緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇城市化教學設計范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
設計內容的變化
傳統的課程設計都是把一些定式的設計作為內容,如帶式運輸機傳動裝置中的減速器設計。改革后將項目一機械傳動系統分析應用作為一個創新項目的輔助設計,對培養學生創新意識、調動學習積極性和培養創造力有很大的作用。在課程設計中機械系統運動方案、設計內容等都可以自行選定,充分發揮學生的主觀能動性。如學生設計的多功能燈罩、多用廚灶、吸塵黑板刷、玩具熊貓吐泡泡等都是非常具有創意的作品。這種與社會工作相接軌的設計模式能極大培養學生分析問題解決問題的能力,學生畢業后能快速適應社會。
繪圖方式改革
傳統的課程設計一般采用手工繪圖,而且零件圖一般選用軸或齒輪類零件,改革后采用手工繪制裝配草圖,用CAD軟件繪制正式裝配圖及零件圖,而且零件圖要求每組有一套完整的非標準件零件的零件圖。對個別CAD軟件應用有難度的學生也允許用手工繪圖。
答辯方式改革
傳統的做法是設計完畢后統一答辯,其弊端是要留出答辯的時間較多,另外答辯中的問題學生沒弄清的答辯后可能也不會再去探究了。改革則采用教師在輔導過程中就提出問題,要求學生回答,作為一個過程考核,這樣在設計過程中老師能利用閑暇時間了解學生掌握知識的程度,學生也能通過問題弄清設計過程中要注意的一些細節及必須掌握的知識,達到課程設計的目的。機械設計課程設計是相對比較繁雜的,通過采取以上改革措施可以在一定程度上調動起學生的積極性,并使抄襲的現象得到有效遏制,同時也激勵大家既進行競爭又加強合作,最重要的是提高了學生應用所學知識解決問題的能力。
三維動畫設計是實踐性強的課程,傳統二維動畫基礎上組成三維動畫圖像,近幾年對動畫學科的研究,采用項目導學法運用于三維動畫實踐教學。項目導學法能很好的應用于實踐性強的課程。對學生的成績提高起到顯著的效果,具有以項目案例為明線,教師為主導的特征。藝術院校是我國高等教育的重要組成部分,項目導向作為藝術院校知識和技能培養的重要教學項目,是學院在教學實踐中的必備教學模式之一。在現有的項目導向模式中,運用該中教學方式方法指導教師的實踐教學,對避免教學水平遲滯,實現藝術院校教學水平和教學質量全面提升最行之有效的方法。
1藝術院校項目導向教學模式概述
教育部提出課程與教學內容體系改革是高職專教學改革的重點,專業課教學要加強針對性,三維動畫教學中,學生剛開始對三維軟件課興趣濃厚,但經過一段時間學習后興趣逐漸淡化,其原因可能是教學內容難度大,學生難以掌握,重要的原因是現行教學方法不適應三維動畫課程教學。常見的軟件教學主要有概念原理學習法與項目實例學習法,概念原理學習法能使學生快速掌握一些基本的技巧,但容易使學生感到枯燥。項目教學法是以工作任務為核心訓練學生技能的教學方法,相比傳統教學方法能夠充分激發學生的主動性。隨著高職示范性院校建設,項目教學法得到推廣,一些院校進行了三維動畫設計課程中引入項目教學改革嘗試,如長春職業技術學院等,通過在三維動畫設計教學中實行項目教學法,使職業教育更具有生命力。每個學校進行課程項目化改革采取的方式等不完全相同。藝術院校項目導向教學模式是“學產研”為一體的教學。項目教學旨在強化項目導學創新載體,借助師生的互動關系,建設出具有“人才培養的需教學模式。該教學模式比之傳統教學具有創新性。該模式的設計類型和應用,是落實現代經濟發展,實踐教學目標化、新穎化的效果[1]。學生學習三維動畫設計課程后可以熟練運用maya軟件進行動畫設計,教師對三維動畫制作中的應用進行全面分析,課程重點突出三維動畫的綜合運用,提高學生的創造能力,使培養的學生能力符合企業三維動畫制作等工作崗位的要求。
2三維動畫項目體系構建
三維動畫制作前期包括編劇、原畫設定,中期任務為建模,動作設計,后期制作有動畫特效合成,影片合成等。主要只做程序專業學生在學習時應全部掌握。通過對動畫流程分析,歸納三維動畫設計主要崗位,重進行歸納崗位在動畫制作中的比重,前期動畫編導在項目制作中非常重要。通過對崗位的分析,可根據各職能崗位選擇符合要求的項目制作人員。項目選擇是做好項目的關鍵,項目難度設置要考慮大部分學生能完成為標準,基于動畫流程的復雜性,難度不同。學生的專業知識能力不平衡,完成項目需要大量的時間,選擇性的模擬行業項目對基礎薄弱者是較好的替代方法。確定要制作的項目后,將每個模塊分為一組,通過組串成大的團隊,小團體組織形式簡單,在統一的總團體框架下,要求做好小團隊的指導工作,做好項目的安排,時間安排等合作問題。
3應用實證分析
項目模式化教學目的:設計專業“項目導向”模式化教學,以任務交流、評價與反饋為核心內容。借由實踐任務項目,面對面交流為教學形式,借由資料查詢、討論課程重點作為發現和解決教學問題有效的途徑[2]。項目模式化教學方法:項目教學在設計大賽授課環節,借助“銷售高質量、創新”的藝術產品,協同企業開展的產學研合作項目教學設計。教學以合作為己任,以校企合作和學生興趣進行的基礎,綜合培養了學生的創造力[3]。該教學模式以培養合作解決問題能力為目的,以環境為發展基石,對設計專業如:應用造型設計原理處理產品的造型、材料、產品與市場的關系,并將其表現在產品設計的基本能力等。項目模式化教學實踐:項目實踐教學中,借助項目導向教學模式進行產品設計,協同企業經營環境建設,以行業為服務宗旨,實現以教育贏發展,最終在社會效益上和企業、社會贏得勝利[4]。項目教學以“產學結合”為實踐探索宗旨,過程的主要實踐步驟為:現場教學——自主完成控制設計任務——全程記錄——評價分析等。以知識和相關內容銜接為關鍵,為培養符合企業需求的人才奠定基礎。項目模式化教學評價:評價以企業為主體考核,對學生專業技能進行評價,典型項目導向任務為相關重點,“項目導向教學模式運用于專業教學實踐中,達到良好教學效果,以組織協調能力、解決問題能力等測評中,實現了學生全面素養的提升。
4基于項目導向教學模式下三維動畫設計專業建設新途徑
4.1優化人員結構建設
為確保項目導向教學模式下的設計專業建設成效最大化,項目導向教學模式的應用,應是改善金字塔結構,以企業、師生為組員,為確保其鮮活力,以企業咨詢師、學生為主體,形成任務型人才培養模式[4]。
4.2創新教學管理模式
項目導向教學模式從“作坊訓練”進展到現如今態勢,以“產學研”協同教學為途徑,書就了輝煌的篇章。將人才培養與經濟建設融為一體,依靠項目導向將理論學習與生產實踐相結合。
4.3加大科研創新力度
科研是教學成功的第一步,以項目導向為單位,孵化設計課程創新項目,提高學生參與項目的積極性?;谖⑿哦伍_發、和校企合作等內容,促進項目導向教學模式發展。
4.4多元教學形式應用
2城市設計教學改革的思路
2.1理論學習與設計實踐并舉
理論學習在于幫助學生了解前沿的設計思想和理念,培養其對學科新興動態的敏銳嗅覺;設計實踐在于幫助其更好地理解與運用理論知識;注重理論學習與設計實踐的相互促進,要求學生除要具備相關理論知識功底和正確的價值觀外,還更需要學生在“做設計”的過程中來提升,實現老師教學與學生實踐的靈活貫穿,通過實踐反饋的過程來加深理論學習,進而提高設計能力和理論知識水平[2]。
2.2綜合能力培養為導向
城市設計課程設計的教學導向在于提升學生的綜合能力,這其中的綜合能力培養具體包括:設計理論分析能力、實踐設計能力、設計創意能力、團隊協作能力、綜合表達能力五種能力的培養;在城市設計人才培養方案中,每一個教學階段都必須有明確的授課計劃,輔之合理的教學方法和手段,重點培養學生的問題分析能力、設計實踐能力和創意能力,而其中創新能力的培養是貫徹在設計課程始終的[2]。
2.3教學互動改革為重點
強調教學互動,改以往填鴨式的教學方式為互動式,這其中的引導和鼓勵非常重要,目的在于培養其積極主動去學習、分析比較的興趣,具體教學技巧上,可以通過分組討論、模擬答辯、方案互評等多種教學模式來活躍課堂氣氛,提高學生的積極性和參與度,在這個過程中,注重收集不同類型的學生設計及實際工程項目等,讓學生進行多方案討論對比。而在講授理論課時,注重教會學生一個觀點:設計沒有標準答案,也沒有對與錯之分;要注重做一個成功的設計,就應該盡力協調各方的利益,實現共贏。
3城市設計教學內容優化研究
3.1“價值觀與角色”的再定位
新型城鎮化背景下的城市設計教學,首先應讓學生樹立正確的社會價值觀和社會責任感,關注公眾利益,維護弱勢群體,節約長效資源是城市設計的出發點及落腳點。而現階段,城市化進程快速推進,市場經濟活動日益頻繁,使得許多城市的開發建設都以經濟利益最大化作為設計原則,城市設計作為城市開發建設活動中的重要指導手段,在市場經濟背景下,設計師們也難免不“隨波逐流”,因此在城市設計教學中幫助學生樹立正確的價值觀和培養良好的職業操守在現階段顯得更為重要[4]。同時,應在教學過程中強調“角色”的重新定位,這其中“角色”的第一個理解就是設計對象,設計過程中常以“以人為本”作為主要的設計原則,應該讓學生明白:“以人為本”并不是僅僅只考慮“人”本身,而應是把“人”置于與人類休戚相關的自然生態系統中;亦或是,“以人為本”的根本就是要為人類創造一個健康的生態系統。對于“角色”的第二個理解就是設計師本人的角色定位,對于這個的理解就是:個人與團隊的協調關系。教學過程中也應讓學生了解,在以后的社會實踐中,一個城市設計項目,往往不是一個或幾個設計師能做好的,而是由多個部門、多個專業的人員組成多元設計團隊,其中不僅涉及到包括設計師、城市管理部門等城市建設相關專業人員,還可能涉及到經濟、社會、文化、法律等各方面的專業人員。在這個團隊協作過程中,多個專業成員都應參與其中,樹立對城市設計任務的“協作關系”,充分發揮各專業優勢,集各方智慧,協同設計并共同推進項目實施[5]。
