時間:2023-03-22 17:44:39
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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。”微課程從問題入手,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?!币蚨o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
將微課程運用在語文教學中,是以完備的教學設施為基礎,針對知識點設計教學內容,借助互聯網、手機電腦等多媒體以形成語文教學模式的創新,促進學生對于語文知識的學習欲望,從而有效的完成預期的教學目標。
一、微課程的含義與特點
微課程這一教學模式被發現是在2008年,當時美國新墨西哥州的一名高級教學設計師提出了這個概念。漸漸的流入了我國的教育發展中,隨著科技與研究的改進和優化,對微課程這一教學新形式的理解也愈加深入。學術界很多教授也開始加入了對微課程概念的討論。大多教授指出,其中“微”這一字對微課程的特點有很好的詮釋,也就是課程的細小精致,以及針對不同的知識點及教學內容向外拓展的資源活動結合體。綜合各方的說法來看,微課程是一種借助網絡科技,由教師本身自主研發的,少于十分鐘卻擁有整體結構的短小教學視頻資源,可用于大多數一般課程,有助于學生個性化自主學習。與按部就班的老固課程教育形式相比,微課程具有以下特點:其一,短小高效,領域性廣;其二,方便簡潔,個性化強;其三,豐富多彩,趣味性高;其四,重點突出,針對性強。
二、微課程的作用
初中的語文學科是各學科的一個基礎學科,包含了較多的知識層面。所以在語文知識的學習過程中,對課內課外知識的吸收與鞏固是很關鍵的,培養學生將知識用在實際當中的能力,加強交流互作、創新思維能力。微課程的出現,減輕了教師的教學負擔,對知識的記憶過程,學生學習的主動積極性等問題都有所改善,為初中語文課程良好的完整性教學目標提供推動力。
1.建立學生學習的主動積極性
老固的教學模式在傳統思維的影響下,循規蹈矩、單一無味,生感到乏味無聊,漸漸對語文課程的學習產生逆反抵抗的心理,也就是對語文教學目標實施的阻礙,影響了語文教學任務的完成。但微課程的引入,有效的化解了這類問題,在語文教學過程中設計加入微課程,利用更多美將復雜的知識簡單化、無聊的要點趣味化,將層面較寬的知識面進行綜合整理,有助于學生對知識的接納。
2.對于教師教學效果的優化性
在原有的語文課堂教學中,完全依靠教師個人對知識進行傳授,在講解重點前還要進行適當的鋪墊,也就占用了一定的課內時間,達不到最佳的教學效果。而微課程的引入,將即將進行學習的知識進行有效的結合,減少了鋪墊所浪費的寶貴時間,更好的吸引學生的注意力,活躍課堂氣氛,使學生成為教學中的主體,對提高他們思維創造力也有良好的作用。
三、初中語文微課程設計原則
1.規范性
微課程在時間長短上有相對明確的要求,需要控制在幾分鐘內并針對知識點做好相應主題的內容。與固有的教學模式不同的是,不需要在講課過程中停下來與同學進行互動,教學內容需要適應短小的微課程,進一步達到理想的教學目標?!翱础焙汀奥牎笔俏⒄n程教學中的兩大重要因素。在設計微課程時,所選的背景圖片及整體結構的構建都要與所講內容相適應,一些細微之處的差異對學生的整體學習效果上都會有所影響。還有語言的標準性也很重要,作為貫穿整個微課程的要點,語言對整體構架起著支撐作用。微課程中所應用的語言需要達到流暢規范的普通話。優質的微課程,既對知識的傳授有一定推動力,又能有助于學生創新思維的挖掘。
2.完整性
微課程同普通的語文課程一樣,遵循“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”等等的設計流程。但由于微課程多借助網絡科技,教傳統教學模式相比有一定的特殊性,在判定與評價方面相對難以實施。但學習后的測評系統,對于語文微課程來說是必不可少的,有助于教學內容的反饋與師生之間溝通交流的加強。
3.系統性
根據微課程的短小及針對性等特點,在對知識內容的特點和細節進行推敲時,相當于完整全面的把握過程。在對微課程進行設計時,不需要明確的劃分出不同個體,而是互相邏輯相依有所聯系的整體結構,在各個知識塊之間的網狀系統性。對于學生在課堂學習中良好的接受大塊知識,有條理的對知識進行系統性接納有所幫助。目前在微課程的開發過程中,已經逐漸對完整系統化的見識加強了重視程度,也是對過去單調的微課程的新改良。
四、微課程的實際運用及注意事項
1.教學中的PPT
PPT作為一個全面應用性很強的軟件,有助于復雜的語文知識教學??雌饋黼s亂的語文知識在經過PPT的整理排序后,更好的吸引了學生的注意力,利用學生的好奇心,在愉悅的課堂氛圍內,完成知識點的傳遞,也使學生更加有熱情的積極參與進來。在普通的教學內容中添加了相對應的圖片與音樂,全新的視覺和聽覺體驗對提升學生的學習興趣有極大的幫助。
2.視頻音頻的播放
在教學中提前對知識點進行錄制整理與剪輯,在課堂中以微視頻的模式將知識點體現在學生面前,也可以反復播放,不但對知識點起到加深與鞏固的作用,也能快速的使學生理解和認識教學內容。從而達到良好的教學期望目標。
3.情景劇模式
對前兩者而言,情景劇的完成難度較大,不但需要教師在編排過程中的合理科學易懂性,還要求了學生互相協作的能力。通過情景劇來學習知識點,既保證了學生的積極參與性,也使知識能夠融入實踐中。通過對臺詞和角色的理解與體會,也是對所學知識認識與思考的過程。在實際運用微課程的過程中,要注意對教學內容的選擇一定要把握好,時間不宜過長,內容要有明確針對性;教師要注意以學生為參與主體,及時調動學生學習積極性;各知識點相互關聯但不可多次反復,保持新鮮性;還有我們要知道的是,微課程在初中語文課程運用中,可利用的內容、入手角度類型多種多樣,細致的觀察與準備會為微課程的設計提供幫助。
五、結束語
文章結合微課程的內涵與特點與初中語文中的設計原則及運用進行了深入分析,使閱讀者了解了這一新型教學模式,希望對提高學生思維與溝通能力和語文學習的質量有所幫助。
作者:吳艷紅 單位:烏魯木齊第66中學
