時間:2023-10-09 16:14:43
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關鍵詞:計算機教學;課件;教學案例;智能計算機教學;網絡計算機教學
計算機教學是用計算機幫助和代替教師執行教學任務,向學生傳遞教學信息,傳授知識內容和訓練技能,直接服務于學生的教學方式。計算機教學產生于二十世紀六十年代,它是教育需要和科技方法相結合的產物,計算機教學有利于突出重點、突破難點,有利于增大課堂容量,提高課堂教學效率,有利于訓練學生技能,提高學生素質和自學能力,有利于優化課堂結構,加強指導教材的重要內容。
一、計算機教學的現狀與特點
1、計算機教學目前在教育教學中多以“觀摩課”的形式出現,并沒有真正地把信息技術和學科教學融合在一起。雖然計算機教學是一種很好的媒體教學,但在進行計算機教學過程中,所用的課件基本都是由老師親自研究與開發,這就需要花費很多的時間和投入很多的精力,是一項投入多而產出少的工作,在教學過程中一般是教學評比和參觀學習的時候才用,具有一定的使用局限性。
2、計算機教學軟件開發方面的原因抑制了教師自制課件的積極性。市面上雖然有很多形式各異的教學軟件,但真正適用于教學、針對性強的軟件很少,所以很多情況下都是老師親自制作課件,一般是由老師編寫稿本,再通過計算機編程人員的編程來開發中小型的教學軟件,很有可能開發出來的教學軟件在實際運行當中與老師原來編寫的稿本存在一定的偏差,或是由于教學老師對計算機操作技能不熟而發揮不出課件的最佳效果,很大程度上降低了教師自制課件的熱情。
3、由于課件是被事先確定設計好的,因此課件不適應變化多端的教學模式。即使再優秀的專家根據科學的理論方法和豐富的實踐經驗開發出來的課件,都是由編制者按一定思路設計而成,有系統性且是前后連貫的軟件,它只適應于某一特定的教學情境,無法適應于多種教學情境變化的計算機教學的需求,根據我國各地的實際情況,每個地區的學校環境、社會因素、師資隊伍、學生對象等各不相同,所以同一課件很難被我們應用到不同的教學情境當中。
4、計算機教學固化了教學的內容和策略,淡化了教師“即興發揮”角色。師生間的交流和影響也越來越少,計算機教學固化了對知識表達的方式和順序,一味模式化地讓學生去學,對教學當中的師生互動有不利的影響,學生積極參與并思考問題的時間很少,而是被新穎的計算機教學模式所吸引,這很容易使現代化的教學模式又陷入“被動灌輸式”的教學模式。
二、計算機教學的前景展析
1、多媒體、虛擬現實技術的進一步發展與應用。多媒體技術在教學中的應用,為計算機在教學領域的應用開辟了一片新天地,虛擬現實技術在教學當中的應用,給學生創建了更加接近真實的學習環境。在計算機教學中如何運用多媒體技術,真正做到以教師為主導、以學生為主體,實現師生教學互動、相互影響,把學生培養成具有運用先進的多媒體手段,能獲得知識能力的未來型人才,是我們計算機教學當中一個現實而又緊迫的問題。虛擬現實技術可以創建與現實社會相類似的環境,能夠解決和學習媒體的情景化與自然交互的要求,融合了數字圖像處理、多媒體技術、傳感器技術等多種信息,雖然虛擬現實技術是二十世紀末興起的一門綜合性信息技術,但它在教育領域內,是繼多媒體、計算機網絡之后有著巨大應用前景的技術,可以使傳統教學產生翻天覆地的變化。
2、智能計算機教學是計算機教學進一步發展的必然趨勢。智能計算機教學以認知學為理論基礎,將人工智能技術應用于計算機教學,可以根據學生的認知模型所提供的信息,通過智能系統的分析和判斷,將教學內容與教學策略分開,生成適合于不同教學的內容要求與策略要求。通過智能診斷機制判斷出學生的學習水平,可向教師提供教學重點、測試重點等建議,向學生提出更改意見,以及進一步提出學習內容的建議,用來激發學生的學習興趣,提高學習效率。因此我們可以看出:智能計算機教學與傳統的計算機教學相比,更加符合教育教學發展的規律,更加切合學生的認知習慣,具有明顯的優越性。
3、計算機教學向網絡計算機教學方向發展。網絡計算機教學是學生和教師通過計算機網絡進行課題內容的學習、講授的方式。主要優點是不受地域的限制,能夠方便地做到資源共享,功能開發靈活方便,缺點是速度慢,缺乏智能性。近年來,隨著網絡技術的發展,Internet已迅速延伸,網絡計算機教學逐漸成為研究的熱點。我國網絡計算機教學正在起步,各類網校進行的各種課內和課外教學活動為學生提供了一種新的教學資源,具有極大的應用空間。
4、對計算機教學案例的選擇更合理,更具有科學性。教學過程中所擇取的案例必須是具有明顯教學價值的案例,并不是所有的案例都適應于教學的。這就要求我們在案例教學的過程中,能掌握法學基本知識的實際,選擇難易適中的案例教學,才能達到我們預期的效果。一方面我們選擇的教學案例應當具有典型性。這里所說的典型性, 是指該案例能與所教授的法律知識內容具有較強的切合性,自身存在較多的爭議點, 而不是指案例受到社會關注的程度如何。具有明顯典型性的案例,可以讓學生通過分析討論來強化對基本理論知識的理解和運用,還可以激發學生探索與思考的熱情。另一方面,選擇的案例要難易適中。如果選擇了很容易的教學案例,不僅激發不了學生的學習熱情,也不能起到提高學生學習能力的作用, 但如果選擇了太難的教學案例,則會嚴重影響學生們學習的積極性,因為教學案例過難,超出了學生現有的知識水平和理解能力,使他們對案例無從下手,起不到一點積極的作用。第三方面是教學案例要有一定的時效性,是來源于我們的生活實踐。像我們這樣一個迅速發展的國家,法治進程也非常快, 不同時期的教學案例, 案例背景更為鮮明會,會反映出當時的時代特色。因此,教師在選擇教學案例時,不能選用時間跨度很長的案例,這樣的案例內容過于陳舊,沒有明顯的時代特色,而是要選用時效性強的案例,具有新鮮感,這樣的教學案例才能提高學生的學習興趣,提高 案例教學的質量。