3.2“空間與時間”的再認識
城市設計的核心內容是創造優美的城市人居環境空間,而在國家推進新型城鎮化的大背景下,城市設計顯得尤為重要,其終極目標是在可持續發展前提下實現居民對高品質生活環境的追求。因此在教學過程中應讓學生注重對“空間”的理解,其核心涵義就是協調好城市形體環境構成要素之間的相互關系,創造一系列動態空間及靜態空間,并以人們在其中的行為和感受作為空間定義的標準。城市的發展歷程表明,城市形態永遠是動態變化的過程,而不是終極狀態。因此,積極應對并處理好城市發展過程中不斷變化的城市問題是城市設計工作的特點。因此,教學以及設計實踐指導過程中應讓學生明白,城市設計的重點不是終極藍圖的描繪,或是腦海定未來場景的遐想,而是預測并揭示這些終極藍圖的影響要素和作用機理,并在設計成果中建立一個可優化可調整的作用體系,給將來實施者和使用對象以彈性發展的余地。
3.3“觀念與技能”的再培養
新的時代背景對學生的“觀念與技能”提出了新的要求,在設計過程中應培養學生建立全局觀和整體觀,協調好設計地塊與周邊乃至更大范圍區域的關系;培養學生“小中見大”的能力,從事物的局部了解其整體與全貌,包括城市設計中對不同尺度序列空間的把控和協調,做到空間起承轉合、合理并流暢。培養學生學會洞察人與場所之間關系的能力,同時發掘場所中人的活動和設施之間關系;并培養其學會調動自身的情感,站在業主的角度,去重視使用者的感受[6]?!凹寄堋钡脑倥囵B核心在于學生的設計創意能力的培養,主要體現在設計意識和視覺分析理論、調查分析、觀察閱讀、設計表達能力、圖示交流能力等方面。同時,應培養學生與多樣人群進行交流和交往并能通過分析總結提煉出“設計語言”的技能,作為城市設計師,最重要的是要盡量多地去與委托人、使用者、反對者和決策者交換意見。
社會對人才的需求是多層次的,工程實踐中不僅需要研究與開發領域的科研型人才,更需要在一線從事制造、加工、運行、檢驗等與工程實踐緊密結合的工程應用型人才。工程應用型人才不僅要具備扎實寬廣的理論知識,還必須經受一定的工程實踐訓練,具有分析和解決實踐中遇到的工程實際問題的能力。[1]
一、機械制圖課程教學現狀
機械制圖是高校機械類專業必修的一門重要的專業技術基礎課,既有系統理論又有較強較多的實踐。在專業培養方案中,承上啟下,培養學生的專業素質和工程素養,為后續有關課程的學習和今后工作打下基礎。目前,機械制圖教學中存在一些問題[2],阻礙著教學質量的提高。
1、課時少,內容多,知識點瑣碎,教學單一
機械制圖的主要內容以投影理論為基礎,側重形體表達。內容枯燥抽象,知識點瑣碎且涉及面廣,教師講課方式為“教師講,學生聽”,單調無趣。
2、重理論輕實踐
教學中強調課程體系的理論性與完整性,忽視培養學生的工程實際能力,實踐與理論間缺乏過渡與銜接。
3、過度依賴計算機繪圖軟件
隨著計算機圖形學技術的發展,計算機輔助繪圖成為近年高校教學的主流。這種教學模式忽視理論與實踐教學,過分注重上機操作,使學生在缺乏理論基礎的前提下進行操作繪圖軟件的大量練習,造成其“知其然而不知其所以然”,教學目標成了“培養簡單的制圖員”,而不是具有讀圖、繪圖能力的工程型人才。
二、基于工程化視角的機械制圖設計定位
機械制圖課程的教學目標是培養和訓練學生繪制和閱讀工程圖樣的能力,是基本技能的培養和訓練?;诠こ袒暯沁M行機械制圖教學設計,要遵從工程教育(技能訓練)的特定屬性―實踐性,改革傳統教學模式,少理論講解,多工程實踐訓練,強調以工程實踐輔助理論知識掌握,基于工作過程與生產實際設計教學內容,培養實踐能力較強的工程化應用型人才。
三、基于工程化視角的機械制圖工程素質培養
基于工程化視角的機械制圖教學設計,必須從以教師為中心向以學生為中心、從教師講為主向學生練為主、教師從講授型向指導型轉變,因此,需對機械制圖的課程體系進行改革,教學過程進行重新設計,探索具有工程實踐特點的教學模式,提高教學質量。
1、理論部分教學設計
(1)根據教學內容,選擇工程實物的合理形式輔助學生理解。在講授投影基本理論時,利用實物模型或掛圖授課;在講授基本體時,請同學分組制作紙制模型;在講授組合體、零件圖、裝配圖時,利用三維造型軟件制作的三維虛擬模型進行展示輔助教學;在講授裝配體、標準件、典型結構、典型產品時,通過動畫與爆炸圖模擬工程實際中的產品裝拆、運動及功能。
(2)請學生攜帶分組制作的紙制模型,引導學生觀察實物模型,同時組內同學協作進行投影實驗,歸納、總結、掌握投影理論內容。將往屆學生實訓制作的實際零件帶入課堂,分組下發,引導學生觀察討論實際零件的結構特點與繪圖規律,幫助學生盡快建立空間想象能力與邏輯思維能力。
(3)選用企業在產零件,實現教學與生產的“零距離”銜接。將工廠實際零件以及相關生產資料帶進課堂,采用引導觀察、理論講解、分組討論、練習繪制等步驟,實現講與練的無縫結合。學生在此過程中遇到的任何問題,均可以組內討論、自行查閱或請教老師的方式解決。在教學過程中,結合使用生產實踐、現場教學、多媒體課件虛擬演示、真實零件觀察與測繪、分組討論等多種教學設計,使學生不但掌握工程語言,同時接觸實踐工作,提高學習興趣。
(4)在互聯網+背景下,網絡資源空前豐富,結合機械制圖的精品課程資源、微課、云班課、慕課等網絡資源,要求學生課前預習、課中討論與互動,課后重點復習,加強理論教學。
2、實踐部分的教學設計
(1)采用工程引導的方式,組織學生到制造企業參觀實習,進行生產現場參觀―專家講座―生產線上正在加工的產品實物―產品實物的圖樣分析、討論、閱讀―表達方案分析―技術要求分析―工藝卡片閱讀等過程,讓學生盡量接近生產實際,培養讀圖及正確的零件表達能力。
(2)手工繪制零件圖。依照所參觀的制造企業的產品,分析此產品的工程圖樣(包括裝配圖和零件圖),依照國家標準,要求學生在合適的圖紙幅面上按比例繪制零件圖,包括標注尺寸與公差,書寫技術要求等,組內同學互相檢查修改,最后提交。
(3)校外實踐與專家講座。組織學生到各類制造企業參觀,了解各種加工方法的對應圖紙,邀請校外專家到校開展專題講座,開闊學生視野,激發學習熱情。
(4)企業零部件三維繪制大賽。教學設計中,將三維造型貫穿整個教學過程。結合生產實際,根據產品的設計過程,擴展構形及表達內容的深度,將公差與配合、表面粗糙度、技術要求等內容,應用計算機繪圖技術,進行零件綜合表達的三維模型繪制,逐步培養學生的工程實踐能力。
3、理實兼具的綜合性教學設計―典型部件測繪
典型部件的測繪能鍛煉學生的動手能力,增強其理論聯系實際的能力,培養工程意識,提高工程素養。[3]
首先將學生分組,組內同學共同完成測繪任務。部件拆卸前,先觀察實物、閱讀參考指導書和查閱相關資料,了解部件的結構、性能和工作原理。拆卸過程中,邊拆卸邊徒手繪制裝配示意圖。在拆卸過程中,練習使用常用測量工具、拆卸工具,討論體會常用工具的工作原理以及精度。部件的拆卸過程既能夠提高學習興趣、培養團隊精神,又可以開闊學生視野、提高工程素質。
其次,部件的手工拆裝測繪結束后,組內同學需要完成并提交如下作業:尺規繪圖一份、計算機中進行的三維造型一份、由三維造型生成的二維工程圖一份,裝配圖一份、爆炸圖一份。在三維參數化造型軟件中依次對部件中的各個零件進行三維建模、生成零件的二維工程圖,進行零件的裝配過程以及生成裝配圖。
最后,完善、補充所需提交的作業資料。典型部件的測繪實踐中,涉及到的課程有公差配合、測量技術、拆卸與裝配、參數化三維建模、二維造型、國家標準查閱、典型件的典型畫法、工藝結構及安裝順序、尺寸標注、技術要求等等,在繪制的工程圖樣上,將涉及到的上述內容進行完善補充,最后提交給教師。在整個測繪過程中,學生的工程素養得到了極大的鍛煉,一方面學習了與制圖相關的若干課程的部分內容;另一方面,對實際的設計過程有了深入的體會,對徒手繪圖的必要性與重要性有了新的認識。
四、結束語
機械制圖是工程類專業重要的技術基礎課程,因此,教學設計上必須要體現“工程化、應用型”的培養目標,與工程應用實踐緊密結合,才能培養出合格的應用型技術人才。
基于工程化視角的機械制圖教學設計,從工程應用的角度,進行理論與實踐的教學設計,結合工程實踐中典型的零件測繪,培養學生的空間想象能力和實踐動手能力,強調現實世界的直接真實學習訓練,通過獲取直接經驗學習理論知識,符合工程化視角下的工程應用型人才培養模式。
【參考文獻】
[1] 陳靜,耿向前,王鶴.機械制圖精品課程中工程素質的培養[J].中國現代教育裝備,2011(15)81-82.