參考文獻:
1.1.1學習者中心原則網絡微課程的設計要以學習者為中心。考慮到學習者的學習習慣和特點,在內容的選擇上,需要充分了解學習者的實際需求,緊密聯系教學目標與內容,做到目標明確、主題集中,以供學習者集中精力學習;在制作微視頻時可以配之動畫、音樂、圖像等,以調動學習者的興趣和注意力,讓學習者產生深刻的記憶。網絡教育機構可以對原有的網絡課程進行整改或重新設計,以獲得滿足學習者需求的微課程資源。
1.1.2微型化原則微型化原則指的是微課的設計要充分突出微型課程短而精的特點。大部分網絡學員都是在職學習的成人,時間寶貴,因此微課程的設計要讓學習者在較短的時間內進行高效地學習。與傳統網絡課程相比,微課程要做到短小精悍,這樣做的依據是:學習者的有意注意時間是有限的,根據視覺駐留規律和學習者的認知特點,微課程最好控制在10分鐘內,具體時間的長短應由不同的教學目標與需要確定。短而精的微課程,使得學習者可以通過隨身攜帶的移動通訊設備最大限度地利用零碎時間進行學習,“沒有時間學習”將不再成為問題。
1.1.3完整性原則基于網絡教育的微課程雖然短小,但都有一個相對獨立的知識點,“麻雀雖小五臟俱全”,為保證資源的高效,必須具備一套完整的教學設計。微課程的教學設計和網絡課程一樣要內容結構完整。
1.1.4非統一性原則不同學科、不同類別的微課程,教學策略是不一樣的,不應該以一種標準的格式來設計規劃。比如語文類課程的設計可能需要較多的情境引入做鋪墊,制作生動活潑、媒體表現形式多樣的微課程較為適宜;而計算機類的課程在設計時,更多的是直接切入主題,教學過程更注重習題的講解與練習,媒體表現形式相對比較單一。
1.2網絡教育中微課程的設計流程網絡教育中微課程可以以類似于網絡課程的形式呈現,其核心為集中闡述特定主題的微視頻,并輔以相應的學習資源、在線交互以及評價等教學支持服務。在設計時,可以在遵循上述設計原則的基礎上,首先分析微課程的學習者是哪些群體,明確其學習需求;然后選擇教學內容,進行微課程的教學設計;接著選擇合適的媒體和軟件進行微課程的開發;完整的微課程的設計還應包括相應的其他教學支持資源,具體見圖1。
2網絡教育中微課程的設計案例
2.1需求分析基于網絡教育的微課程的學習對象大多數都屬于成人。所以微課程設計在做需求分析時要考慮到成人的認知過程與個性特征。成人由于集中學習時間和精力的有限,對于連續長時間大而全的視頻講座的學習并不能取得好的效果,再加上各種便攜智能移動設備的廣泛使用,能夠得到適合碎片化、隨時隨地的微課程學習資源是他們所需要的。
2.2微課程教學內容的設計
2.2.1明確教學目標將微課程引入到網絡教育中,旨在能夠開發出更加符合學習者無縫化、可移動學習的學習資源,來促進學習者的學習效果、構建終身學習體系,這是微課程教學設計的總體目標。具體到每節微課時,可以以學習者為中心和微型化的原則為宗旨,首先要依照課程教學大綱,先從課程教學目標中分解出單元教學目標,再將單元教學目標細化為一個個相對獨立的知識點,每一個或幾個知識點可形成一節微課程,然后對每一節微課程設計知識點的教學目標,使學生明確學習任務和目標。由于每門課程按微課程進行設計時,細分的知識點很多,專門以文本的形式呈現會顯得過于凌亂,所以在具體操作時,一個大的知識模塊下集中列示該部分涉及到的知識點的教學目標,具體每一個小知識點的目標由每節微課程視頻里予以說明。本文以筆者在華東師大開放教育學院參與的整改后的《C語言程序設計》課程為例進行微課程設計的說明。圖2為函數部分一節微課程的進入畫面,直接以文字和解說的形式給出了本節微課的教學目標,視頻總用時7分鐘,符合微型化原則。
2.2.2選擇教學內容明確了微課程的需求分析和教學目標后,就需要在非統一性原則下為每節微課選擇相應的教學內容。具體可以按以下步驟進行:第一,確定內容。結合網絡教育中網絡教育機構的課程設置層次要求和學習者的學習需求、任務和個性等,將某門課程的內容框架確定下來,相當于課程目錄導航。若是對原有網絡課程的整改,則可以把重點放在教學內容的細分階段。如《C語言程序設計》課程,整個教學內容也就是課程大綱的具體要求,如圖3所示。第二,細化內容。結合學科知識的科學性、系統性,按照網絡環境的需要和教學目標進行合理分解,將學習內容細化為一個個相對獨立的知識點,基本上每個知識點構成一節微課程。
2.3選擇相應的媒體,進行微課程的開發
2.3.1根據微課程的學科特點和不同類別的知識特點選擇相應的媒體將選擇好的微課程教學內容,可以以建構主義課程理論為依據,遵循現代教育理論指導下微課程的微型化設計原則,結合不同學科的特點、教學目標,創設相關度較高的學習情境。在制作微課程時常用到下列素材:腳本旁白—用以確定課程主題,賦予課程內涵;圖形動畫—微課程內容的高效視覺呈現;音樂音效—調節微課程的氛圍。因此,在選擇媒體時,要以知識點為依據,綜合文本、聲音、圖像、動畫等媒體進行動態或靜態的組合,各種媒體的選擇和整合方式要以學習內容的有效呈現為依據。微課程在開發時,不同學科、不同類別的教學內容,所用到的媒體肯定是不盡相同的。同時,媒體選擇上還要考慮目前網絡技術及便攜移動終端設備的環境和實現的條件。
2.3.2微課程的開發基于網絡教育中的微課程開發,和一般課堂輔的微課程也是不盡相同的。微課程的教學內容經過細分設計后,就可以借助一定的軟件進行開發了。對于立足于網絡教育機構的微課程,開發工具方面都比較完備,借助于原有網絡課程的開發軟件完全可以滿足微課程的開發需要。除此之外,微課程常用到的開發工具還有PPT、Flash、繪聲繪影、光影魔術手、格式工廠,還有字體庫等,這些工具對基于電腦的開發比較好。雖然大多基于電腦開發的微課程在手機等便攜設備上也可以運行,但近年來出現的基于手機等移動設備的微課程開發工具,如FlashLite、Lam、亙天炫彩等,更有它獨特的優勢?;谑謾C開發微課程將會是微課程發展的必然趨勢?!禖語言程序設計》微課程的開發用到了dreamweaver、vegas等軟件,部分截圖如圖4所示。