5、網絡計算機教學和智能計算機教學相互取長補短,并相結合形成一個新的教學系統——網絡環境下的智能計算機教學系統。這種系統會按照學生不同的認知水平為其準備不同難度的教學內容,學生則只需要通過使用學生機房或家中的計算機登錄就可完成學習,學生在學習過程中可以隨時與其他在線的學習人員進行溝通與交流,還可以用發電子郵件的方式與教師探討。同時,系統為了能向學生提供下一步學習哪些內容及如何更好學習的建議,會有相適應的測試可以確定學生新的認知水平,并可以作為下一次登錄學習時的依據。教師則可使用自己的計算機在教研室或家中就可登錄,能夠檢查學生的學習情況,學習進度等,并根據實際情況對測試的內容及時更新,有針對性地教學,從而更好提高教學效率。
6、課件開發向積件開發的方向轉變。隨著計算機的普遍應用,計算機技術得到飛快發展,教師掌握計算機技能的水平提高,在教育現代化的迫切需求下,許多教師和教育工作者由積累的實踐教學經驗與掌握的計算機技能知識相結合,開始發展教學資源庫和適應一般教師使用制作的工具或編輯平臺的道路,也就是我們所說的積件道路。積件道路發展的方式,教師真正做到了利用計算機這一有力工具,自覺運用學習理論和教學設計,自己制作適合各種情境教學的教學軟件,也改變了教學軟件的開發設計與使用相互割裂的局面,能充分展現課件的最大性能。
三、總 結
隨著科技的進步,家庭電腦的普及應用和計算機網絡技術、多媒體、虛擬現實等技術的發展,計算機教學的深度和廣度還在不斷發展,在教學過程中必將發揮出不可估量的作用,它的前景無量。
參考文獻:
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關鍵詞:新文科;成本會計;教學改革
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:2096-3866(2020)17-0-02
2019年10月教育部高教司提出“以新工科、新醫科、新農科、新文科建設引領帶動高校專業結構調整優化和內涵提升,做強主干專業,打造特色優勢專業,升級改造傳統專業,堅決淘汰不能適應社會需求變化的專業”,以深化高校專業供給側改革。同時針對課程建設,高教司提出積極發展“互聯網+教育”、探索智能教育新形態,推動課堂教學革命以打造線上、線下混合“金課”全面課程建設質量①。“新文科”最早由美國希拉姆學院提出,其具體含義可界定為:突破傳統文科的思維模式,依托新技術重組傳統文科,融入新技術,通過文理交叉,實現跨學科的綜合學習[1-5]。在“新文科”頂層設計背景下,運用人工智能等新技術,結合線上、線下混合教學模式,從財會專業核心課程—《成本會計》的實際現狀出發,以社會需求為導向,構建跨學科的培養模式,促進成本會計教學改革,以打造“新文科”建設要求,完成應用型財務人才培養目標。
一、《成本會計》課程概述及教學中存在問題
(一)課程概述
《成本會計》作為財會專業的核心課程,對于應用型本科高校而言,一般開設于大二學年,是在財會學生初步學習《基礎會計》《初級會計實務》的基礎上開設的。《成本會計》課程為后續的《財務管理》《中級會計實務》《管理會計》等理論課程、《成本會計課程設計》《會計實務綜合實訓》《財務成本管理綜合實訓》《VBSE財務綜合實訓》等實踐課程奠定理論基礎。《成本會計》一般理論課程控制在30個課時,課程主要包括:總論、工業企業成本核算要求及一般程序、費用在各種產品以及期間費用之間的歸集和分配、生產費用在完工產品與在產品之間的歸集和分配、產品成本計算的方法、成本報表與成本分析,總共六大章節內容,總體上呈顯出課時少、任務重、核算方法多、核算程序復雜、實踐性強等特征。《成本會計》課程的學習,對于提升學生準確核算企業產品成本、進行成本分析、探索財務管理創新能力、滿足企業實際崗位需求具有重要的現實意義。
(二)教學問題
目前,應用型本科高校中關于《成本會計》教學普遍存在以下問題:
1.教學內容陳舊、重理論、輕實踐。一方面,當前《成本會計》教學中往往是以工業企業的生產制造流程進行費用的歸集、分配、產品成本核算。但當前我國經濟社會基本上已進入服務業社會,多數財會畢業生工作單位性質為服務業、物流企業、建筑施工企業、房地產企業等等。因此,財會專業畢業生所儲備的理論知識和當前社會實際需求出現了錯位,導致工作中應用能力弱。另一方面,《成本會計》教學中過多強調費用歸集分配方法、產品成本核算方法的理論講解,忽略如何具體把這些方法應用到企業中,在《成本會計課程設計》實踐課程中也是簡單的以某制造企業為例,機械化應用一些企業產品成本核算的流程,缺乏實際全面的企業案例。
2.教學方法單一。目前,多數應用型本科高校教師在講解《成本會計》時基本上仍是“填鴨式”的教學,主要還是依靠PPT講解,教學方法、手段較為單一。由于《成本會計》中涉及到繁雜的費用分配方法、產品成本核算方法,單一式的講解較為枯燥,易使學生產生厭學情緒。另外,這種單一式的教學方法,只是讓學生懂得了如何計算產品成本