[2] 黃燕鈞.基于工程實踐教育的機械制圖課程改革研究[J].梧州學院學報,2015(6)79-84.
【基金項目】新疆塔里木大學高教研究項目(TDGJ1402)。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)09-0174-02
1.課程簡介與定位
《基礎化學實驗》是為適應21世紀大學生的培養要求,著重培養學生的創新精神,將原來附屬在各相關課程中的《普通化學實驗》,《分析化學實驗》和《有機化學實驗》從中分離出來,進行綜合而開設的一門新課程。《基礎化學實驗》主要介紹化學的實驗原理、實驗方法、實驗手段以及實驗的操作技能。它與相關化學課程相適應,與農、林、生物各學科專業相關聯,因此本課程是這些專業的學生學習中必不可少的專業基礎必修課。此外,學習本課程也可以讓學生驗證、鞏固和加深課堂所學的基礎理論知識,為學生學好后續課程以及今后從事科學研究打下堅實基礎。
2.課程內容及培養目標
2.1 課程內容安排
根據我校的實際,本課程面向本科教育,突出能力及綜合素質的培養,共選擇了34個實驗項目,實驗內容共分為四種類型:基本操作實驗、驗證性實驗、綜合性和設計性實驗,實踐教學為90個學時,授課時間分為兩個學期,授課內容與理論課同步。
2.2 課程重點、難點
課程在講授時要突出五個重點:(1)實驗原理及方法;(2)稱量、定容、移液、滴定等定量分析基本操作技能;(3)加熱、回流、蒸餾、過濾、萃取、重結晶、升華、紙色譜等物質制備、提純、分離等操作技能;(4)電子天平、離心機、分光光度計、旋光儀、熔點儀、PH計等儀器的使用方法;(5)物質的定性檢測、定量分析方法及數據處理方法。要把握兩個難點:(1)實驗原理及方法;(2)物質的定量分析及數據處理方法。
2.3 培養目標
通過學習這門課主要是讓學生達到以下三個目標:(1)知識培養目標:培養學生掌握化學實驗的基礎知識、基本理論、基本技能;從實驗獲得感性認識,深入理解和應用《無機及分析化學》、《有機化學》等理論課中的概念、理論,并能靈活運用所學理論知識指導實驗。(2)能力培養目標:訓練學生正確的使用儀器、規范化操作,提高學生的動手能力;培養學生具有自我獲取知識、提出問題、分析問題、解決問題的獨立工作能力;創新意識與創新能力。(3)素質培養目標:培養學生實事求是的科學態度、勤儉節約的優良作風、認真細致的工作作風;讓學生獲取環境保護的意識;培養學生的溝通協調能力及團隊合作精神。
3.課程教學設計
3.1 課程設計理念及教學方法
針對我們學校的實際情況,授課對象都是農林、食品、生物的大一的民漢新生,知識水平參差不齊,接受知識的能力也存在很大差異,尤其對于民族學生來說,大部分同學基礎知識薄弱,且漢語水平較差。根據這一實情,針對不同專業學生,在遵循大綱教材的基礎上,區分講課重點、靈活安排教學內容等一系列的應對措施來設計好每一堂課。
課堂教學的設計遵循“以學生為本,堅持全面發展,能力本位”的理念,主要采用了講授、演示及分層的教學方法,除此之外,還從實際情況出發,采用了靈活多樣的其他教學方法,如探究法、個別輔導法、化學興趣小組法、舉例法等。根據所用的教學方法采用了網絡、多媒體、板書及一體化的教學手段。
3.2 教學流程設計
3.2.1 教學流程圖
3.2.2 實例剖析具體教學過程
下面通過實驗――《茶葉中咖啡因的提取》來具體說明教學的實際過程。
引入正題之后,通過步步引導,揭示實驗原理。教師通過介紹咖啡因的物理性質,由學生總結出咖啡因的提取方法:(1)根據咖啡因的溶解性能,可以采用溶劑法進行提?。ㄈ绻麑W生已經做過油料作物中粗油脂的提取實驗,可以找學生組裝利用索氏提取器萃取的裝置和蒸餾的裝置,采用這種提問的方式可以讓學生強化和鞏固已有的基本操作知識); (2)根據咖啡因易升華的性質,可以采用升華的方法進行提取。然后教師通過設問:提取出來的咖啡因純度如何?激發學生回憶已經做過的化學實驗――固體有機化合物熔點的測定,使學生知道是可以通過測提純物的熔點來鑒定其純度。
由咖啡因的性質,確立實驗方案――升華法提取咖啡因。根據所采用的實驗方法,選擇儀器藥品,師生共同完成儀器的組裝:首先將鐵圈固定在鐵架臺上,并且調整好它和酒精燈間位置,然后在鐵圈上放上一個大的蒸發皿,蒸發皿里面裝入砂子,砂子里面放上裝有茶葉和碳酸鈣的混合粉末的小蒸發皿,這樣我們就可以利用砂浴進行加熱,引導學生思考――為何不直接加熱而要用砂浴加熱呢?學生思考回答:利用砂浴可以有效地控制溫度,避免直接加熱溫度太高而使咖啡因熔化。加熱一段時間之后準備一張濾紙,濾紙用針戳上很多的小洞,戳完之后把濾紙翻過來,使濾紙孔洞帶有毛刺的那一面朝上,然后蓋在蒸發皿上面,邊介紹邊演示,然后引導學生思考――為什么要把濾紙戳成孔呢?學生思考回答:加熱了茶葉之后,咖啡因因升華它的蒸氣要往上走,這些孔可以有利于咖啡因蒸氣的向上升騰。老師接著介紹并演示,蓋好濾紙后,再用漏斗覆蓋,漏斗頸用棉花虛塞,引導學生思考――為什么漏斗頸要用棉花虛塞呢?學生思考回答:為了防止升華的咖啡因蒸氣逸散到空氣中造成損失。
完成了儀器的組裝之后,由老師詳述具體實驗步驟,并強調注意事項,最后由學生自行動手實驗,實驗過程中教師不斷巡視,及時給學生解惑答疑。
文章編號:1008-0546(2013)07-0066-02 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.07.024
實驗是化學的基礎,是化學學習的最重要載體。在化學學習過程中,實驗在引導學生生成知識,培養學生思維能力和探究能力,全面提高學生的化學素質方面都起到重要的作用。由于初中學生知識水平的限制,很多經典化學實驗在教材中的設計僅僅是簡單列舉實驗步驟,要求學生記住相關的實驗結論。至于前輩科學家在設計和探究實驗過程中的不懈的探索,巧妙的思考,完美的實驗設計則沒有體現。因此,如果只是按部就班的進行相應實驗教學,那么無疑只會讓學生機械地成為實驗的觀察者和記錄者,結論和知識的記憶者,不但學生興趣和動機得不到激發,思維和探究能力也得不到培養,更不利于學生化學素養的全面發展。
基于此, 在實驗教學的設計中,教師既要分析實驗的原理、目的,關注實驗本身的生成性;又要善于分析學生的現有知識認知水平和可能的最近發展區,調動學生的興趣、動機和心理需求,注重學生的親身體驗;從知識的生成性的角度出發, 創設有效的問題情境,引領學生自主學習,從一個學習主人的角度去探究實驗,去體會自己所設計的實驗一步步的走向成功的過程,在思維和探究中完成教學目標,從而達到最佳的學習效果。
下面列舉兩個重要的化學實驗教學設計,與大家共同探討。
案例1.空氣中氧氣含量的測定實驗
教材中在介紹“空氣中含有氮氣、 氧氣、二氧化碳和水蒸氣等多種成分的氣體”后,直接告訴學生“已知紅磷固體能夠與氧氣發生反應,生成五氧化二磷固體”,進行實驗來確定空氣中氧氣的含量。至于為什么選擇紅磷作為實驗藥品,實驗裝置的設計要求,實驗的操作步驟注意事項等等都沒有細致的分析,只是在實驗中讓學生思考下列問題。
(1)紅磷在集氣瓶中燃燒,觀察到什么現象?消耗了什么氣體?