2.4其他教學支持每個微課程都有一套完整的教學設計,從整體來看,還應輔以其他教學支持服務,這也是微課程設計完整性原則的體現,否則單獨的微課程視頻很難發揮它的優勢。全國首屆微課程大賽規章里要求:微課程資源的核心資源是“微視頻”(教學視頻片段),還包含與該教學視頻內容相關的“微教案”(教學設計)、“微課件”(教學課件)、“微習題”(練習測試題)、“微反思”(教學反思)等輔教與學內容。因為基于網絡教育的微課程與一般課堂中所用的微課程有所區別,“微”的內容太多,為防止學習資源太過零碎,故應有關相應的課件、練習題等可集中放在相應的章節知識模塊里。教學支持服務應該包括課程導航、學習路徑、大綱、練習、進度報告、論壇及相關的學習資源(見圖5)。此外,微課程的實施還需要有一個完善的網站支撐,這點網絡教育機構原有的平臺配置就可以滿足,在此不再強調。
(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。
2基于工作過程導向的“三維動畫設計”課程資源開發的研究目的
基于工作過程導向的課程資源建設將理論學習和實踐學習融為一體,它能夠滿足高職院校培養技能型、實用型專門人才的目標;它使學生認知能力發展和建立職業認同感相結合;科學性與實用性相結合,符合職業能力發展規律與遵循技術、社會規范相結合;學校教育與企業實踐相結合”,學生通過對工作任務化的學習資源進行學習和體驗,實現知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀學習的統一,為培養學生的實際工作能力奠定堅實基礎?;诠ぷ鬟^程導向的“三維動畫設計”課程資源開發就是以推進基于工作過程導向的課程建設為綜旨,以培養學生職業能力為目標將企業生產項目部分引入課堂,提供全套的“生產型”課程教學資源,加強對學生職業能力的培養,提高學生的創新能力、就業能力、工作能力和人際和諧能力,以適應企業對三維動畫設計人才的需求。
3基于工作過程導向的“三維動畫設計”課程資源開發的研究意義
3.1理論意義
基于工作過程導向的課程資源開發,是職業院校深化課程建設的重要內容,是推進職業教育的重要途徑,是培養技術應用性人才的重要途徑。
3.2實踐意義
基于工作過程導向的課程資源開發有助于更好的與企業生產相結合,增加課程面向職業教育的適應性?;诠ぷ鬟^程的課程資源開發立足于行動導向體系課程,以工作過程作為課程資源開發的參照系,為改進教學行為提供了新思路。與生產過程配套的課程資源能夠將原來的線性教學模式轉變成一個動態學習的過程,能夠使課堂變得富有生機和活力,有利于培養師生的應變能力與創意思維,有助于提高學生的就業能力和適應職業變化的能力。
4基于工作過程導向的“三維動畫設計”課程資源開發的研究內容
基于工作過程導向的“三維動畫設計”課程資源開發應包括:課程標準、.校內講義、項目庫、學習工作頁、多媒體課件、教學演示錄像、測試題庫、實訓包等內容。通過基于工作過程導向的“三維動畫設計”課程資源的開發,推進教學改革,以滿足職業能力培養為最終目標。建立與三維動畫設計工作過程一致的學習情境,借鑒三維動畫產品生產標準制定三維動畫設計課程標準,引入企業的典型項目,構建集生產型、仿真型、創意型三大類型于一體的項目庫、編輯能夠將教學與工作融為一體的學習工作頁、教學課件和電子書。編寫適應三維動畫設計師資格鑒定的職業知識測試題庫與滿足三維動畫設計師上崗標準的職業技能訓練題庫,以有效實現學生職業技能的培養,保證校內硬資源與校外軟資源有機結合,學習技能與仿真生產同步進行,真正實現所學與所用無縫對接并達到零距上崗。
5基于工作過程導向的“三維動畫設計”課程資源開發的研究方案
5.1研究主線社會調研。調研分析三維動畫師崗位的工作要求、任務與職責從而確定三維動畫師崗位的職業能力標準,為確定基于工作過程導向的課程開發標準提供依據。生產觀摩。觀摩企業生產設計過程,分析動畫產品的開發流程,研究其普遍規律和行業規則,確定動畫設計的基本工作過程,為基于工作過程導向的課程教學過程設計提供參考。項目提煉。研究企業以往工作項目,認真分析并整理出適合用于課堂訓練的,流程清晰且有代表性的優秀項目,為基于工作過程導向的課程資源開發做出項目準備。資源設計。基于工作過程導向的課程資源設計。分析其他基于工作過程導向的課程的資源,根據本課程的特點設計出三維動畫師工作過程的講義和配套課件。參考三維動畫設計師職業資格考試的大綱,設計出與職業資格考試相配套的試題庫。
5.2具體步驟制定課程標準:組織團隊人員研究確定三維動畫課程的課程標準。編寫校內講義:根據課程標準精選合作企業的優秀項目,并組織團隊人員對校內講義版式及內容進行討論。建立項目庫:根據企業項目整理集貼圖、效果圖、工程原文件全部在內的項目庫。開發學習工作頁:根據課程標準與校內講義按學習進程編寫不同學習情境所對應的學習工作頁(包括技術單、資料單、計劃單、考查單)。制作教學課件:根據校內講義制作特色項目教學課件。編寫技能題庫:組織團隊人員完成本項目的試題庫的整理與編輯。錄制教學錄像:根據項目庫內容錄制項目制作的教學演示錄像。編輯測試題庫:借鑒三維動畫設計師職業認證標準創建知識測試題庫。整理實訓包:根據三維動畫設計課程實訓要求編寫實訓計劃、動員報告、實訓指導書,并整理所需圖片與工程素材。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)10-0247-02
梁啟超曾告誡留學美國學習建筑的梁思成:“分出點光陰多學些常識,尤其是文學,或人文科學中某些部分?!弊鳛榻鷤ゴ蟮乃枷爰摇⑹穼W家和政治家,梁啟超要求孩子們做學問不僅要專精,還要廣博,這對今天的高職教育同樣具有借鑒意義。
首先從終身教育的理念看,高職教育既要著眼于學生當下的就業,也要著眼于學生未來的發展,人文素養的提升在一定程度上能糾正工科專業所偏重的邏輯思維和實驗理性思維帶來的負作用。相關素養的提升,有利于個體完善知識結構,對于將來從事技術開發也有重要的輔助作用。高職院校需要根據自身情況,以專業為依托,探索并構建符合自身發展的人文課程體系。
一、國內外研究現狀及趨勢,構建人文課程體系的意義和價值
(一)本課題研究現狀及趨勢