數值,而不能讓學生真正明白因何計算。由于教學中缺乏
對企業業務的了解,當真正走向工作崗位時,遇到企業實
務成本核算時,往往不知所措,這并不符合應用型高校培養目標。
3.課時不夠。企業成本核算貫穿采購、生產加工、銷售等全流程,涉及到企業預測、決策、規劃、控制、考核各個環節,核算范圍廣、流程復雜,在應用型本科高校教學中主要是針對費用的歸集和分配、產品成本的計算,而對于成本報表編制、成本分析由于課時量不夠,較少涉及。而成本報表和成本分析是各種費用、成本歸集、分配的最終目的,在整個成本會計中是最重要的內容。多數應用型本科高校鑒于課時所限,無法全面涉及。
4.課堂教學與其他學科融合性不強。目前,多數應用型本科高校講授《成本會計》過程中,過多強調成本費用的歸集、分配以及產品成本的核算,而這些內容與管理會計中的責任、控制會計結合相對緊密。此外,成本核算的各種方法也借鑒了經濟統計學中的方法。但在實際教學中,往往忽視這些學科之間的融合,導致學科之間出現“割裂”現象,不符合“新文科”頂層設計的理念。
二、“新文科”建設背景下的成本會計教學改革
《成本會計》作為財會專業核心課程,也是“新文科”建設發展的重要組成部分,在應用型本科高校中存在諸多教學問題,迫切需要在“新文科”頂層設計背景下,運用人工智能等新技術,結合線上、線下混合教學模式從教學理念、教學內容、教學方法等方面進行教學改革。
(一)樹立培養跨學科復合型人才的教學理念
“新文科”頂層設計本質是實現學科交叉、跨學科綜合學習。因此,《成本會計》教學改革中首先要符合“新文科”頂層設計,結合人工智能、云計算、大數據等新計算機技術,努力實現財務云計算、財務共享落地到《成本會計》等財務課程中,逐步進行財務學與計算機等學科融合。此外,針對成本核算方法借鑒了經濟統計學中的方法,也可在教學中落實統計學與成本會計的融合。逐漸培養學生打破學科間界限,進行跨學科綜合學習的能力,樹立并落實培養跨學科復合型人才的教學理念。
(二)優化《成本會計》教學內容
針對上文中對《成本會計》教學問題剖析,結合“新文科”背景,從應用型本科高校培養應用型人才目標出發。針對就業市場需求,著重講解建筑施工企業、房地產企業以及物流企業等服務業產品成本的核算。依托校企合作實訓基地,努力將合作企業往年經營真實數據按照企業類型形成不同的教學案例,應用到《成本會計》教學中。同時,這些具體企業實際教學案例,可按照不同企業類型形成《成本會計課程設計》,充實《成本會計》實踐教學。
此外,要突出作業成本、質量成本、環境成本等《成本會計》前沿問題的講解,結合合作企業逐步實現前沿問題在具體企業應用的案例講解。最后,突出成本報表和成本分析這部分內容講解,以往受限于學時,無法展開成本報表和成本分析講解,而這部分內容在具體企業應用中尤為重要,可通過擴展課時量解決,亦可將此部分內容應用到具體企業《成本會計課程設計》實踐教學中講解。
(三)融合多種教學方法
當前應用型本科高校單一“填鴨式”的教學方法是《成本會計》教學改革面臨最大的問題。因此,結合筆者教學的實踐經驗,以SPOC線上線下混合教學方法,實現以學生為中心,翻轉課堂進行探索性學習、協作學習。具體操作為:首先,將《成本會計》每個知識點錄制成在線開放課程在線上,在每節課之前,由學生自主學習觀看,以小組形式,匯總知識點疑問;然后,線下課堂上由每個小組按照順序拋出問題,先有其他組嘗試解答,然后由教師解答、總結;最后,課堂結束時由教師關于本節課的延伸企業案例,由學生寫出企業案例感想,學生先互評再由教師在線上以直播形式進行點評。通過一學期實踐表明,對于自主性較強的學生,這種混合教學方法效果較好,但自主性較差的學生存在“搭便車”現象,需要教師負責督促。此外,逆向思維法、啟發教學法,已在部分應用型本科高校中得以應用,筆者也將深入調研上述兩種方法的具體應用。
(四)優化課程評價考核辦法
目前,在多數應用型本科高校中《成本會計》以考試課形式,期末試卷成績占到總成績的70%,平時成績占到總成績30%,進而評判學生學習成績優劣,這種考核方式應試成分所占比重較大,且平時成績(考勤、作業)往往流于形式,不能契合應用型本科高校人才培養目標。因此,應通過多樣化、過程化考核學生《成本會計》學習狀況,突出教學中課堂參與、小組討論、案例分析所占期末總成績比重,特別是案例分析所占比重,真正考核出學生解決實際問題的能力。
關鍵詞:離散數學;軟件工程專業;任務驅動;改革與實踐
doi:10.16083/ki.1671-1580.2017.04.052
中圖分類號:G642
文獻標識碼:A
文章編號:1671-1580(2017)04-0180-04
離散數學課程是研究離散量的結構及其相互之間關系的學科。自上世紀70年代以來,它一直是計算機學科核心課程之一,更是軟件工程專業的專業基礎課。然而離散數學的教學現狀卻沒有體現它作為軟件工程專業基礎課程的地位,一是學時不夠多,二是教學內容比較陳舊,過于注重數學理論的推導,而忽視了它作為計算機后續課程的支撐作用。離散數學是不斷發展的學科,它既包括一些古老的數學內容,又有一些近代建立起來的新的分支。主要有:集合論,邏輯推理,組合數學,代數系統及圖論幾個彼此獨立的分支構成。它具有概念多,內容雜,理論性強,抽象,難于理解的特點;另外國內很多教材的內容很少提及與其他計算機各專業課程的關系,因此對于應用型工科學生,雖然認識到離散數學有助于提高他們抽象思維能力和邏輯推理的能力,但是他們更注重一種技能的獲得,因此就會覺得離散數學枯燥無趣,愈發感覺學習起來很困難。