(2)待集氣瓶冷卻到室溫后,把導氣管插入盛水的燒杯中,打開止水夾,觀察到什么現象?
(3)實驗結果是否接近于事實?若相差較大,請分析產生誤差的原因。
(4)能否用蠟燭代替紅磷進行相同實驗,為什么?
如果按照這樣的教學設計去進行教學,即使現象很明顯,實驗很成功,但是實驗結束后學生的收獲又是什么呢?我想不外乎就是在預設的實驗過程中,“熱熱鬧鬧”的記住幾個現象和相關的結論,學生的真正意義上的思維在哪兒?學生對實驗的興趣又在哪兒?學生能力的培養和發展又在何方?
因此在這個經典實驗的教學設計中我根據學習的生成性進行了以下的教學設計:
1.實驗原理的生成性討論
首先展示一瓶密封的空氣樣品,然后設問:這就是我們要探究的實驗樣本,集氣瓶要注意什么?學生及時討論馬上得出答案,防止與外界空氣互相擴散,樣品必須不變,集氣瓶必須密封。這樣學生對裝置的氣密性及防止裝置漏氣,防止樣品氣體與外界氣體的互相擴散都有了明確認識。然后引導學生討論:如何測定一瓶密閉空氣中氧氣的含量。學生經過討論后歸納出2種方法,一是直接測定法(教師及時評價:由于同學們知識水平的和我們實驗室條件的限制,這種方法實際不可行);二是間接測定法——利用一些方法除去氧氣,測出剩下的氣體體積,減少的即為氧氣的體積。這種基于實驗原理上的思維分析,調動了學生學習的主動性,滿足了學生內部探究需求,促進了思維主動而全面的發展。
2.藥品選擇生成性討論
在明確實驗原理的基礎上,設計問題情境:根據你所了解的知識,你認為除去氧氣的試劑的選擇和反應后生成物應該具備什么條件?學生經過討論分析得出:應該只與空氣中的氧氣反應,必須將氧氣反應完,即藥品必須過量,而且最后的生成物不能為氣體——體積和氧氣比較可以忽略。這時,我沒有讓學生進一步討論,而是根據學生實際直接給出現有答案并簡單評價: 方法一用鐵和水、氧氣的生銹反應。需要較長的時間,不利于課堂演示;方法二用紅磷和氧氣反應生成五氧化二磷。優點:只與氧氣反應,生成物為固體,反應快,缺點:五氧化二磷對人體和環境有害。
3.實驗步驟生成性討論
設計問題情境:如果讓你去完成這個實驗,你認為實驗的操作應該怎樣進行?實驗中還應注意什么?學生討論后很快得出:裝置必須密封,即使不能密封,點燃紅磷插入操作也要迅速;紅磷必須足量;反應后裝置必須回復到原始條件,即冷卻至室溫;實驗中要注意環保。
伴隨著討論的一步步進行,學生在接觸化學的一開始就親自體會化學實驗的嚴謹之美,而在動手設計實驗的過程中,學生思維的嚴密性、發散性,實驗探究能力,都得到鍛煉和培養。相應的,在隨后實驗演示中,學生像觀察一個呱呱墜地的新生命一樣用期待的目光看著自己設計的實驗一步步走向成功,探究成功后喜悅溢于言表。甚至當老師出現些許誤差,學生馬上群情激昂,對老師的演示進行指正,這種全情投入的學習狀態絕不是僅讓學生作為一個實驗旁觀者所能達到的。而最后的知識的生成正是讓學生主動地體驗探究過程,用科學的態度,獲得科學的方法,在“做科學”的探究實踐中逐步形成,并最終養成終身學習的意識和能力。
案例2. 鐵冶煉的化學原理的實驗
教材中實驗是:“讓我們通過實驗來研究鐵冶煉的化學原理,……判斷反應中生成了什么物質”。
很多老師在這個實驗的教學設計中往往把產物的探究作為重點,本人不敢茍同。姑且不說這個實驗中有諸多值得商榷的地方,如生成的能被磁鐵吸引的黑色固體可以是氧化亞鐵、四氧化三鐵等。單就實驗的目標,根據學生的認知水平的實際,本人淺見是:氧化還原反應在初中階段屬于拓展部分,因此反應原理(即化學方程式)可以由老師根據得失氧的關系直接講解。這樣既可以回避掉實驗中不嚴密的地方(當然這些知識可以作為探究活動讓學生進行課外探究),同時可以將本方程式的配平(初中化學方程式書寫的一個難點)及時練習鞏固。然后讓學生根據實驗原理,大膽地進行實驗裝置和操作的設計,對比實際煉鐵的裝置和步驟,讓學生體會實驗設計與實際生產的密切聯系。
鑒于此,這個實驗的教學過程設計為如下幾個問題情境,引導學生進行生成性學習。
1.根據反應物的狀態和反應條件,要想使此反應發生需要哪些儀器,怎樣組裝?實驗裝置中要注意什么?
2.反應后生成物如何檢驗?所需藥品和儀器有哪些,應怎樣連接?
3.結合一氧化碳的性質,你認為在加熱反應過程中還需要注意哪些問題,怎樣在裝置和操作中體現出來?
4.你有幾種方法處理尾氣(討論結果見下圖3、4、5);實驗結束后,操作應怎樣進行?