世界各國都注意到專才教育的缺陷,在課程設置上出現了人文教育的復歸,我國也借鑒國外的經驗增加人文教育,同時制定了一系列的方針政策,推動高等教育改革,加強人文素質教育?!秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要(2010―2020年)》(以下簡稱《綱要》)提倡高等教育促進文理融合;國家“十二五”規劃則明確提出要“弘揚科學精神,加強人文關懷”、“推進學科體系、學術觀點、科研方法創新”、“大力推進哲學社會科學創新體系建設”。
發展人文教育,促進文理交融,已成為國家高校素質教育的長期方針。但從高職院??傮w課程體系布局看,專業技能教育體系比較完善,而作為高職院校課程建設的重要組成部分,人文類課程的設置卻相對單一、陳舊,未成體系。構建人文課程體系,有助于高職院校在注重實用性、技術性為代表的專業教育的同時,關注學生的全面發展,著力于學生素質的全面提高,有利于學生今后的可持續發展。高職院校需要根據自身情況,參考世界各國專家學者提出的課程設置方法,構建符合自身發展的人文類課程體系,促進專業建設。
(二)研究本課題的意義和價值
第一,科學與人文都是以人為出發點并以人為歸宿,兩者共同構成完整的價值體系,高職院校科學教育和人文教育之間存在著融合的可能性。
第二,任何一個學科都有自身的歷史、價值、規范和社會現象,在高職院校特定專業領域,如建筑設計類專業中,跨學科合作構建人文課程體系有其獨特的優勢。
第三,“科技以人為本”,須樹立綜合教育的思想。人文類課程體系的構建與推廣,有助于培養學生從整體和大局、從“人本”角度考慮問題。
第四,結合專業構建人文課程體系,有助于教師跨學科合作,提高自身素養。
第五,人文課程體系的構建,能進一步激發學習主體的學習興趣,拓展專業知識面。
第六,在構建人文課程的實踐過程中,跨學科、跨系科、跨學校、跨部門之間的合作,有助于發揮群體優勢,提高研究工作的組織程度與集成度。
二、課題的研究思路和研究方法
課題在實地調查,與多個省份高職院校相關專業交流的基礎上,主要以上海思博美術設計學院及常州工程職業技術學院建筑工程系為研究對象,比較分析上海與江蘇兩地、公辦及民辦高職院間人文類課程的開設情況,結合特定專業探索高職院校人文課程體系的構建。從課程建設、教學隊伍建設、課程資源建設及評價機制的建立等方面,發揮集群優勢,進行跨學科、跨系科、跨地區間的合作,對課程涉及面進行人文教學資源的整合及開發。
構建建筑裝飾、藝術設計類專業的人文課程體系,綜合采用以下研究方法:文獻研究法、調查研究法、行動研究法、現象學研究法。通過對實踐過程中的資料加以分析,針對實踐中的實際問題,總結帶有普適性的教育原理,提出相應的改革措施。
三、課題研究的基本內容
課題從政治理論、語言文字、文明禮儀、文學藝術、哲學和歷史修養、心理健康等方面,挖掘學科的人文內涵,從建筑裝飾、藝術設計專業的課程建設、教學隊伍建設、課程資源建設及評價機制的建立等方面,圍繞核心課程,建立與之關聯的課程群。強調顯性課程和隱性課程的完整規劃,形成多樣性教育情境,在實踐中探索建筑裝飾、藝術設計類專業人文課程體系的構建。
第一,課題組通過實地走訪、訪談、問卷調查等形式,對多個省份相關專業人文類課程的實施情況進行調研,并對調查結果進行科學論證和分析。主要以上海思博美術設計學院及常州工程職業技術學院建筑工程系為研究對象,分析論證區域間、公辦及民辦高職院間人文類課程的開設情況,在此基礎上就如何結合專業構建人文課程體系進行準確定位,從理論層面探討課題實施的可行性。
第二,結合專業特點,圍繞以下幾個方面制定人文課程體系的構建方案,處理好人文課程體系與專業課在課程建設和專業建設中的輔與主、點與面、質與量、教與學等方面的辯證關系。(1)課程建設。包括在專業技術基礎課模塊如《素描》、《色彩》、《建筑初步》,技術應用課模塊如《建筑裝飾設計》、《景觀設計》、《室內設計》等課程中滲透人文教育;結合專業特點的人文類公共必修課如思想政治理論課、《大學語文》、《公共英語》、《應用寫作》等課程的優化;針對專業的人文類公共選修課如《梁思成林徽因與中國建筑史學》、《儒道互補(職場修身法則)》、《職場心理》等系列課程的開發;以及有人文針對性的系列講座、學生社團、校企合作、行業協會合作等涉及面都是建筑裝飾、藝術設計類專業構建人文類課程體系的有效組成部分。(2)教學隊伍建設??缦悼坪献?,通過人文類課程體系的構建,促進建成一支結構合理、人員穩定、教學水平高、教學效果好的教學團隊。(3)課程資源建設。以構建人文課程體系為依托,重視教材建設,建設系列化、一體化、多種媒體有機結合,具有校本特點的立體化教材;積極開發網絡教學與管理資源,實現優質教學資源共享,提高人文課程體系的教學效率。(4)建立切實有效的激勵和評價機制。建立健全人文類課程的評價體系,如針對人文課程體系的學生評教、教師評學制度的建立及方法的推廣,促使人文類課程體系不斷完善。
第三,結合專業對高職院人文課程體系的構建進行實踐論證。課題實踐具有以下特色:(1)上海、江蘇地域差異及公辦、民辦高職院校辦學模式的不同,使人文課程體系在構建過程中具有更多可參照性。構建課程體系的同時更多兼顧到市場價值理念,可提升研發成果的內涵與質量。(2)課題組成員自身的專業及教科研特長有助于對課題實踐細節的具體把握。比如徐增英先生為中國美協、上海美協及中國版畫工作委員會會員,上海明圓文化藝術中心藝術顧問,有豐富的國內外個展聯展交流經驗,作品被上海魯迅紀念館、上海圖書館、浙江美術館等多家藝術機構收藏,多年來在一線系統講授《設計學》。其加盟課題組,對課程體系的構建、課程資源的開發所發揮的借鑒及指導作用。(3)課題研究組跨學科、跨系科、跨學校、跨地區間的合作,有助于發揮集群優勢,從而為專業建設服務。(4)學生自課題實踐過程中,于人文知識、人文精神、人文思想及人文方法習得的隱性價值。
正如《綱要》所提出的“職業教育是面向人人、面向全社會的教育,是實現人的尊嚴、擇業自由和全面發展的終身教育。”高職院校需要在研究中實踐,在實踐中提升,變通借鑒,以提升職業素養為核心,以專業為依托,構建具有高職教育特點及專業特色的自己的人文課程體系。
參考文獻:
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[2][美]伯頓?克拉克主編.高等教育新論多學科的研究[M].杭州:浙江教育出版社,2006.
[3]葉立群.高等教育學[M].福州:福建教育出版社,2006.