基于以上原因,國內各高校從事離散數學教學的許多教師,紛紛從各個方面進行了教學的改革與實踐,例如有采用啟發式教學的,有增加實驗環節的,這些在教學中也起到了一定的效果。但是,要想真的從根本上解決這些問題,應該從教學內容上著手,從軟件工程專業的角度進行改革。國外教材內容的改革要早于國內教材的變更,前者更側重應用性、思維性訓練,更突出離散數學作為數據結構、數據庫及人工智能等后續課程的理論支撐的作用,并且會隨著計算機出現的新興領域,實時地加入到教材及課堂中。例如,由Dossey,J.A.等編著,章炯民等翻譯的《Discrete Mathematics》中,就有大量的案例,而且每一個專題的最開始都是有一個非常典型的而且和實際生活相關聯的例子,這些例子把離散數學的相關概念和理論與其他計算機專業課程緊密聯系在一起,不僅能夠引起學生興趣,而且在興趣的驅動下,掌握了離散數學的理論,同時也奠定了學習其他各專業課程的基礎。而反觀國內的教材,仍然停留在國外的七八十年代的階段上,仍然只是大量的定律證明與推演,而和軟件工程專業課程的相關性卻很少提及,偶有例子也是一筆帶過,這雖然對訓練學生的數學能力是有一定作用,但學生不知道學這門課程到底有什么用,從而失去興趣,那么這種目的也是達不到的。對于應用型工科生,學習離散數學的主要目的是作為工具應用于計算機領域中,因此可以借鑒國外教材的這種實用性,將離散數學的各個部分的講解與后續各專業課程緊密銜接。但是國外教材的習題開放性過大,不是很適合國內學生的思維習慣,另外國內的課時要求也不允許完全照搬國外的教材,因此我們嘗試在離散數學教學中開展教學內容改革,在軟件工程專業培養目標指導下選擇教學內容,精選案例,從而構建出適合國內學生的教學內容。
一、課程改革的設計
(一)明確教學目標
離散數學是計算機學科的專業基礎課,計算機各專業都有離散數學課程,但各專業講述的內容基本雷同,沒有針對各專業的后續課程有偏重點地劃分。本文從軟件工程專業培養目標及后續課程出發,提出對離散數學課程的教學進行改革與實踐,使離散數學能更好地為其它各專業課程服務。軟件工程專業課程主要有:程序設計語言,離散數學,數據結構,計算機硬件基礎,操作系統,計算機網絡,編譯程序構造,數據庫設計與應用,軟件工程導論,面向對象分析與UMI,軟件系統設計與體系結構,軟件質量保證與軟件測試,軟件項目管理等課程。重點強調在軟件工程專業培養目標下去構建教學內容,設計合理的教學案例,案例的選擇偏重于對后續課程的支撐作用。
(二)基于軟件工程專業培養目標構建教學內容
挖掘離散數學及其他軟件工程專業課程之間的切入點,精選教學內容,選取離散數學和后續專業課程緊密相關的內容。軟件工程相關的核心知識單元包含:集合,關系,函數,樹,圖,數理邏輯,基本證明技術,基本計數,將這些核心知識作為重點講述內容。
根據軟件工程專業的人才培養目標和學生知識特點,不斷調整課程結構和優選教學內容。結合軟件工程領域的實際應用背景,選取離散數學和后續專業課程緊密相關的內容,例如集合與關系部分是算法與數據結構及數據庫課程的基礎,而數理邏輯與圖論部分又與軟件工程密切相關,代數系統又是人工智能及計算機組成課程的先修內容,這些部分需要作為重點內容,而一些純粹的數學定理推導則作為輔助內容,就是簡要介紹離散數學課程的基礎理論,偏重離散數學知識在計算機課程中的直接作用。總之,選取基本教W內容的是以“實用為主,夠用為度”的原則。
(三)基于軟件工程專業培養目標設計教學案例
在軟件工程專業要求下,設計典型案例,案例要能體現出后續課程對離散數學課程的“成果依賴”的作用。結合“離散數學”課程教學,以軟件工程專業要求,結合任務驅動教學模式就提高教學效果和培養計算機專業學生的創新能力和綜合素質方面進行實踐研究。學生要進行課前預習,教師給出教學內容在實際生活中和計算機科學領域的應用,激發學生的主動性和興趣;教師結合問題的應用領域設計相關問題并創設問題情境,呈現問題,學生在任務驅動下進行相關的學習活動,明確任務,查閱相關的資料;教師引導學生對教材內容以小組討論的形式實現協作學習,深入探究問題的解決方案,從而進一步分析問題;教師利用啟發式尋求解答的思想,指導學生基于教學內容利用啟發式規則和推理來尋求更好的解答;學生在教師的引導下,以任務為驅動,逐步掌握各個章節的內容,并在此基礎上將新知識進行鞏固擴展。
(四)基于軟件工程專業培養目標的任務驅動教學模式
任務驅動教學模式強調以學生為中心,強調學生的學習過程必須與學習任務相結合,通過完成任務來激發學生的興趣和動機。根據任務驅動式教學過程的3個要素(教師、學生、任務)和任務驅動的理論基礎提出任務驅動式教學模式。
該模式在任務驅動的主線下把教師的教學活動和學生的學習活動以任務為主線貫穿起來,通過任務來驅動教學活動,并在整個教學活動中體現了軟件工程的方法。通過教學內容的選擇、教學過程設計和教學評價體系的構建實現在軟件工程目標下離散數學課程的教學改革。
二、一個與數據結構課程相關的案例
(一)確定教學內容