圖1 圖2
學生在討論后很快得出實驗儀器,裝置的連接,實驗的注意事項等等見圖1)。此時,我并沒有利用課件進行展示,而是讓一個美術功底比較好的同學到黑板上按照學生的設計進行板畫。伴隨著一個個儀器在黑板上逐一顯示出來,并按照設計預期巧妙的組合到一起,學生興趣激昂,學習氛圍特別濃厚。當學生的設計圖(圖1)完整地在黑板上體現出來后,我進一步引導學生分析:與教材中裝置圖(圖2)比較,二者有何區別?這樣學生大膽分析,類比歸納,找出實驗內在規律,拓展了思維空間,進而培養和提升了學生的求異思維,發散思維的能力。整個教學過程,學生思維不斷由活躍逐漸進入到深層次的思考,思維的深度和創新意識都得以訓練和培養。
煉鐵實驗原理可以說是初中階段最復雜的實驗,步驟繁瑣,知識點較多,如不親力親為,理解和記憶便比較困難。在整個實驗的教學設計中,我以學生現有的知識水平為基點,循序引導,讓學生的知識自主生成,整個實驗設計全由學生自己討論、板畫,又親眼見證了自己設計的實驗過程一點點地在黑板上展示出來,學生的自信心和成功感油然而生,知識的記憶和體會的深刻與前不可同日而語。
知識的生成絕不是單方面的講解和被動的接受,而是交互意義上的主動構建?!白寣W生有更多的機會主動地體驗探究過程,在知識的形成、聯系、應用過程中養成科學的態度,獲得科學的方法,在“做科學”的探究實踐中逐步形成終身學習的意識和能力?!币虼?,教師在實驗的教學設計中,應根據化學實驗的特點,注重學生的親身體驗,引導學生自主進行實驗設計和評價,然后探究、分析、比較、歸納,使學生積極主動地獲取化學知識,激發學習興趣,培養創新精神和實踐能力。
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.14.102
化學實驗本身就是一個探究的過程,學生通過自主探究能夠發現有價值的問題,通過實驗可以解決生活中的實際問題。為了促進學生的發展,新課程改革中明確指出:以化學實驗為主開展多種探究活動,讓學生體驗探究的過程,激發學習興趣,培養其創新精神和實踐能力。
1 了解化學實驗的設計要求以及程序
為保證化學實驗的準確性與安全性,在實驗過程中應遵循一定的設計要求與程序。首先,化學實驗的要求有:原理要正確、產率要高、誤差要小,方法要簡單、操作要方便、安全無污染、現象要明顯。化學實驗的設計程序包括:首先要根據實驗的目的,闡明其原理,進而選擇合適的儀器和藥品;其次,根據實驗的目的,對實驗裝置進行設計,畫出實驗裝置設計圖;最后,根據實驗要求,設計操作步驟,對注意事項進行分析;實驗結束后還要寫出實驗報告。
2 做好課堂的演示實驗,激發學生興趣
興趣是最好的老師,激發學生對化學學習的興趣對化學實驗教學效率以及質量的提高有重要作用。化學這門課程本身就是以實驗為基礎,教師在進行演示實驗之前要做好準備,選擇學生可能感興趣的實驗來吸引學生的注意力,激發他們學習化學的興趣。根據研究,人一旦為某件事產生了興趣,就會有動力去學習、探究,這樣學習效率就會提高。因此,在高中化學實驗教學過程中教師要做好課堂實驗,不斷增強實驗的趣味性,這樣可以引起學生的學習熱情,提高他們在學習中的地位,不斷提高高中化學實驗的教學質量。高中化學研究的主要手段是化學研究,這也逐漸成為學生學習化學知識的重要途徑,新課標要求增加化學實驗的探究活動,使學生在探究中發現化學的魅力,讓化學實驗教學法真正成為學生探索、發現以及驗證知識的手段。
3 確立學生的主體地位,引導學生進行科學探究
提高課堂效率,實施探究性學習的主體還是學生,要把課堂還給學生,讓學生成為課堂的主人。新課標下,高中化學實驗教學中,教師要引導學生積極參與到化學實驗教學中來,教師在這個過程中要發揮主導作用,對教學內容要用較少的課堂時間進行點撥,加大實驗的探究力度,讓學生成為化學實驗教學中的主體,不斷提高他們自主學習的能力。在進行探究實驗時可以先從簡單的實驗開始,慢慢增加難度。比如,在用二氧化錳與濃鹽酸反應配置氯氣時,可以先向學生提出一些問題,實驗應該按照怎樣的順序進行,應先做什么后做什么,但問題一提出學生感覺無從下手,探究熱情就會消減,為了激發學生的探究熱情,教師應該降低探究的難度,可以先將實驗的步驟寫下來,但是最好打亂順序讓學生自己排序:①加熱;②往燒瓶中加入濃鹽酸;③檢查裝置的氣密性;④將二氧化錳粉末加入燒瓶中。這樣整個實驗的探究難度就大大降低,學生也有興趣進行探究,提高了他們實驗探究的興趣。這時可以根據實驗提出更多的問題,讓學生思考,因為配置反應會因鹽酸濃度的下降而停止,那么改如何測定鹽酸的濃度呢,可以有以下幾種方案:①與硝酸銀溶液進行反應,確定氯化銀的重量;②采用酸堿中和法進行測定;③與碳酸鈣進行反應,確定剩余碳酸鈣的重量;④與鋅進行反應,確定氫氣的體積。讓學生根據所學知識對這四種方案的優缺點進行分析。在整個探究過程中教師只起到了引導、啟發的作用,將課堂真正還給了學生,讓學生對問題進行思考,這樣不僅讓學生通過自己的探究獲得了知識,同時還培養了他們的動手能力以及問題解決能力。
4 開展化學實驗活動,提高學生的探究能力
知識價值的體現是在被真正運用以后,對知識的運用過程也是對知識進行鞏固與提高的過程,高中化學實驗教學中,教師應加大對學生探究能力的培養,在課堂中,積極開展化學實驗教學,讓學生自己完成整個探究活動,從實驗方案的設計到實驗現象的分析再到實驗結論的得出,這樣有利于提高學生的動手動腦能力,進而培養其化學實驗的探究能力。比如,在讓學生獨立進行化學實驗探究時,開始不要選擇難度較大的,先從簡單的開始,慢慢培養學生的信心,這樣有利于培養學生的探究能力。比如,讓學生通過實驗證明蠟燭中含有碳氫兩種元素,教師在上課之前要先準備好實驗所需要的器材,比如,蠟燭、燒杯、火柴、澄清的石灰水。開始上課以后教師要將課堂交給學生,在學生遇到困難時教師要積極指導,這樣學生在教師的指導下就能在課堂上設計出可行的實驗方案。
化學實驗教學中運用探究性教學策略,可以充分發揮學生的主體作用,在整個實驗過程中既增長了知識又提高了探究能力。
5 結語
新課程教學中要改變傳統的注入式的教學模式,逐步向探究式模式轉變,新課程下,化學實驗教學為學生創設了參與實踐的情景,可以提高學生學習化學的興趣。教師在實驗教學中應堅持以學生為本,提高學生在課堂上的主動性、創造性,讓學生積極參與到探究學習中來,不斷提高學習效率和質量。
參考文獻:
[1]丁瑩.高中化學實驗探究教學模式初探[J].高等函授學報(自然科學版),2009,(4).
[2]劉一兵,沈戮.化學新課程改革與微型化學實驗[J].湛江師范學院學報,2010,(3).
[3]楊明生.開展微型化學實驗的做法[J].安徽教育,2010,(12).
[4]呂啟明.談中學化學實驗的設計和改進[J].杭州教育學院學報,2010,(4).
關鍵詞:獨立學院;動畫設計;教學改革
動畫設計是動畫專業的專業必修課程,屬于綜合技能訓練課程,是將各先修課程相互融合的課程。主要培養學生將所學的二維、三維設計知識運用到動畫設計中,和對動畫腳本、動畫角色、場景造型、動畫計算機軟件等相關知識的融會貫通的能力,同時是培養學生的綜合實踐能力和創新能力的綜合性學科。
1獨立學院動畫設計課程現狀
對獨立學院動畫設計課程的學生調查發現,學生的專業基礎普遍薄弱,同時專業水平相差甚遠。由于是第三批錄取,獨立學院招收學生的高考分數普遍較低,比一本低100分上下,比二本低50分上下,尤其是近幾年來招生人數持續攀增,很多學科成績很低的學生也得以進入高校。專業、生源地等因素使得學生入時專業基礎相差較大。這樣的后果就是,給遵循統一進度開展的動畫設計教學造成很大的不便,啟發式、參與式教學雖然先進,但是學生們短時間內難以適應,再者老師急于完成教學任務,授課時間不足,不能保證每一位學生都有充足的時間進行思考,不少學生“吃不飽”。主要表現為:
(1)課程結構和內容不盡合理。目前,動畫行業人才匱乏,多個行業對此專業充滿期待,但是動畫教育遍地出現不能不說是有極大的盲目性,科學的課程結構和內容設置非常關鍵。很多院校受舊有觀念影響,仍然把動畫專業看做藝術性質的操作性專業,忽視培養創新、營銷、管理、策劃意識;一部分院校則視動畫為純粹藝術的一種,在學生的教育上,注重技法精湛,但是不注重市場觀念以及合作溝通能力。不少獨立院校的動畫專業就是微機和美術專業的相加,同時呆板照抄動畫制作公司的工作流程。此種教育不可以叫做教育,最多稱為培訓,不利于學生的未來發展。在此教學思想熏陶下畢業的學生,僅可以視為實驗藝術的動畫人才,但不能說是創意產業的動畫人才,不容易滿足商業化市場經營企業對人才的需求。
(2)實踐性教學存在不足問題。在目前競爭日趨激烈的情況下,動畫設計課程教學里學生卻缺乏實踐訓練,具體反映在后續創新能力缺乏,創新能力趨同,缺少合作觀念等等。動畫專業學生在畢業之后找到工作之后,此類情況之所以大量涌現,和擴招后學生素質不達標、教育資源缺乏有很大關聯,不過追究根源,最關鍵的因素還是在校期間進行的實踐訓練太少,缺乏應有的技能訓練,導致實踐經驗不足,在工作中難以發揮專業優勢。
(3)動畫教學師資不足、投人不夠。獨立學院是新生的教育機構,主要依托“母體”大學,動畫教師隊伍以兼職教師居多,學院專職教師較少,教師隊伍不穩定。專職教師以青年教師居多,其中助教多,講師及講師以上職稱只占一部分。另外,獨立學院近幾年不斷擴招,教師工作超量,影響到教師開展科研活動,因此對教師開展科研進而提高教學水平帶來了負能量。
2獨立學院動畫設計課程教學模式的改革