生產實習安排學生參觀焦化聯合企業大氣污染綜合治理工程、2~3種工業廢水治理工程及城市垃圾填埋場、垃圾發電廠,和上機操作環境工程技術模擬實訓系統[6],模擬污水處理廠管理,解決進企業蹲點實習難問題。畢業實習結合畢業設計或論文選題進行,由指導教師按選題涉及的具體行業、污染問題、技術方案進行安排。即環境監測基礎型實驗、水污染控制設計型實驗與專業綜合型大實驗。環境監測實驗安排COD、NH4-N、BOD、pH等水質監測,TSP、SO2等大氣監測項目,要求學生掌握取樣保存、試劑配制、儀器操作、數據處理、分析與評價等基本實驗技能。水污染控制設計型實驗給出幾種污水水質和實驗室已具備的實驗條件:生物法、混凝法、離子交換法、Fenton試劑法、鐵碳微電解法等,讓學生自行分組選擇處理工藝,設計實驗參數,進行驗證實驗。專業綜合大實驗目前已開設的有:校園湖泊水質評價與治理、室內空氣質量檢測、純凈水制備、印染廢水處理等綜合型實驗,進行工藝比選、實驗設計、數據處理、分析總結等綜合訓練提高[7]。
即污水廠設計、大氣污染控制工程設計、固廢處理處置課程設計,均安排在主干專業課學習結束后。通過課程設計,對已學知識進行消化、擴展、應用,要求進行工程分析與源強計算,工藝選擇與數質量衡算,主要設備設計(或選型計算)、輔助設備選型計算、管道與高程計算、工藝布置圖紙繪制,以課程設計說明書和圖紙提交課程成果。堅持將三門課程設計與工程實踐緊密結合,鼓勵在這些環節中學生直接參與環境工程項目設計,雖然環節時間短,但能夠直接進入工程實踐,對學生的幫助是非常顯著,經過10屆學生和老師的共同努力,課程設計已成為學生痛并快樂著、收獲頗豐的實踐教學關鍵環節。
3+3+3實踐教學保障體系建設
通過積極爭取,獲得“化工與環境類專業教學實習中心”、“環境工程特色專業建設”、“院級重點建設課程資助經費”等各項省級、校級質量工程專項基金支持,加快了環境工程專業實驗室與實訓基地建設。目前環境工程專業實驗室擁有TOC、TN、TP在線監測、紫外可見光分光光度計、移動式室內空氣質量監測、快速水質監測等環境監測設備、污水處理實驗裝置、純水制備系統等實驗設備設備200多臺套,為三大實驗開設提供了硬件條件。投入25萬元在學院建立了環境工程技術的模擬實訓系統,包括:污水處理廠模擬管理等[8]。在皖維集團建立了學生實習實訓中心、在蕪湖垃圾填埋場、新鑫鑄管、蕪湖垃圾發電廠等建立實習基地。為學生實踐能力的培養起了較大貢獻,有效增強人才實踐能力培養的實戰型、針對性。教研室老師積極申報教研項目,每年均有立項:如省級教研項目有:“環境工程專業實踐教學新體系的研究與實踐”、“環境類本科生創新與實踐能力培養體系的研究”等。發表教研論文1~2篇/人。將案例教學、啟發教學、閱讀教學、實踐教學相結合[9],老師給出案例,剖解分析,給出選題,讓學生自查文獻、自主交流、自行設計實驗方案和治理工藝,有效增強學生的學習興趣與創新能力。
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1008-925X(2012)O9-0117-01
《熱力環境控制》是能源與環境系統工程專業的學位課,融合了熱力發電廠、大氣污染控制、固體廢棄物污染控制和水污染控制等相關知識,是能源環境污染控制的基礎課程,是動力工程專業和環境工程專業的紐帶,是專業學科綜合性和學科交叉性的體現,也是豐富學生知識體系和拓寬就業面的重要課程。
目前,《熱力環境控制》的授課過程多偏重于理論講述,對學生實踐能力的培養卻很少。針對以上情況,根據高級應用型人才培養的目標,論文提出《熱力環境控制》課程構建實踐教學體系的探索性意見。
1、教學模式
對于一門工科專業的學位課,實踐教學環節的設置顯得非常必要。在《熱力環境控制》的實踐教學內容上,除了設置基礎性實驗外,還應設置設計性或綜合性的實驗內容,同時還應為學生積極提供各種相關大賽的指導和幫助。在實踐教學的環節中,應該給學生提供廣闊的思維空間、充分的創作余地和必要的實驗場所,從而實現理論知識的有效實施,達到理論聯系實際的目的,最終使學生的的創新能力和動手能力得到很好的培養。
該課程的教學方式是將理論教學、實驗教學、課程設計、參加相關大賽和畢業設計等貫穿于課程教學中,注重培養學生創新能力和動手能力的培養,努力實現教學內容本科四年不斷線。在理論教學中,將實際案例,特別是學生認識實習中看到的實例穿插于其中,很好幫助學生對理論知識的理解和吸收,同時還能提高學生課堂學習的興趣,激發學生探索問題的潛力。
2、教學內容
該課程的實踐教學內容包含實驗、課程設計、參賽作品的設計和畢業設計等。其中實驗部分主要設計一些基礎性的實驗,如煙氣中污染物濃度的測定、濕法除塵和堿法脫硫等,這些實驗需要在老師的指導完成,主要是為了讓學生通過實驗更加深入理解相關的理論知識和掌握基本的實驗技能,并很好培養學生的動手能力。
課程設計部分是讓學生根據具體的實際案例,應用所學的理論知識,設計環境污染控制的方案,包含背景介紹、工藝流程圖的繪制和說明及相關參考文獻。課程設計環節在實施過程中,教師安排一定的課程給學生答疑和指導,學生不僅需要充分利用好所安排的課時,還需利用課余時間才能完成所要求的方案設計。在課程設計的過程學生擁有很大的自由度,設計能力和創新思維可以得到很好的培養,相關的理論知識也可以得到很好的強化,記憶更加牢固。
大至全國的節能減排大賽,小到學院舉辦的相關大賽,學生在校的四年期間將有很多機會參加各類大賽,動員和組織學生參加各類大賽可以也是實踐教學的重要環節。在實施過程中需要在老師的指導下,根據各類大賽的主題,設計和創作參賽作品。在整個過程中,可能會遇到很多想不到的問題,組員之間的討論,指導老師的答疑和提醒都很有必須。學生參加這些大賽,在作品的設計和制作過程中,相關的理論知識會得到很好的應用,學生的設計能力、動手能力和創新思維都可以得到很好的鍛煉,同時,學生之間的協作能力也可以得到很好的培養。
在畢業設計環節中,老師給出相關的課題,讓學生通過查閱資料、大量的實驗和數據分析,最終得出結論。學生在這個過程中,遇到每一個問題,都需要獨立思考,對問題進行分析,或還需要查閱資料,最后解決問題。在整個過程中,老師需經常的給學生進行指導,直到最后按要求完成畢業論文。雖然,這個環節并不是每個學生都能選上與《熱力環境控制》相關的課題,但對于選上的學生,他們的相關理論知識會得到深刻的理解、消化和鉆研,同時動手能力、應用能力、實驗技能、分析問題和解決問題的能力都能得到很好的培養。
以上四個實踐環節實施下來,學生在大學四年的學習過程中,所學到的知識將會根深蒂固,就不會出現常見的一邊學一邊的現象,而且期間培養的各種能力將會使學生在就業的時候具有絕對的優勢。
3、考核方式
和課堂上的理論教學不同,實踐環節主要是為了培養學生的實踐能力和應用能力,其考核方式也截然不同?!稛崃Νh境控制》課程實踐環節的考核主要是對實驗技能、課程設計、作品創作、實物制作、實驗設計和論文撰寫能力的考核??己朔绞礁鶕嵺`環節的內容分三塊設置:第一塊,實驗技能和課程設計作為課程總成績的必要組成部分,分別占總成績的20%和30%,另外50%為課堂理論考核部分。其中,實驗技能成績中,動手能力占70%,實驗報告占30%;課程設計成績中,工藝設計占60%,工藝說明書占40%。第二塊,設定省級以上各類大賽為選修課,完整參加一個大賽,參賽者可獲0.5個選修課的學分,獲優秀獎者可獲1個選修課的學分,獲三等獎以上者可獲2個選修課的學分。第三塊,相關畢業設計部分的考核主要包含實驗設計、分析問題、解決問題和論文撰寫能力的考核,這塊內容的考核可等同學校對畢業設計的考核方式進行。
通過《熱力環境控制》課程實踐環節的推進,學生的動手能力和應用能力有了很大的提高,收到了很好的教學效果,滿足了我校高級應用型人才的培養目標。
參考文獻:
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[2]黃民,郝靜如,楊慶東,張懷存.面向應用型、創新型人才培養的機械工程專業實踐教學改革[J].中國電力,2012(11):89-90,98.