偏序關系是一種非常重要的關系,首先教師要介紹偏序關系及全序的定義,介紹哈斯圖的畫法及意義,偏序集中的最大元、最小元、極大元、極小元等相關概念。
(二)設計教學案例
由偏序集可以引出數據結構課程中的拓撲排序。所以在偏序關系中設計一個教學案例:構建房屋所需各項任務為節點,任務之間的先后順序形成一個偏序關系:場地準備A(4,無),表示節點A是場地準備需要4天,無前繼任務;地基B(6,A),表示節點B是打地基需要6天,前繼任務是場地準備A;以此類推,排水設施c(3,A);骨架D(10,B);屋頂E(5,D);窗F(2,E);管道G(4,(c,E))表示管道需要4天,它的前^任務是c和E;電氣設施H(3,E);絕緣I(2,(G,H));幕墻J(6,F);墻紙K(5,(I,J));清潔和油漆L(3,K);地板和裝修M(4,L);檢驗N(10,I),所有任務都由一組每次只能進行一項任務的人來完成。運用所學到的偏序集的相關知識,合理安排各項任務,使任務之間要遵照題目所給的順序完成。
(三)任務驅動教學模式
首先提出問題――在講完偏序關系的概念及相關定理后,在下課前給學生布置任務(即上面的案例),學生帶著這個任務去復習所學到的偏序集的相關知識,并思考該問題的解決方案;在下節課上課時,教師會和學生共同探討問題的求解過程:首先確定一個任務集合:s={A,B,c,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N},其中A..N是前面定義的各項任務。定義在該集合上的一個關系R:XRY X=Y或者Y必須在x完成后才能開始;然后引導學生確定這是一個什么關系,通過上節課介紹的偏序關系具有的性質:自反性、反對稱性和傳遞性,因為XRX為真,所以該關系具有自反性;XRY為真,并J~YRX也為真,則能推出X=Y,所以該關系具有反對稱性;若XRY為真,YRZ也為真,說明Y在x后完成,而z在Y后完成,則z在x后完成,或者它們相等,所以能推出XRZ為真,所以該關系具有傳遞性。由此可以引導學生得出該關系是偏序關系。既然是偏序關系,一定存在哈斯圖,可以讓學生根據上節課介紹的哈斯圖的相關知識,繪制該偏序關系的哈斯圖。首先要確定COV(s)=[(A,B),(A,c),(B,D),(D,E),(C,G),(E,G),(E,H),(H,I),(E,F),(F,J),(J,K),(I,K),(I,N),(K,L),(L,M)]。然后根據COV(s)繪制哈斯圖如圖1所示:
由上節課介紹可知,不是所有的偏序集都是全序,但是通過極小值的概念可以得出部分序,然后提出問題,如何由部分序能夠得出該任務的全序?讓學生進行討論,教師可以引導學生在原序基礎上通過增加一些條件,比如按任務時間的長短,或者按任務的字母順序等,得到該偏序集的全序,進而確定任務完成的先后順序――由此可以引出數據結構課程中的拓撲排序。假設兩個任務點之間無法比較“大小”,例如完成任務A后,任務B和任務c之間無法確定哪個先做,可以按照時間短的先做,就可以確定先完成c再完成B了。可以通過找極小值的方式依次輸出各個任務點,并且輸出該極小值點后,把該點從圖中刪除,與其相關的線段也刪除:首先該圖中極小值是A,輸出A后,把A刪除,相應的AB,AC線段也刪除,剩余的圖中出現兩個極小值,即B和c,再比較兩者哪個時間短,c是3天,B是6天,則先輸出c,然后把c及CG線段刪除,然后再尋找極小值,以此類推,如果兩個極小值的天數也一樣,則按照字母順序輸出,這樣就可以得到該偏序集的全序關系了,也就是所有的任務點之間都有“大小”一即先后順序了:A,c,B,D,E,F,H,G,I,J,K,L,M,N。問題解決后,可以總結這就是數據結構中的拓撲排序。
使學生在任務驅動下,通過這樣的案例,體會到離散數學課程與軟件工程其它各門課程之間的關系,從而提高學習離散數學的興趣與積極性,并為之后的專業課程的學習奠定良好基礎,從而真正能夠發揮離散數學作為軟件工程專業基礎課程的作用。
三、教學效果
基于軟件工程培養目標的,任務驅動模式的離散數學課程的教學改革與實踐在2012級學生中首次實施。在具體實施過程中,我們總結出有以下優勢:
(一)本著離散數學是軟件工程專業基礎課程,與其他專業課程的密切關系,合理設計和組織離散數學課程教學內容,挖掘離散數學與軟件工程各專業課程之間的切入點,研究有效融合離散數學教學內容與后續課程資源的恰當方式,使離散數學各個部分之間能夠自然過渡,使知識之間能夠自然承接。由與其他專業課程相關的案例中提出的問題,引出離散數學的相關理論,并用離散數學的知識去詮釋該問題,在分析解決問題過程中強化離散數學在其中的支撐作用,將理論知識融入到具體的應用問題中,具體反映在后續課程中取得了很好的反饋效果。
(二)在教學準備中設計一個或幾個典型案例,選取與軟件工程專業課程密切相關的案例,案例可以分為基本案例和綜合案例兩種,基本案例與單個知識點對應;綜合性案例則涵蓋課程中若干個知識點,涵蓋多個概念。這些案例要貫穿整個離散數學的教學內容中,要體現軟件的形成過程中離散數學在其中的支撐作用。案例不要過多,一個案例要在各部分內容中重復出現,強化學生印象,同時可以使離散數學分散的教學內容有機地成為一個整體,使顯示分離的教學內容按照隱示關聯融合在一起。通過這種學生參與的案例的求解過程,極大地提高了學生的實踐能力,在之后的軟件建模和AcM大賽中,都取得了理想的成績。
