科學技術的大部分實驗是以小組形式進行的,小組合作是任務導向教學的基本組織形式。因此,在教學過程中,需要教師在對學生進行調查了解的基礎上,本著互補、協調的原則,對學生進行分組、整合,組織學生合理分工,明確各自的任務。其次,在解決問題的心理方面,教師要引導學生勇于探索,敢于面對挫折、迎接挑戰;在學習方法的指導方面,教師要負責引導學生與時俱進的對學習方案進行調整,隨時根據計劃實施過程中發生的狀況進行微調;在學習價值方面,教師要引導學生感悟學習過程中的科學探究精神、社會責任感。
3.及時進行學習評價。學習評價可以及時幫助學生進行反思,發現學習過程中的不足,無論是對知識本身的學習、專業能力的培養,還是掌握學習方法,學會學習,都具有巨大的作用。學習評價形式的多樣化,內容的可選性,也可使同學能夠真正從評價中獲得收獲。
三、任務導向教學法的基本教學模式
應該說,任務導向教學法的教學模式是多種多樣的,沒有完全固定的,但從一般的教學規律出發,根據刑事科學技術實驗課教學的特點,我們可以按以下的步驟實施:課前準備—下達任務—完成任務—作品展示—總結回顧和學生提問。
1.課前設計和準備。教師首先要對教學的內容進行充分的準備,根據教學內容設計若干任務,并要對學生的知識水平、興趣愛好、學習能力、紀律情況、學生特點進行全面地了解。從已經設計好的眾多任務中挑出適合教學對象的學習任務,根據任務準備教學課件、學生分組設計、教學設備、教學材料等;學生在任務導向教學法中,也需要做好相關的準備工作,包括相關知識的準備、協助教師分組、協助教師準備教學器材和材料等,學生參與準備工作,可以更有利于調動學生的學習積極性,優化學習過程。
2.布置實驗任務。學生進行正式實驗前,教師要把設計好的任務布置給學生,并講解實驗的內容、原理、具體任務。對于一些難度較大,學生不容易掌握的實驗,教師要先演示實驗的步驟和實驗的方法,演示過程中,教師可以穿插提問,引起學生思考;也可以教師演示后,讓個別學生再次演示實驗過程,其他同學進行點評,學生通過觀察,產生研究欲望。
3.指導學生進行實驗。教師在引導學生基本掌握了完成實驗任務的思路與方法后,根據學生情況對學生進行分組,指導學生完成教師下達的實驗任務。學生實驗過程中,教師要巡回指導,無論是取得好的實驗結果的同學,還是實驗有一定問題的,教師都要引導學生通過知識與實驗的聯系,對原理、方法融會貫通,使學生真正從實驗中受益。
通信技術應用于城市軌道交通中,首先需要建立一個通信傳輸系統,利用通信技術建立起點多點或者點對面的傳輸通道,綜合數個傳輸通道建立起軌道間的通信連接,然后才能發揮出通信技術在軌道交通中的作用。軌道交通中的通訊系統是利用遠程客戶端與中央控制中心的信息交換機相互連接,對公務電話中各個車站或者站點進行數字模擬技術的處理,完成通話功能,然后在實現公務電話的外線聯通業務。公務電話系統能夠實現控制中心中不同調度臺對各個站點發出調度指令,從而使得控制中心與車站、站點之間的語音通信得以完成。另外視頻監控工作系統則是能夠實現控制中心中的二級控制網絡系統對某一車站中的某一個監控圖像進行調用時,利用控制中心或者車站的操縱裝置就能夠有效控制顯示屏幕,簡便操作。廣播系統可以實現控制中心和車站之間的二級控制,通過廣播控制臺直接發送緊急廣播或其他廣播信息,除此之外,根據控制中心收到的ATS指令分析各列車的運行情況,對各車次列車的運行情況、到站、離站信息予以自動播放,如此可以更加充分的掌握好列車的運行信息。
1.2設計通信接口
通信傳輸系統作為軌道交通中必不可少的組成部分,信息傳輸系統需要滿足能夠充分掌握通信發展方向和為軌道交通安全性能保駕護航的兩大要求?;谲壍澜煌ㄖ械耐ㄐ艠I務極為復雜多樣,通信接口作為通信傳輸系統中連接工具就顯得尤為重要。如何設計通信接口,將直接影響到通信傳輸系統的運行、軌道交通的安全等等方面。因此,為保證城市軌道交通良好運行的要求,要求隨時對通信技術進行更新處理。通訊傳輸系統最好的選擇是目前較為成熟的IPoverSDH,SDH傳輸系統具備諸多優點,比如穩定可靠、通訊靈活、適用性強,不過SDH對多點與單點之間傳送信息效果方面還是差強人意。為了彌補傳送效果差的問題,技術人員可以采用PI技術,利用PI技術的優點對此缺陷進行有效的彌補,綜合兩種技術實現技術互補,因為可以利用其它技術進行缺陷彌補,且技術本身又有著諸多優點,IPoverSDH技術已經逐漸成為城市軌道交通中通訊系統的首選技術方案。