[3]郭振軍.機械電子工程專業實踐教學改革的探索[J].大觀周刊,2012,581(21):103-104.
[4]郭振軍.機電傳動與控制實踐教學探索[J].大觀周刊,2011,579(19):143-144.
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:
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0 引言
土木工程專業是一個寬口徑的一級學科,包括建筑工程、交通工程、巖土工程和地下工程等二級專業方向[1]。土木工程專業以培養“復合型”工程技術人才為目標,以交通方向為例,本專業旨在培養適應現代化建設需要,有扎實的基礎理論和專業知識,又較強的實踐能力,從事道路橋梁工程的設計、施工組織管理等方面的工程技術人才[2]。大部分高等院校的教學計劃中有以下主干課程,三大力學、建筑材料、項目管理、道路勘測設計、施工技術等專業基礎課和專業課[3]。
翻轉課堂是和微課、Mooc緊密聯系在一起的新型教學模式,它的核心思想是提高學生的學習能力和主動學習性,讓學生成為教學活動中的主角?,F階段的教學活動主要是老師講學生聽,老師在課堂上講授知識點,學生在課后完成相應的習題。而應用了翻轉課堂教學模式后,整個學習過程中的主角轉變為學生[4]。學生在課前可在免費的在線平臺觀看微課程,Mooc就是目前較為流行的一種大規模開放性在線課程。學生可利用手機或電腦在課前學習知識點,一遍聽不懂可聽兩遍,兩遍聽不懂可聽三遍,這樣就避免了課堂上教師教一遍而聽不懂知識點的困惑。課堂中教師只需解決學生的問題[5]。
基于土木工程專業的辦學特點和翻轉課堂的思想,下面從土木工程專業的專業基礎課、專業課和實踐類課程三大方面進行教學改革的探討。
1 專業基礎課教學改革
1.1 目前的教學方式中出現的問題
土木工程專業的專業基礎課有理論力學、材料力學、結構力學、測量工程和建筑材料等,除了測量工程有兩周的室外實際操作課程以外其余的課程均為課程講授課程。其中的理論力學、材料力學和結構力學是本專業核心基礎課,同時這三門課程也是多數同學學習中較為困難的課程。在一些土木工程專業院校,每學期補考率和重修率最高的課程都是這三門課程。以結構力學為例,目前的上課方式大多為板書加PPT,由于有大量的計算演示過程,即便是PPT授課,教師也需要用黑板加粉筆進行教學。教師按照教學大綱和進程計劃在45分鐘的課堂中將每一道例題和每一個知識點講解給大家。如結構力學超靜定結構的力法方程,這部分只是較抽象,知識點不易理解,課堂上教師講解一遍力法方程的原理,學生在沒有提前學習的情況下可能聽得懵懵懂懂。因時間有限,教師在有限的45分鐘內需繼續講解下一個知識點。往往,教師被一黑板一黑板的粉筆灰刺激的聲音沙啞、咳嗽不停,但講臺下的部分學生聽得云里霧里。長期以往,教師患上了咽炎等職業病,而學生由于聽不懂喪失了學習的興趣,把力學課程當成了大學生涯的攔路虎,很多留級甚至退學的學生中均有一兩門力學課程未達到合格標準。
1.2 翻轉課堂帶來的教學改革
隨著教育界科學技術革命的到來,翻轉課堂可以改變上述教學中出現的問題。
在微時代的潮流中,教育領域產生了“微課程”。教師針對某一個知識點在15分鐘,甚至更短的時間內講清楚。如上述的力法方程原理,學生在課前收聽或觀看教學音頻或視頻,聽一遍可能似懂非懂,聽兩遍可以接受并理解,聽三遍可能會加深印象,聽四遍或許能學以致用。如此,在課前學生已掌握了知識點,并能完成相關作業。而在課堂上,老師的職責是回答并進一步提高學生的應用能力,在翻轉課堂的理念下,利用微課程和Mooc將原來的教學模式徹底改革,以促進學生的主動學習性并使所有的學生都能理解某一難懂的知識點,同時將任課教師從大量的講解中解放出來。這種教學模式帶來的最大好處是,土木工程專業的學生不再對力學課程感到懼怕,有了堅實的力學基礎后可以更好地學習后續的專業課。
2 基于翻轉課堂的專業課教學改革
土木工程專業的專業課教學任務是通過學習使學生能夠掌握設計和施工技術與管理的基本技能,并具備一定的專業素養。以交通土建方向為例,專業課包括橋梁、隧道工程和施工技術等多門課程。以施工技術為例,傳統的教學方式為課堂講授,利用黑板、PPT或視頻資料,在32學時內需要掌握路基、路面、橋梁和隧道工程的施工方法,并學會施工組織設計。
本課程與實踐緊密聯系,如果在課堂中單純地介紹理論方法和設計理念,很難引起學生的學習興趣,但若能在課堂上播放相關技術的視頻資料再去講授,教學效果將會提高許多。但短短的32個小時,讓課堂的時間變得很珍貴,授課期間不可能觀看大量的視頻資料。目前,教師往往利用課間休息時間給學生播放視頻。如此,學生們對于現場操作較陌生,因理解不到某一技術部分學生對本專業失去信心。但是,基于翻轉課堂的教學模式下,學生可在課前觀看教師提供或在線免費的視頻資料。在課堂上,教師只需將施工方法進行總結和歸納,也可針對某一工程方法模擬一座橋梁或隧道的施工組織設計。翻轉課堂的教學模式讓專業課不再枯燥,同時讓學生在課后有迫切需要提高專業知識的緊迫感,最關鍵的是我們的本科生能夠在最短的時間內適應工作崗位。
3 實踐類課程教學改革
3.1 實踐類課程中出現的問題
土木工程專業的實踐類教學課程包括課程設計、生產實習和畢業設計,這類課程的教學目的是讓學生有一定的動手和設計能力。學生參與到實際工程中,運用學到的理論知識完成設計和施工中較為簡單的工作。仍然以交通土建方向為例,目前國內大部分高等院校的專業課中會增加一周的課程設計、一個月的生產實習和一個學期的畢業設計。課程設計主要在課程講授結束后教師指導學生操作,以某一個計算點為中心而完成相應的設計過程。如路面工程,一周的課程設計需要完成路面的結構組合設計、路面厚度計算兩大步驟。這類課程設計需要大量的反復計算,最終以數據來驗證成果。但隨著各類應用軟件的普及,如東南大學路面設計軟件可以讓一周的課程設計在一天內完成。如此,原教學計劃中課程設計的時間已顯得綽綽有余。生產實習的時間為大四第一學期的第一個月,施工和設計單位往往因時間短暫不便管理實習生而拒絕接受學生,很多學生只能應付著完成實習任務。這樣,生產實習的教學目的并沒有達到教學計劃。畢業設計有三個多月,時間在大學期間的最后一個學期,設計任務包括道路勘測設計和橋梁設計,工作的重點是在教師提供的路線圖或地質條件下計算相關參數。如此,在某種意義上學生只是完成了一套既定公式的計算。