(1)課程內容結構設置的改革。必須精簡、篩選課程內容,力求求精不貪全,把獨立院校壓縮餅干式的教學改變,這尤為迫切。所以,怎樣把動畫設計的課程結構進行優化,讓它確實能為學生后期專業課程的學習提供堅實的支持,這是我們在課程教學中迫切需要處理的難點。本課程應采取“項目驅動、競賽激勵”的校企合作模式,以實踐操作為主,減少理論教學內容,理論部分以夠用為度。采用企業真實項目進行工作流程化操作實踐,采取主題式競賽教學方式,在項目操作、競賽培訓過程中講授必要的理論,解決了課程內容和機構的設置不合理等現實問題。
(2)教學方法與手段的改革。1)在創作構思模塊中,用多媒體課件的方式給學生多觀摩一些國內外優秀的動畫作品;用講析、描述、學生小組合作的形式貫穿學生思維創作的過程,進而提升學生設計形象的創新思維。2)在設計模塊里,突出理論教學,關注動手能力的訓練,強化計算機輔助設計的內容,凸顯在工程設計中計算機輔助設計的功能,構建計算機設計中心,借助計算機輔助設計教學,讓學生擁有運用計算機輔助設計的水平,滿足人才市場的需要。3)在造型設計過程里,打牢動手操作技能培養這個基礎,突出技術指導。在訓練過程里,把校內操作實驗室作為依托,讓學生實現“學和做”的良性發展。通過實踐,提高動手能力,初步掌握形象設計操作方法和工具的操作、使用和保養。理論聯系實際,培養學生形象設計的技術指導能力。4)本教學改革采用實證性研究為基礎,構建合理的改革模式和思路。結合之前的經驗教訓邊教邊總結。以學生為中心,提升教學質量為目標,走理論有所突破、實踐大膽創新研究路線。
(3)實踐性教學模式改革。根據獨立學院的整體建設方向,針對動畫設計學科專業的發展要求,在教學模式規范的范圍內,應加強實踐性教學模式的培養,探索出一套適合教學的真實企業項目。一方面,把企業設計的項目融合進教學大綱中,根據項目要求組織學生按工作流程展開學習,進行實戰性的動畫創作。另一方面,企業定期跟蹤項目進展的過程,及時發現學生動畫設計創作過程中存在的不足,指導學生解決問題,確保企業項目保質保量完成。通過校企合作,既完成企業方面的工作任務,又鍛煉了學生的“實戰”能力,從而達到雙贏的效果。借助項目的實踐操作,增加學生對市場的認識,堅定學生的信心,激發學生的學習主動性。
(4)整體提升動畫專業教師素質,突出師資建設。動畫專業教師的素質決定著獨立學院動畫設計教學改革成功與否。因此,獨立學院應有計劃地引進擁有碩士學歷的年青教師以及盡可能地引進副教授職稱的骨干教師,經常組織教師參加一些教學研討會,給予適當的資金支持,鼓勵教師提高學歷或在職進修。同時,完善外聘教師聘任制度,不但要考慮職稱(助教以上)、教學水平、而且要統計全部的工作量,確保教學質量。此外,加強內外聘教師的管理,定期召開會議,隨機聽課,召開學生座談會,及時了解授課情況,實行學生評教制度。進而打造一支職稱結構、學歷結構以及內外聘教師比重合理的教師隊伍。
我國高等教育進入大眾化階段后,研究生招生規模不斷擴大,培養結構也進行了調整。2010年,國務院學位委員會通過了新增專業學位及培養類別,之后我國專業學位研究生培養迅速發展[1]。專業學位教育主要是根據行業發展需要,定向提升學生的實踐能力和職業技能,以使其畢業后迅速適應行業發展的需要[2]。在專業學位碩士研究生培養過程中,實踐教學是核心培養方式和重要環節[3-4]。實踐基地是實踐教學活動的重要平臺,有助于提高學生的創新實踐能力及工程實踐環節的質量。作為河南省化學工程專業學位研究生的主要培養單位之一,鄭州大學化學工程專業學位研究生的錄取比例逐年增加,已占研究生錄取總人數的60%以上。根據專業學位教育指導委員會的主要指導思想,工程專業學位研究生培養應以實踐能力培養為主線,積極創新人才培養模式和機制,不斷探索新的培養模式。為此,學校以河南省內主要化工企業為依托,整合校企的優勢,主動面向區域經濟社會發展需求,促進研究生培養與產學研緊密結合,成立了一批化學工程專業學位研究生聯合培養實踐基地。本文以“河南能源化工集團煤氣化公司”實踐基地為例,介紹了該基地整合校企雙方學術隊伍、項目技術、科研平臺、實驗設備及裝置等方面的優勢,不斷推進研究生培養機制改革與創新,并通過引入案例教學提升基地研究生培養水平的具體舉措。
一、實踐基地的建立
煤化工產業是河南省重點培育發展的新興支柱產業之一,對拉動全省經濟增長、促進工業結構調整發揮著重要作用。煤氣化技術是煤炭轉化的關鍵技術,深入研究煤炭的轉化及深度利用意義重大。圍繞煤氣化技術發展的重大需求,學校和河南能源化工集團煤氣化公司共建了實踐基地。該基地是校企雙方開展協同創新的重要載體和平臺,為推進對中原經濟區科技帶動作用強的資源與材料產業的規?;娃D型發展起到了引領和示范作用,獲批河南省研究生教育實踐基地。校企雙方圍繞人才培養、引進、使用及評價環節,針對教學中存在的重課堂教學輕實踐教學、重理論知識灌輸輕實踐能力培養等問題,對人才培養方式進行了調整。實踐基地充分發揮校企雙方的資源優勢,形成了一批結構優化、優勢互補的優秀創新團隊,構建了知識創新機制,以期強化研究生的創新意識和能力,提高學生的學術水平和科研能力。
二、實踐基地的運行機制
針對化學工程專業學位研究生的培養目標和需要,校企雙方構建了實踐基地的運行機制,涉及管理體制、經費籌措、指導教師、培養計劃、招生就業等方面。
(一)管理體制校企雙方與研究生教育創新培養基地管理委員會一起負責實踐基地的日常管理,并積極完善各項管理制度,形成了完整、有效的研究生創新激勵制度,強化研究生創新意識和創新能力的培養。基地建立了創新項目研究平臺,采用了能有效發揮研究生自主創新能力和學術研究能力的管理模式?;氐氖〔考壷攸c實驗室、國家和省級重點學科實驗室、省級工程中心及各實驗中心等對進入創新基地的研究生開放,以實現優質教育資源的開放和共享,促進研究生科研創新能力和培養質量的不斷提高。
(二)經費籌措實踐校企人員共同研究和解決工程技術和科研難題,圍繞煤氣化過程系統集成、煤氣化下游高附加值產品開展聯合研發,并聯合申請省級或國家級課題;利用學院的科研經費與企業的科技創新經費設立創新人才培養基金,支持基地建設;同時爭取河南省研究生教育創新培養基地建設經費的支持。
(三)指導教師實踐基地結合建設實際,遴選企業的優秀人才作為校外導師,并配備校內導師,實行“雙導師制”。校內和校外導師共同參與創新基地建設,共同制定創新基地研究生的培養方案。基地通過完善相應規章制度,明確校內和校外導師的職責,涉及學術、思想、技術保密、安全等方面,并規定學生所在基地導師為主要負責人。
(四)培養計劃校企雙方根據所承擔的任務,共同進行研究生培養方案和培養計劃的修訂工作,對進入基地學習的研究生實施聯合培養;同時組織并指導研究生的科研和學位論文工作。校企雙方還聯合成立了學術委員會,對研究生申請的創新項目進行立項審核。基地導師則組織項目實施,并對項目進行檢查和統籌管理。進入創新基地的研究生在導師的指導下,可以結合企業研發項目和個人研究方向,自主設計研究課題,進行申報、立項和研究,并在規定時間內完成預定任務,提交科研成果。基地鼓勵研究生選擇難度大、有風險但創新性強的研究課題,并從經費、政策上重點支持優秀研究生從事對學科發展有重要影響的原創性學術研究或極具應用前景的重大工程或技術創新研究,以此激勵研究生獲得重要創新成果。
(五)招生就業學校加大了招生宣傳力度,提供研究生入學獎學金,適當提高研究生助學和助研獎學金,以吸引優質生源進入創新基地。企業實質性地參與人才培養全過程,助力實現工程人才的“近距離培養、零距離就業”。
(六)其他方面基地在人才培訓、咨詢服務、信息交流、生產服務等方面對企業優先提供服務;委派學術水平高的教師為企業員工講授專業知識并參與企業的管理及研發工作。
三、案例教學的實施
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2009)15-3964-03
Research and Practice on Modular Test Teaching of Programming
HUANG Wei1, ZHOU Ming-zhen2
(Dept. Computer Science and Technology of Anhui University of Technology and Science, Wuhu 116029, China)
Abstract: Test teaching is an important part of the courses of computer programming in Engineering Colleges, its teaching result will directly effect the whole teaching process. Aiming at the current deficiency, the paper proposes a test teaching mode based on some structural computer programming courses. The actual teaching effect seems to be very satisfied because of the modular thought. It will cultivate the practical ability of the college students.