具體來說,SDH傳輸技術中的SDH傳輸網的基礎構成單位是一個一個的網絡單元,通過光纖、衛星信號或者微波進行信息的同步接受和傳輸,網絡單元的基礎功能就是能夠接受、傳輸、交換信息,通過各網絡單元形成傳輸網,達到傳送信息的目的,是一種可以進行網絡統一管理的信息傳輸網。SDH通訊技術以很好的完成科學管理城市軌道交通網絡的要求,除此之外還能夠完成動態網絡的維護工作、業務工作的實時監控等功能,有效提高網絡資源的有效利用率,最大化地滿足城市軌道交通中隊通訊傳輸的要求。由此可見,只有真正提供城市軌道交通中的通訊水平,利用先進性的通訊技術、通訊網絡,才能夠加倍做好通訊網絡傳輸系統,更好的服務于城市軌道交通運行,更好的服務城市市民的生產生活。在SDH技術的實踐應用過程中,利用此種技術可以滿足多種業務信息同時傳輸的要求,利用傳輸網、傳輸通道將各個車站、停車場的信息向其他站點或者控制中心傳輸,或者將控制中心的信息傳輸至各個車站、停車場,實現信息的及時傳送和轉接。
2通信技術在城市軌道交通中的具體應用
城市軌道交通作為新型的交通方式,不同于在路面上行駛的自由車輛,因為軌道交通需要在特定的軌道上才能運行,并且由于軌道交通是為了緩解城市交通壓力而應運出現的交通工具,主要就是指的城市地鐵與輕軌,軌道所在的位置都是地面下部開通的地下通道或者地面上部架起的各種軌道大橋等等?;谲壍澜煌ǖ奶厥庑?,城市軌道交通均是采用定點停車、定時停車的方式,因此在軌道交通車輛運行過程中,保持良好的通信,進行信息的溝通交通顯得十分重要。需要保證城市軌道列車運行的安全,就必須要依賴于良好的通信系統,通過通信技術進行信息交換、指令、運行調度等等工作,滿足城市居民的交通出行需求。正是基于軌道交通對通信技術的高度依賴,使得最好最先進的通信技術均在軌道交通中得到大量的廣泛性應用。大量的通信網絡系統的建立,使得信息得以有效、大量的傳輸,也就形成了一個巨大的交通信息網絡,對信息網絡進行科學有效的區分整理,使其更好的服務于軌道列車的運用。除此之外,通信技術需要和計算機網絡進行緊密結合,兩者共同作用才能完成城市軌道交通中的管理通信系統,為軌道交通提供各類信息、圖像、文字、信號等的傳輸功能。
2基于仿真的學導式教學法
基于仿真的學導式教學法的主要特征:作為主導,教師要提示要點、收集問題、講授理論、仿真輔導,其角色從教學的“主演者”向激發學生探索創新的主導者轉變;作為主體,學生自主學習、思考討論、仿真設計,其角色從教學的“被動者”向探索創新的主動者轉變。
2.1基于仿真的學導式教學法實踐步驟
基于仿真的學導式教學法努力突出學生的主體地位和教師的指導作用,將仿真貫穿于整個效果??紤]到合訓學生課外自主學習時間的實際情況,基于仿真的學導式教學法在“電子技術基礎”實踐過程中包括4個階段。
(1)自主學習階段。教師在課前提示自主學習的要求和重難點,引導學生閱讀教材、參考教材以及網絡教材。在教師的引導下,學生發揮主觀能動性,通過主動思考、互相討論、仿真驗證、查閱參考資料等方法,積極解決發現的問題,變一般性的預習為探索性的自主學習。教師收集、整理學生的疑問,為其答疑解惑,并及時了解學生的自主學習情況,指導學生的學習。
(2)課堂講授階段。課堂講授重在講透基本概念、原理、重點、難點,教師在教學過程中大量引入仿真電路,邊講理論邊實踐,將課堂講解和電路仿真有機結合,避免空洞的純理論教學,引導學生將所學知識應用到工程實踐中。課堂注意與學生互動交流,及時了解共性問題,重難點處設置問題,引導學生思考討論,考查學生自主學習和課堂掌握程度,利用歸納小結幫助學生對知識點進行理解。
(3)課后提高階段。教師通過在課后布置作業、練習、仿真設計和實踐報告等進一步引導、鞏固、提高學生的學習效果。通過檢查、批改、評價等及時掌握學生的學習效果,因材施教進行輔導。依托學生科技創新實踐平臺,鼓勵學生開展創新課題研究,積極引導學生開展自主學習,參與各種課外實踐和創新競賽活動,多渠道、多樣化、多層次鞏固所學知識。