3.2 基于翻轉課堂的實踐類課程教學改革
生產實習和畢業設計的時間可以安排在大四第一學期,生產實習和畢業設計可以同時進行。學生利用四個的時間(8月、9月、10月和11月)參與到施工和設計中,外業實習完成后利用一個月時間進行相關的畢業論文(設計)。大四的第二學期主要進行專業課教學,在畢業前一個月讓學生根據所學的專業知識和實習中掌握的現場經驗最后系統地完成畢業論文(設計)。課程設計可改完專業課的大作業,而不必再安排單獨的一周時間。
4 結論
筆者根據自身在教學中遇到的問題和感受,基于翻轉課堂的理念對于土木工程專業的專業基礎課、專業課和實踐類課程有了以上一些教學改革的思路。這些思路能否實施,還需在今后的改革中逐一驗證。
【參考文獻】
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本文的主要工作就是探討如何將先進的國際計算機實踐教學模式引入到我們的計算機實踐教學體系,完善我們的計算機實踐教學體系,以進一步提高學生的創新能力。首先我們介紹國際先進的計算機實踐教學模式,然后介紹東南大學計算機專業實踐教學體系,接著介紹東南大學計算機專業實踐教學體系引入國際化實踐教學模式的探索,最后給出我們的建議。
1國際先進的計算機實踐教學模式分析
國際先進的計算機實踐教學模式的基本特征是:
(1) 強調做中學,通過實踐悟出“道理”、發展理論;
(2) 強調實踐與社會應用需求相結合;
(3) 強調實踐與個人研究興趣相結合;
(4) 強調實踐綜合與探索相結合;
(5) 強調實踐與論文相結合。
國際先進的計算機實踐教學基本模式是:“理論―實踐―新理論―再實踐”和“強化實踐”。
英國和德國采用“理論―實踐―新理論―再實踐”模式。英國普遍實行“學習―企業實習―學習”三段制教育體制 ,即學生一段時間在校學習 ,一段時間到信息類企業實習,工讀交替進行教學計劃,使學生能在所選擇的典型信息類企業環境中學習。它不僅給學生提供書本理論知識和實踐知識,而且使學生在做好就業準備的同時,具有較高的技能和創造力。德國大學十分注重實踐教學,實踐教學環節在教學組織中占有重要的地位。習題課、討論課、實踐課占較大比例;學生要到企業實習 6個月,畢業設計必須在企業完成;畢業論文題目都是來自企業的真實課題。除了強調在企業的實習和見習外,采用注重實際問題分析的實踐教學方法,以及練習實踐教學方法――學生單獨或以小組形式解決復雜問題;考察方法――參觀企業,了解實際工作的程序和方法;案例方法。實踐教學特色是“政府支持、企業主導、注重實踐過程管理”,企業是評價、考核實踐教學成果的主體。
美國采用“強化實踐”模式。美國許多大學將計算機課程實驗單獨設課,甚至列為核心課程。對于軟件類實踐課程,重視通過項目訓練培養學生的程序分析、設計和開發能力,而且關注項目訓練環節的輔導工作;開課形式是項目驅動,助教指導;實踐教學特點是助教人員配備充分,教師指導有成效。對于硬件類實踐課程,在教學過程中強化實驗教學,并注意引導學生養成正確的實驗方法;開課形式是保證基礎,興趣驅動;教學特點是實驗教學為主。另外,鼓勵開設個性化的實踐課程,注重學生的個性化發展;實踐內容由學生自己與老師商定;教學特點是教師指導為主。
2東南大學計算機專業實踐教學體系
堅持實踐育人是東南大學的優良辦學傳統和寶貴的精神財富,堅持實踐教學不斷線,將實踐育人通過培養方案和教學計劃落實到人才培養的全過程是東南大學教育特色。
東南大學計算機專業實踐教學體系是結合國際IEEE/ACM CC2005和東南大學計算機專業學科特色及優勢形成了具有三個層次、三條線的開放式創新性實踐教學體系。
三個層次分別是:
(1) 課內基礎與驗證型實驗,該類實驗主要涉及課程的相關知識點。實驗目的是使學生驗證、理解、鞏固并掌握課內所要求的基本教學內容;
(2) 綜合實驗實踐與課程設計,主要是設計與開發型實驗實踐,該類實驗實踐以“任務”或“課題”形式提出實驗要求和具體的實驗成果,要求學生通過有關課程或自學方式,掌握實驗所涉及到的知識,通過綜合利用這些知識來設計、開發并最終完成實驗項目;該類實驗旨在培養學生綜合應用計算機知識與技術的能力,培養學生帶著問題自主學習的能力,實驗涉及計算機基礎與應用開發等多方面的知識,例如,可涉及軟件工具與環境的使用、高級語言編程、編譯程序及操作系統、數據庫及網絡等方面的內容;
(3) 課外研究與創新型實驗,該類實驗重在培養學生的研究能力與創新意識;實驗室可設定研究題目,也可由學生自選題目;該類實驗可以沒有最終結果,但要求學生能提供實驗分析與研究報告,寫出有見解的心得體會。
三條線分別是:
(1) 軟件,從程序設計基礎到操作系統及數據庫、軟件工程課程設計、軟件類科研實踐、軟件類課題畢業設計;
(2) 硬件,從電子實踐初步到硬件與接口實驗、硬件類科研實踐、硬件類課題畢業設計;
(3) 軟硬綜合,從計算機系統綜合課程設計到軟硬綜合類科研實踐、軟硬綜合類課題畢業設計;計算機系統綜合課程設計以編譯系統課程設計、操作系統課程設計、硬件實驗和微型機與接口技術實驗為基礎;通過軟硬綜合實踐環節增強學生的編程能力、計算機系統認識能力、充分利用計算機系統進行實際計算機應用問題求解的能力。
東南大學計算機專業軟件系列實踐教學環節如圖1所示。
圖1 軟件系列實踐教學環節示意圖
東南大學計算機專業硬件系列實踐教學環節的示意圖如圖2所示。
圖2 硬件系列實踐教學環節示意圖
對于科研實踐,主要是由四層次的大學生科研訓練體系支撐,具有國家級、省級、校級、院系級四個級別、以學生自主研究項目和學科競賽活動為主體。共有六種實現途徑:
(1) 學生自主立項進行科研項目研究;
(2) 參加學科競賽(如,電子設計競賽、ACM國際大學生程序設計競賽、足球機器人大賽等);
(3) 提交研學作品(設計、論文、報告、軟件等)及相關資料;
(4) (含參加國際、國內各級學術活動提交論文并收入論文集或被邀請作報告);
(5) 聽科技、學術報告并撰寫與報告相關的研學材料,如文獻綜述、評論等;
(6) 其他研學活動。校級、院系大學生科研訓練計劃是計劃的基礎支撐和主體,國家級、省級和部分校級重點項目是優秀學生進一步發展創新能力的延伸舞臺。
經過努力,東南大學計算機專業實踐教學體系日趨完善,在對學生的培養上取得良好的效果,學生對計算機系統的認識能力和綜合素質明顯增強。
3東南大學計算機專業實踐教學體系引入國際化實踐教學模式的探索
東南大學主要在引入國際化實踐教學思路與內容、實踐過程模式和實踐環節考核方式等方面進行了探索。
(1) 引入國際化實踐教學思路和內容
根據 “強化基礎、軟硬結合、立足系統、面向應用、加強實踐”的教學理念,東南大學計算機專業引入國際著名大學的課外研學實踐模式和面向計算機系統的課程設計模式。對于課外研學模式,主要有:“軟件環境自學實踐”和“大學生科研訓練計劃”。對于面向計算機系統的課程設計模式,主要有:“以Lex和YACC為核心的編譯程序構造課程設計”、“以構建小型數據庫管理系統(DBMS)為核心的數據庫系統課程設計”、“以操作系統內核設計為核心的操作系統課程設計”、“以CPU設計和BIOS設計為核心的計算機系統綜合課程設計”。
(2) 引入國際化實踐過程模式
根據“構建研究型實踐教學體系”目標,東南大學計算機專業引入“開放和自主”實踐過程模式。對于“開放”,主要是采用“開放的實踐環境、開放的設計方式、開放的目標要求和開放的評價體系”,以使學生敢于探索。對于“自主”,主要是強調“以老師主導、以學生為主體”,不限定學生設計的系統總體結構、不限定學生具體實施設計的步驟、不限定最終的目標和驗證方式、不限定學生實施設計自己設計的時間和地點,以能充分體現“個性化”。
(3) 引入國際化實踐環節綜合考核模式
對于以小組為單位實施的實踐項目,采用組間考核和組內考核相結合的方式,教師全程跟蹤、加強驗收管理,不僅要提交實際可運行或可演示的系統、而且要撰寫相關論文。對于組間考核,主要依據是小組答辯、其他小組對該小組的評價以及教師對該小組的評價。組間考核得分作為小組成員最高得分。對于組內考核,主要依據是小組成員相互評價、教師抽查面試。
(4) 加強與信息類企業的合作
主要包括:邀請企業工程師擔任部分課程案例內容講解、安排實訓和企業實習、畢業設計結合企業課題。
對于“計算機系統綜合課程設計”,我們主要是參照美國加州大學伯克利分校的思路。該課程目標是:提高學生的計算機系統綜合認識能力、培養學生基于系統優化應用的思維意識、提高學生的創新能力。課程思路和方法是:從系統設計的角度,培養學生綜合運用計算機軟硬件課程所學到的知識的能力;鼓勵自主創新,經過團隊合作,設計一個小型的片上系統(System on chip),其中包括硬件系統和系統軟件的設計與實現;采用研究型教學方法。該課程的前期實踐基礎是:以微程序控制和復雜的模型計算機設計為主要內容的“硬件實驗”、以Lex和YACC設計為主要內容的“編譯程序構造課程設計”、以微內核設計為主要內容的“操作系統課程設計” 。該課程的硬件設計內容有:一個可運行31條MIPS指令、采用哈佛結構的RISC型MPIS32微處理器,串口、鍵盤和LED顯示控制器,看門狗(可選)等。該課程的軟件設計內容有:含有編輯功能的MIPS32匯編程序、基本輸入輸出系統(BIOS)、硬件各部件測試程序、MiniC編譯器(可選)、應用程序范例(可選)等。通過“計算機系統綜合課程設計”,學生的感受是“讓我們對計算機系統有了更直觀深刻的認識,而且也鍛煉了我們的能力”。引入國際化的實踐教學模式,對我們學生的創新能力起到了明顯的作用。
4思考與建議
(1) 必須加強實踐教學師資隊伍建設
擁有一支結構合理、具有豐富理論和實踐經驗的教師隊伍是實踐教學質量的有力保證。若實踐教學采用全程跟蹤、強化交互式實踐考核方式,更需要投入更多的師資力量。
(2) 貫徹“講一、練二、訓三”的基本思想和“少而精”的原則
充分發揮學生的主動性,著重啟發學生的思維,拓寬學生的知識領域,更多地采用引而不發和舉一反三的啟發式教學方法教給學生一些關鍵技術,把主動給學生。多指定一些參考書,讓學生逐步形成自己選擇資料和獲取知識的能力,提高學習的積極性和主動性。講課時間縮短,實際訓練加長。
(3) 超脫實踐內容、培養學生的創新精神
引導學生從具體實踐課題完成過程,學會總結與歸納,使學生得到的不僅是知識,而是方法、分析問題和解決問題的能力,學生不僅學會分析問題、解決問題的方法,而且學會思索、對比、概括、提高,從怕出問題到主動找問題,從被動完成任務到主動尋找好的解決問題的方法,使知識得到升華、提高。從而,掌握作研究的一般方法和過程,可自主研究一些新的問題。
(4) 通過國際計算機工程認證制度推進計算機專業實踐教學體系的國際化
將國際計算機工程實踐規范引入計算機專業實踐教學體系。
5結束語
創新源于實踐、實踐出真知。加強實踐性教學環節是我國高等教育發展的一個永恒主題。我國高等教育要適應社會發展、符合國際潮流,滿足社會對人才素質的多元化要求,必須重視實踐性教學環節在專業教育中的作用。
我們相信,他山之石可以攻玉,我們需要借鑒計算機專業國際化實踐教學模式,特別是國際知名大學計算機專業實踐教學模式,以形成能夠適應中國教育環境的計算機專業實踐教學模式,從而進一步提高學生的實踐創新能力、提升學生的專業競爭力。當然,探索具有中國特色、能與國際接軌的計算機專業實踐教學模式是一個長期的過程,需要我們共同努力。
參考文獻
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