(三)采取任務驅動模式,學生積極性明顯提高,參與感增強,興趣提高,課堂效果明顯比之前活躍,在期末考試中,雖然難度增強,卻取得了比以往更好的成績。
關鍵詞:計算機教學;課件;教學案例;智能計算機教學;網絡計算機教學
計算機教學是用計算機幫助和代替教師執行教學任務,向學生傳遞教學信息,傳授知識內容和訓練技能,直接服務于學生的教學方式。計算機教學產生于二十世紀六十年代,它是教育需要和科技方法相結合的產物,計算機教學有利于突出重點、突破難點,有利于增大課堂容量,提高課堂教學效率,有利于訓練學生技能,提高學生素質和自學能力,有利于優化課堂結構,加強指導教材的重要內容。
一、計算機教學的現狀與特點
1、計算機教學目前在教育教學中多以“觀摩課”的形式出現,并沒有真正地把信息技術和學科教學融合在一起。雖然計算機教學是一種很好的媒體教學,但在進行計算機教學過程中,所用的課件基本都是由老師親自研究與開發,這就需要花費很多的時間和投入很多的精力,是一項投入多而產出少的工作,在教學過程中一般是教學評比和參觀學習的時候才用,具有一定的使用局限性。
2、計算機教學軟件開發方面的原因抑制了教師自制課件的積極性。市面上雖然有很多形式各異的教學軟件,但真正適用于教學、針對性強的軟件很少,所以很多情況下都是老師親自制作課件,一般是由老師編寫稿本,再通過計算機編程人員的編程來開發中小型的教學軟件,很有可能開發出來的教學軟件在實際運行當中與老師原來編寫的稿本存在一定的偏差,或是由于教學老師對計算機操作技能不熟而發揮不出課件的最佳效果,很大程度上降低了教師自制課件的熱情。
3、由于課件是被事先確定設計好的,因此課件不適應變化多端的教學模式。即使再優秀的專家根據科學的理論方法和豐富的實踐經驗開發出來的課件,都是由編制者按一定思路設計而成,有系統性且是前后連貫的軟件,它只適應于某一特定的教學情境,無法適應于多種教學情境變化的計算機教學的需求,根據我國各地的實際情況,每個地區的學校環境、社會因素、師資隊伍、學生對象等各不相同,所以同一課件很難被我們應用到不同的教學情境當中。
二、計算機教學的前景展析
1、多媒體、虛擬現實技術的進一步發展與應用。多媒體技術在教學中的應用,為計算機在教學領域的應用開辟了一片新天地,虛擬現實技術在教學當中的應用,給學生創建了更加接近真實的學習環境。在計算機教學中如何運用多媒體技術,真正做到以教師為主導、以學生為主體,實現師生教學互動、相互影響,把學生培養成具有運用先進的多媒體手段,能獲得知識能力的未來型人才,是我們計算機教學當中一個現實而又緊迫的問題。虛擬現實技術可以創建與現實社會相類似的環境,能夠解決和學習媒體的情景化與自然交互的要求,融合了數字圖像處理、多媒體技術、傳感器技術等多種信息,雖然虛擬現實技術是二十世紀末興起的一門綜合性信息技術,但它在教育領域內,是繼多媒體、計算機網絡之后有著巨大應用前景的技術,可以使傳統教學產生翻天覆地的變化。
2、智能計算機教學是計算機教學進一步發展的必然趨勢。智能計算機教學以認知學為理論基礎,將人工智能技術應用于計算機教學,可以根據學生的認知模型所提供的信息,通過智能系統的分析和判斷,將教學內容與教學策略分開,生成適合于不同教學的內容要求與策略要求。通過智能診斷機制判斷出學生的學習水平,可向教師提供教學重點、測試重點等建議,向學生提出更改意見,以及進一步提出學習內容的建議,用來激發學生的學習興趣,提高學習效率。因此我們可以看出:智能計算機教學與傳統的計算機教學相比,更加符合教育教學發展的規律,更加切合學生的認知習慣,具有明顯的優越性。
3、計算機教學向網絡計算機教學方向發展。網絡計算機教學是學生和教師通過計算機網絡進行課題內容的學習、講授的方式。主要優點是不受地域的限制,能夠方便地做到資源共享,功能開發靈活方便,缺點是速度慢,缺乏智能性。近年來,隨著網絡技術的發展,Internet已迅速延伸,網絡計算機教學逐漸成為研究的熱點。我國網絡計算機教學正在起步,各類網校進行的各種課內和課外教學活動為學生提供了一種新的教學資源,具有極大的應用空間。
4、網絡計算機教學和智能計算機教學相互取長補短,并相結合形成一個新的教學系統——網絡環境下的智能計算機教學系統。這種系統會按照學生不同的認知水平為其準備不同難度的教學內容,學生則只需要通過使用學生機房或家中的計算機登錄就可完成學習,學生在學習過程中可以隨時與其他在線的學習人員進行溝通與交流,還可以用發電子郵件的方式與教師探討。
5、課件開發向積件開發的方向轉變。隨著計算機的普遍應用,計算機技術得到飛快發展,教師掌握計算機技能的水平提高,在教育現代化的迫切需求下,許多教師和教育工作者由積累的實踐教學經驗與掌握的計算機技能知識相結合,開始發展教學資源庫和適應一般教師使用制作的工具或編輯平臺的道路,也就是我們所說的積件道路。積件道路發展的方式,教師真正做到了利用計算機這一有力工具,自覺運用學習理論和教學設計,自己制作適合各種情境教學的教學軟件,也改變了教學軟件的開發設計與使用相互割裂的局面,能充分展現課件的最大性能。
三、總 結
隨著科技的進步,家庭電腦的普及應用和計算機網絡技術、多媒體、虛擬現實等技術的發展,計算機教學的深度和廣度還在不斷發展,在教學過程中必將發揮出不可估量的作用,它的前景無量。
參考文獻:
[1]何克抗.李克東:《計算機應用基礎》(中等師范學校教科書),北京,北京師范大學出版社,1999年.