(4)課程考核階段。課程考核用于評測教學效果,教師要重視教學過程和實踐環節的評價,使課堂表現、作業情況、平時成績、期終考試成績、仿真實踐情況等在課程的最終成績中占有合理的權重,期終考試成績占60分、平時學習占20分(包括全期作業完成情況、平時小測成績、期中測試成績、課堂表現以及仿真實踐成績)、實踐創新占20分(包括實驗成績和課外創新情況),使考核評價方式從傳統單一向靈活多樣轉變。此外,整個實踐教學中重視過程管理,教師要詳細記錄學生的各種學習情況,并做出準確的正面評價。為減輕學生課外負擔,提倡團隊合作,學習過程中實行小組協作制,將學生分成幾個小組,并選拔基礎好、有責任心的學生為小組長,負責協調、組織各組的自主學習、討論答疑、仿真實踐等活動,以點帶面使全體學生的學習能力、實踐能力和創新能力都有所提高。
2.2“電子技術基礎”教學實踐中的“仿真嵌入”
將仿真教學嵌入“電子技術基礎”的學導式教學實踐中,做到基本器件都有測試電路仿真、典型電子電路都有電路仿真,通過虛擬儀器儀表揭示電路工作過程,借助仿真平臺的基本分析方法分析電路,加強學生對電子器件、實際電路的感性認識,幫助學生掌握電子技術的基本概念、工程分析方法,從而提高學生的實踐能力,培養創新精神。例如,教學中介紹二極管、三極管、場效應管等模擬半導體器件時,利用仿真平臺中的虛擬器件引導學生認識基本器件的外形,利用IV分析儀等儀器輔助半導體器件伏安特性的理論講授;講授邏輯門、集成觸發器、MSI功能模塊等數字集成芯片特性時,通過邏輯分析儀或示波器來實時直觀顯示工作波形;介紹共射放大電路等單元電路的工作原理時,結合黑板理論推導或者多媒體理論教學,由仿真平臺中示波器等儀表顯示信號波形來揭示放大電路的動態工作過程,調節電路參數演示靜態工作點對電路的影響及電路的交流放大作用,利用直流工作點分析方法、瞬態分析方法等對比驗證理論講授的工程分析方法,加強電路工作原理的理解和電路分析方法的掌握;分析邏輯門或觸發器等構成的組合或時序邏輯電路時,通過數碼顯示、LED亮滅或波形圖等直觀顯示電路邏輯功能?!半娮蛹夹g基礎”教學實踐中可以布置一些具有設計性和創新性的仿真作業,引導學生利用所學知識開拓思考、嘗試各種設計方案、仿真設計驗證,不斷提高學生的學習能力、實踐能力和創新能力。如在設計二極管限幅電路、有特定性能指標的晶體管放大電路、集成運放應用電路、樓道燈光智能開關電路、觸發器組成的搶答電路、24小時計時器、汽車尾燈控制電路以及月球車避障控制器等時,要求學生利用所學知識大膽思考,認真仿真設計驗證,完成并提交仿真實踐報告。
2.3基于仿真的學導式實踐教學案例
以“集成運算放大器的應用電路”中的“比例運算電路”為例,介紹基于仿真的學導式教學法的具體實施過程。
(1)教師在課前提出自主學習目標:熟悉基本運放電路,利用“虛短”“虛斷”、節點電流等方法求解電路電壓增益。學習的重點和難點是運算電路的分析方法與電壓增益的計算。學生通過閱讀教材和參考教材進行自主學習,提出了平衡電阻、輸入電阻、反饋組態等概念問題,由教師答疑解惑,及時指導學習方法。
(2)教師在課堂講授時注意引導學生觀察同相比例運算電路結構,提出收集的典型性問題,驅動全體學生思考,驗證學生自主學習的效果,控制教學節奏。引導學生利用“虛短”“虛斷”以及反饋節點電流方程法來完成電路的分析,完成對提出問題的解答;運行例題仿真電路,通過示波器顯示輸入/輸出波形及幅值大小,驗證電路同相比例運算功能及比例系數;提出“若提高輸入電壓值,輸出電壓會怎樣?”,引導學生展開課堂思考討論,提示集成運放工作狀態,邊討論邊仿真實踐,得到仿真驗證,最后教師歸納總結同相比例運算電路;提出“如果要引入反相比例運算電路,電路結構需要怎么修改,怎么分析?”引導學生思考反相比例運算電路的電路結構和分析方法,仿真驗證電路功能,引導學生總結反向比例電路特點。
(3)課后布置比例運算電路習題作業并要求學生進行仿真驗證,進一步鞏固學生的學習效果;通過檢查自主學習效果、批改課后作業、評價仿真實踐等及時掌握學生的學習狀態,因材施教進行輔導?;诜抡娴膶W導式教學中,仿真教學不再是碎片化的輔助教學手段,而是以學導式教學為載體的系統仿真教學。仿真始終貫穿于整個“電子技術基礎”課程教學實踐的各個階段。教師在教學實施的過程中,通過仿真引導學習、布置內容、仿真得證,化主演為主導;學生在接受電子技術知識的過程中,通過仿真自主學習、積極思考、仿真求證,化被動為主動。