Key words: Modularization; Programming; Test Teaching
1 引言
高校非計算機專業計算機基礎教學改革勢在必行。應該根據現代教育思想和教學理論,改進教學方法,正確選擇教學內容,改革課程體系和教學模式,更新教學手段,強化實驗教學[1],改進考核方式,加強師資隊伍建設,以提高計算機基礎的教學效果和教學質量。掌握和應用計算機知識,是培養新型人才的一個重要環節,是高等學校全面素質教育中極為重要的組成部分。
結構化程序設計語言類課程在多數工科院校均普遍開設,作為計算機基礎教育課程,非計算機專業學生選課面較廣,學生人數也較多,課程教學效果的好壞將直接影響到是否能有效培養和提高學生的程序設計思維和動手能力。由于程序設計課程非常注重學生實踐能力的培養,因此實驗教學環節尤其重要。非計算機專業程序設計課程的教學同樣非常強調對于學生實踐和動手能力的培養,實驗教學是程序設計課程的重要組成部分,實驗效果的好壞直接影響到課程的整體教學質量。課堂的理論知識,能否被學生真正接受并加以應用,是通過實驗這一重要環節進行消化、吸收的。但是目前在實際的教學過程中,出現了諸多急待解決的問題,如實驗教學過程控制不合理,教學方法和內容陳舊,教學效果不佳等等。本文針對實驗教學存在的不足,提出基于一般結構化程序設計語言類課程(如C語言,FORTRAN)的實驗教學模式,將”模塊化”思想應用到整個教學過程中,以培養和提高學生的實踐動手能力為導向,以教學大綱為基準,根據學生專業背景和掌握程度的差異設置不同的實驗環節,在實際的《C語言程序設計》課程教學實踐中取得了比較好的效果,學生反映良好,此方法還可推廣到其他課程的實驗教學中去。
2 對于傳統教學模式的分析
實驗課程教學實際上是程序設計教學過程當中的重頭戲。近幾年隨著高校的擴招,學生人數急劇上升,但師資卻沒增加多少,從而經常出現一個老師同時輔導多個班級的實驗。實驗課上學生網上聊天、打游戲、聽歌、看電影等現象比較嚴重,從而導致實驗環節的教學質量大大下降。目前多數實驗還是驗證性的,這樣做固然有它的好處,但這不利于學生的創新性教育,使學生失去了學習計算機的興趣。根據對所在學校情況的分析調查和研究分析,大部分專業的學生對于程序設計類語言課程實驗環節的學習主要具有以下特點:
1) 由于專業背景和能力的不同,學習中大都有畏難情緒。課程初期階段,學生都有一定的學習興趣,但是到最后能堅持下來的寥寥無幾。很多學生抱怨程序看不懂,不會編,久而久之喪失了學習下去的信心。
2) 在非計算機專業同學中,有一部分學生對于F語言程序設計的基本理論和知識掌握比較好,但是缺乏一定的實際動手設計能力,實驗設計環節效果不理想,遇到具體問題不能很好地編程解決和實現。
3) 由于課程結束后要參加統一的省級考試,所以相當一部分學生為了應試,只能硬者頭皮來上課,導致課堂教學氣氛沉悶,很多學生不認真上課,而是利用上課時間做水平考試的練習題。綜上所述,現有的程序設計課程實驗教學重點大多放在了程序設計的理論知識點上,沒有很好地考慮到實際應用和各專業學生的學習特點和狀態,因此存在各種各樣的問題急待研究和改革。首先,現有的教學模式下,實驗教學理論知識和實踐應用相脫節。理論知識不能很好地體現在實際的教學內容中。學生普遍感覺到實驗教學與實際的專業和具體應用聯系不緊密,沒有什么用處。比如在F語言程序設計實驗教學中,對于輸入輸出語句的格式控制部分,由于現有內容設置不夠合理,很多學生感覺到沒有什么實際意義。
其次,實驗內容和教學方法陳舊。實驗教材質量的好壞會直接影響到整個實驗教學過程的效果,現有的實驗內容雖然對實驗類型做了劃分,但是還沒有能夠很好的考慮到學生的專業和個體差異,只是“一刀切”,如何合理科學地設置實驗內容和教材是一個急待解決的根本問題;授課教師把精力主要放在了理論教學環節上,而現有的實驗教學方法幾乎是空白,只是學生在實驗課做實驗,完成實驗報告而已,實驗教學不能很好的被控制,同時也導致理論和實踐相脫節。
另外,現有的實驗教學管理水平不高,對于學生的實驗秩序管理,實驗內容管理和實驗教學的效果評價等諸多問題還沒有較好的通用解決方法。最后,學生對于實驗教學的興趣度比較低,普遍存在實驗上課態度不認真,準備不充分,實驗完成后不認真總結分析寫報告,甚至抄襲。
針對以上問題,如果不很好地反思和改革我們現有的實驗教學模式并解決相應的問題,那么將會在很大程度上阻礙我們的程序設計課程教學總體質量。
3 模塊化教學思想
3.1 模塊化的理論根據
設函數F(x)定義問題x的復雜程度, 函數E(x)確定解決問題x需要的工作量(時間)。對于兩個問題R1和R2,如果F(R1)>F(R2),顯然E(R1)>E(R2)。
根據我們解決一般問題的經驗和過程,可以找到另一個規律是 F(R1+R2)>F(R1)+F(R2),于是E(R1+R2)>E(R1)+E(R2)[2]。這個結論是模塊化的根據――把復雜的問題分解成許多容易解決的小問題,原來的問題也就容易解決了。
根據模塊化理論觀點, 實驗教學課程體系可視為一個由許多獨立的課程子系統(即實驗內容)構成的, 課程子系統從屬于課程體系這一大系統;而各課程子系統又彼此構成完整的實驗教學體系。每個專門的課程子系統都有獨立而特定的功能。課程子系統與課程體系之間,以及彼此的子系統之間通過內在運作機制建立起和諧的關系,當系統間的耦合實現平衡時,整個課程體系的綜合功能就能達到最佳。按照這一系統功能運作,模塊化的實驗教學效果就能發揮出來。借助模塊化思想可以對現有實驗教學的各個層面進行改進和完善。
3.2 基于模塊化的實驗教學模式
3.2.1 教學目標模塊化
教學目標模塊化的目的在于針對學生掌握知識的不同情況來設置各個層次的學生在教學活動中所要達到不同的學習目標??筛鶕W生的不同專業來區分,可歸結為計算機專業和非計算機專業兩類。對于計算機專業學生,程序設計能力是必須很好掌握的;而對于非計算機專業學生,既要培養他們基本的程序設計能力和思維以適應今后的實際專業工作需要,又不能過于苛求.因此可在實驗教學大綱中依據情況設置不同的教學目標作為指導。
3.2.2 教材及教學內容的模塊化
實驗教材及內容是實驗教學的基本材料?,F有的程序設計實驗教材或指導書數量較多,難度各異,層次不齊。為適應不同層次不同專業的學生,本著因地制宜的原則,教師應根據模塊化的教學目標做到從實際出發[3],選擇相當難度的教材,最好同一課程組的各授課教師能根據實際情況組織自編實驗指導教材,以使得實驗內容滿足模塊化的原則。
首先根據教學目標和實際要求確定程序設計課程的實驗次數以及實驗類型,設置一般驗證性實驗,設計性實驗和綜合性實驗等,每種實驗類型均要設置相應數量的設計題目和要求以供選擇,各類型實驗之間力求做到通用性和靈活性,教師要把實驗教學的內容和具體要求闡述清楚;其次,針對每次實驗內容,同樣進行模塊化分層,如圖1所示,分別設置基礎編程題(驗證性實驗),應用設計題和能力拓展題。
基礎編程題和應用設計題主要針對掌握程度一般及非計算機專業學生,應用設計題和能力拓展題則針對掌握程度較好及計算機專業的學生,這樣可以做到各取所需, 能力拓展題可劃分為選做題范圍,主要涉及一些綜合性設計內容,也可結合課程設計內容來設置。分層的好處在于適應不同的情況,同時也在側面可對實驗教學進行有效管理,每個同學完成的實驗內容都有所不同,就能在一定程度上避免實驗報告的抄襲現象。另外,尤其對于設計性實驗,教師要主動積極融入到實驗環節中來,而不是被動地等待學生問題的出現。設計性實驗一般都有一定的綜合應用特點,對學生而言也有一定的難度和自由性,教師可參與其中做相關的必要指導,例如可預先根據理論內容提出一些設計要求,讓學生在實驗過程中靈活選擇,這樣可提高設計性實驗的效果,避免學生的盲目性。
3 教學過程的模塊化
在整個實驗教學過程中,也要以模塊化思想為主線,這樣可促進對于實驗教學本身的有效控制和管理。對于一般驗證性實驗,要讓學生有準備這一環節和過程,即事先建立算法編寫好程序在進行上機實驗,實驗完成后提交實驗驗證報告;對于設計性實驗和綜合性實驗,可設置同步教學和實驗討論兩個必要的過程,教師可在實驗室利用相應的授課手段(如多媒體)進行同步教學,參與到設計性實驗中,而學生之間可針對與具體要求進行實驗討論和互動,這樣既可調動學生的積極性,也可大大提高實驗的效,實驗完成后可提交實驗總結和研究報告。