李克東教授認為專題學習網站主要包括四大模塊。其中,專題結構化知識庫主要向學習者展示結構化的知識,專題資源庫為學習者提供相關的擴展性知識,專題協作學習工具則為學習者自主學習、協作學習或探究學習提供便利,專題學習評價可為過程性評價、總結性評價、檔案袋評價等提供工具和手段。在實際制作專題學習網站時,我們有時會忽略專題協作學習工具的設計,有時也會增加專題學習活動的設計。
根據筆者與組內同事近十年來的教學嘗試與實踐,筆者將專題學習網站在高中信息技術課堂中的應用模式分為三種,下面筆者就結合具體的教學案例談談這三種應用模式。
一、利用專題學習網站開展網絡環境下的接受式學習
圖1為2003年筆者在講授“控制面板”這一課時所采用的專題學習網站的首頁,這也是筆者初次應用專題學習網站來展開教學。當時,學生的信息素養較低,接觸電腦的機會很少,不少學生連開機、關機、鼠標單擊、鼠標右擊等基本操作都需要教師講上幾遍。
在此之前,筆者一般采用“PPT+資源包”的形式作為課堂教學資源載體。但PPT所承載的內容有限,且交互性不夠好。而專題學習網站雖然制作時花的時間要多一些,但有利于設計者更合理地組織資源,更清晰地呈現設計思路,師生使用起來也更得心應手。
可能有人認為,接受式學習已經“out”了。但有意義的接受學習經常是學生主要的學習形式。當學生的起點較低,尚不具備自主學習能力時;當課堂教學容量較大,不允許學生花很多時間探究時;當教學內容是概念性、原理性的理論知識,不適合學生探究時,我們仍然需要采用這種接受式學習方式。我們可以利用專題學習網站,優化接受式學習。我們可以精心設計導入,讓學生樂于接受;我們可以通過動畫、視頻讓學習內容形象直觀、深入淺出,讓學生易于接受。我們還可以優化“接受式學習”的流程,當學生接受知識技能后可以根據自身能力有選擇地進行擴展性知識的學習,讓學生有自主學習的機會。
在該節課上,首先,教師演示“鼠標移動時顯示指針軌跡”,再請學生思考如何修改當前顯示的錯誤的計算機系統時間,從而引出課題。然后,教師講解并演示日期/時間設置、鼠標設置等知識與技能。接著,教師要求學生完成“練一練”中的基本題目。接下來,教師針對學生的操作進行評價,并進行小結。最后,教師要求學生根據自身實際有選擇地進行拓展學習,促使學生能舉一反三,進行知識遷移。
筆者利用專題學習網站開展網絡環境下的接受式學習的教學流程大致如圖2所示。
利用專題學習網站輔助課堂教學時,它的優點在于:①擴充容量,重新整合教材和網絡資源,以更具結構化和更易于學生接受的方式呈現給學生。②通過視頻、動畫等多媒體技術來突破重點、難點。③學生在完成階梯型任務時,遇到困難可以借助專題學習網站獲得幫助。
二、利用專題學習網站開展自主探究式學習
圖3為2006年筆者在講授“信息的智能化加工”時所采用的專題學習網站的子頁面。此時,筆者對“專題學習網站”的理解又進了一步,而學生的信息素養也普遍有了提高。
當時,江蘇省的新課程改革也已經實施一年多了,筆者在這一年多的教學中不斷嘗試應用新課程所倡導的自主學習、合作學習和探究性學習方式,結果發現專題學習網站最有利于開展自主探究式學習。教師可以利用專題學習網站營造一個良好的學習情境,以激發學生自主探究的欲望,并通過提供資源和任務引領,幫助學生探究。
筆者在應用該專題學習網站進行教學時,首先播放視頻“劉德華和機器人同臺共舞”,并請學生探究“為什么機器人可以配合音樂翩翩起舞?”,讓學生體會到人工智能的魅力,從而引出教學主題。然后讓學生與機器人進行由易到難的對話,并探究“①你覺得你的機器人朋友聰明嗎?②在人機對話中有沒有答非所問的現象?③你對機器人的回答滿意否?”學生探究后,教師組織學生交流探究結果,引出“人工智能”的實質內涵。接著讓學生帶著探究問題去自主實踐,了解人工智能的應用領域,并完成分階任務。接下來學生對照專題學習網站中的“學習評價”對自己的課堂學習效果進行評價。最后師生總結教學內容,學生進行拓展學習。
筆者利用專題學習網站開展自主探究式學習的教學流程大致如圖4所示。
利用專題學習網站開展自主探究式學習的優點在于:①學生的學習過程更自主化、個性化。學生處于積極主動的地位,可以根據自身的水平、興趣愛好選擇學習內容和探究任務,這樣能有效地激發學生的學習熱情。②學生通過自我探究獲得知識、技能,這樣獲得的知識技能更持久,同時也有助于提高學生的思維能力和創新能力。
三、利用專題學習網站開展小組協作式學習