4 基于模塊化的實驗教學實踐
以結構化語言《C語言程序設計》課程的教學實踐為例,在實驗教學的各個實際層次應用了模塊化思想,從而很大程度上提高了程序設計課的整體教學質量。循環結構是結構化程序設計中過程描述的主要語句,C語言中分為for語句,do while循環語句和do loop循環等幾種主要形式,一般均要設置相應的實驗內容模塊以訓練學生,下面以循環結構的實驗教學為例,介紹實際的教學過程, 模塊化教學的整個過程如圖2所示。
4.2 制定分層的實驗教學內容
課堂上我們主要將授課重點放在分析程序的算法模型上,重點講解程序的設計思想和循環結構的實現,明確將一個實際問題轉化為計算機能夠實現的算法模型的過程,指導學生“分析具體問題,建立算法模型”,培養學生分析問題的能力。學生通過大量的上機實驗解決“怎樣將算法模型轉化為最終的C語言程序循環結構”的問題。其次設置具體的實驗內容, 實驗指導書中明確指出了每次實驗的實驗目的、實驗要求和實驗內容,用以保證實驗的進度和試驗的效果,實驗難度中等為宜。對于驗證性的內容,我們在實驗教材中設置了一定數量的基本編程題目,例如”求500以內3的倍數的總和”,“統計全班某門課程不及格同學的人數”等,每題都要求使用不同的循環形式來實現,主要針對多數學生以鍛煉他們對于循環語句的基本表達和應用能力;對于設計性的內容,我們也給出了相應總體設計目標和要求,例如“思考如何實現彩票機的功能,程序可以隨機按要求輸出號碼”,“實現小型計算器”等,在實驗過程中激發了很多學生的設計興趣。
4.2 制定分層的實驗教學管理
在實驗過程中,非計算機專業學生對于基本的for語句,do while循環語句和do loop循環等三種形式均掌握不夠好,在程序書寫過程中常常搞錯系統關鍵字,究其原因主要是語法知識不清楚,因此教師的指導和主動管理就非常關鍵。在實驗之前,我們要求所有的非計算機專業學生寫出并上交實驗報告,主要是把他們對于循環結構語句的學習掌握情況和實驗預習情況進行反饋,讓他們把還不理解的問題,想要用循環結構解決的問題全部表達出來, 這樣教師就可有的放矢,通過這一過程我們了解到很多學生對于怎樣把具體問題轉化為三種循環結構還不了解,在實驗中可允許這類同學相互討論;對于設計性實驗和綜合性實驗的管理,我們要求實驗完成后提交實驗總結和分析報告,要求學生在報告中分析解決具體問題的思路和實現的過程,已經實現了什么功能,還有哪些沒有很好解決或有待改進,而不是把源程序簡單抄寫一下。
4.3 制定分層的實驗教學組織
我們根據各專業學生的具體情況,借助模塊化的靈活原則,組織了程序設計實驗課程小組,一個教學班級中由學生自愿組合并在老師的協調下組成若干小組,有的小組中學生能力較好,可設置為綜合性實驗組;也有的小組中學生對基本的循環結構掌握一般甚至較差,可設置為驗證性實驗組,各層次小組可進行動態的模塊化重新組合,實際證明這種實驗組織方式優于傳統方式,使得各層次學生能夠彼此幫助和協作。我們規定四至五個同學為一組并根據實際情況作了調整,實踐結果表明,有85%的同學基本掌握了for語句和do while語句,70%以上的實驗內容學生均能很好掌握。
4.4 實驗教學效果的評價
對于學生反饋的實驗報告,我們根據實驗類型的不同,給出不同的評價結果,可總結為“ABC”法和“123”法。對于一般驗證性實驗,依據學生的實際完成情況和態度給出A,B,C三個等級, A代表完成較好,能夠利用循環結構處理一般問題;B表示完成情況一般,可能有語法錯誤;C等代表完成情況較差。對于設計性和綜合性實驗,給出積分結果,即根據具體設計需求目標,思路正確但未實現的可得1分;思路合理并部分實現的可得2分;完成較好得3分,由于有一定的設計難度,評價結果要對學生有積極促進作用。實踐結果表明,有一半做驗證性實驗題的同學得了B等, 近三成做設計性實驗內容的學生得了2分。
5 結論
本文針對實驗教學存在的不足,提出基于一般結構化程序設計語言類課程的實驗教學模式,將”模塊化”思想的靈活優點應用到整個教學過程中,在實際的《C語言程序設計》課程教學實踐中取得了比較好的效果,學生反映良好,此方法還可推廣到其他課程的實驗教學中去,但是在實際的程序設計實驗教學組織管理和評價中還有很多的問題值得今后進一步研究和改進。
參考文獻:
1在動畫教學中實行分組教學法原因
1.1在中職學校相當多的學生的學習積極性不高,多數是被動學習,且自我約束能力差,不知道怎么學習,也沒有好的學習方法。
1.2目前中職學校的生源復雜,知識層次參差不齊,且總體偏差。在上機過程中,老師講授并演示完后讓學生操作,完全掌握的學生不多,再加上學生學習的個體差異,在實踐操作中遇到的問題就很多。雖然老師在輔導上機時忙得團團轉,但還是有部分學生得不到輔導。隨著學生的問題累積越來越多且又得不到及時的輔導解決,長此以往必將造成學生厭聽、厭學的現象。
1.3新形勢造成中職教學新的層次格局,如果我們還是像以前一樣用統一的標準要求學生,那么學優生顯然會“吃不飽”,而學困生卻因此會“吃不了”。
針對以上情況,分組教學法就應運而生了。通過科學合理的分組,教師把不同層次的學生,優化組合成新的學習小組,組內成員直接交流,學優生輔導學困生,互幫互學,合作學習,做到“一人會,人人會”,這樣就可以充分發揮教師的主導作用與學生的主體作用從而有效地促進課堂教學。
2動畫設計教學中應該如何對學生分組
2.1分組原則:分組教學法遵循因材施教原則,以自愿為主,兼顧均衡、男女混編、適當調整。分組前可以依照學生學習的個體差異,將不同層次的學生分成三類,即:A類學優生,B類中等生,C類學困生。
2.2小組人數:分組教學的目的是讓學生能夠互相促進,共同提高,因此分組人數的多少至關重要。人數過少,發揮不了小組的集體智慧和力量。人數過多,學優生要帶動太多的學困生,達不到效果。按照實踐經驗,將小組人數定在6~8人左右為宜,其中每小組成員至少有1~2人是A類學生,2~3人是B類學生,2~3人是C類學生。
2.3選任組長:選任組長時應注意組長的基本條件和產生方式兩個問題。首先組長應當是本學科的學習骨干和積極分子;其次,組織能力較強,有責任心;再次,樂于助人,愿意對學習差的同學提供幫助。組長的產生方式,可以在教師公布組長的基本條件后,由學生自薦、小組推薦、教師指定相結合。另外,教師要注重培養組長,明確組長的責任,提高組長的輔導能力。
3.分組情況下如何組織動畫設計課堂教學
3.1教學內容的設計
上好每一節課,時刻記住激發學生的學習興趣
學生是學習的主體,教師的任務不單純是傳授知識,更主要的是教育學生掌握學習方法,學會學習。因此,教學中教師應把學生的注意力吸引到參與學習的興趣上來,最大限度地發揮他們學習的主動性與積極性,引導他們對問題的積極思考與探索,從而自行發現原理,掌握新知。
3.2學習:小組合作,教師輔導。在上機操作時,教師應安排各小組組員相對集中而坐,便于組員的互幫互學以及組長的管理和指導。由于各組長的動手能力一般較強,所以會很快完成任務,讓他們在完成自己的操作之后,去幫助有困難的組員,這樣把原來由教師一人輔導的任務分散到五、六個組長身上,教師就可以從繁重的輔導中解放出來,把更多的精力放在課堂教學的組織上,從而有效地提高了教學效率和教學質量。
3.3評價:自評、互評以及教師點評。課前應制作“任務完成情況登記表”,由組長登記組員的任務完成情況,包括組員在各階段的活動表現,如提出了哪些問題,承擔了哪些任務,完成了哪些工作,出了些什么好主意等等。學生自評后再互評,互評可以是本小組內的互評,也可以是小組與小組之間的互評。之后,教師找出各組中的典型作品,在全班進行演示點評,解決共同的問題。
總之,分組教學的實施,充分調動了學生的學習積極性,增強了學生的合作與競爭意識,既培養了學生獨立思考的良好習慣,又培養了學生團結互助的團隊精神,從而大大提高了計算機課堂教學效率和教學質量。
參考文獻:
[1]《關于高職高專計算機圖形圖像制作專業平面構成教學的實踐與思考》
[2]《平面設計師是怎樣煉成的》葛建國主編北京《電腦愛好者》雜志社出版