圖5為2011年筆者在講授“圖像信息的采集與加工”時所采用的專題學習網站的主頁面。此時,筆者對專題學習網站有了更為透徹的理解,同時也能更好地應用asp來設計課堂論壇區。而隨著中小學信息技術課程的正常開設和電腦的普及,學生的信息素養普遍較高。
專題學習網站不僅為學生的學習提供了豐富的專題學習資源,還為學生提供了功能強大的協作學習平臺和專題討論區,為學習者開展協作學習提供了舞臺。
利用該專題學習網站進行“圖像信息的采集與加工”教學共用了5課時,前面4節課學生主要是對各知識點進行學習,最后一節課是綜合實踐課。在綜合實踐課上,要求學生每4人一組,組成14個“工作室”,每個“工作室”至少制作4幅反映校園生活的圖像。素材的采集工作在課前完成,作品的上交與評價均以小組為單位。
在綜合實踐課上,教師首先展示一些優秀的圖像作品,激發學生的創作熱情,并適時提出設計任務。然后各協作小組進行討論,形成組內方案。接著組內成員互相協作,進行作品的創作。 接下來各小組展示作品,并根據他人的評析完善作品。最后師生進行歸納總結,學生進行拓展學習。
筆者利用專題學習網站開展小組協作式學習的教學流程大致如圖6所示。
這種學習模式不僅有利于學生知識和技能的提高,還有利于培養學生的合作能力、交往能力和集體觀念,更有利于學生今后的學習和生活。
以上就是筆者在應用專題學習網站進行高中信息技術課堂教學時常用的三種應用模式。專題學習網站的建設就是為了應用,作為熱心專題學習網站建設與應用的實踐者,筆者期待借助專題學習網站,能創設更加高效的信息技術課堂。
參考文獻:
[1]黃娟,李克東.開發專題學習網站及進行相關研究性學習的思路及方法[J].中國電化教育,2003(5).
[2]楊滿福.專題學習網站的內涵與應用[J].電化教育研究,2004(9).
[3]何克抗,林君芬,張文蘭.教學系統設計[M] .北京:高等教育出版社,2006.
關鍵詞:現代教育技術;數學教育技術;教學
一、現代數學教育技術的內涵
現代教育技術是以視聽技術、計算機技術、網絡技術為主要媒介,通過多種媒體和學生之間的交互作用達到教學的目的[1]。信息技術發展到今天,可以從廣義和狹義兩個方面理解數學教育技術的內涵。1.廣義:一切有助于數學教育的信息技術。普適的信息技術對數學教學是有影響的[2],因此數學教育技術在廣義上是指一切有助于數學教育的信息技術,既包括專為數學與數學教學開發的各類系統和軟件,也包括通用的信息技術和相關硬件,如人工智能和互聯網支持下基于計算機、智能手機等的PPT、Word、Excel等辦公軟件、數據處理程序和各類教學輔助系統。2.狹義:數學教學軟件、計算機代數系統。數學教育技術在狹義上是指非通用的、有數學特色的、有利于數學教育展開的信息技術。從這個意義上講,狹義的數學教育技術就是為數學教學專門開發的應用技術。幾何畫板和圖形計算器是狹義數學教育技術意義下較為常見和常用的兩種技術。基于計算機或計算器的應用程序幾何畫板、GeoGebra和計算機代數系統MATLAB、MAPLE等屬于狹義數學教育技術范疇。
二、現代數學教育技術的功能
信息技術的使用可以改變學生的學習環境,能夠促進學生的數學學習[3]。正確使用信息技術有利于變革數學學習方式,激發學生學習數學的興趣,提高教師的教學效率。1.提供工具,降低任務的煩瑣度和難度。人和動物的主要區別之一在于使用勞動工具[4],這意味著使用勞動工具使得人類區別于其他動物,與其有質的不同。“君子生非異也,善假于物也。”同樣,現代數學教育技術是數學教育的重要媒介,是數學教師的有力工具。有計算機、平板電腦和智能手機等技術支持,很多煩瑣的任務變得簡潔,這能為學生節約時間以用于更加重要的探索。比如,一些純粹的特值計算,完全可以用計算機來做,學生可以把精力集中在如何由特例的觀察導出一般的結論以及如何對一般的結論進行邏輯上嚴格的證明。2.隨機模擬,動態作圖,讓數學更直觀。數學是抽象的,但是理解數學要從直觀開始。數學教學中,很多情境是學生無法在生活中親歷的,但是通過計算機軟件可以輕松實現模擬,看到直觀的模擬結果。比如在隨機事件學習中需要投擲硬幣10萬次,生活中不可能去做,也沒有必要去做,利用計算機相關的模擬程序可以輕松實現。類似的,很多概率問題都可以用計算機或圖形計算器相關程序進行模擬、試驗,為學生提供直觀、容易接受的結論。一些抽象的數量關系、代數結構,也可以用圖形來表征,讓學生直觀地看到其中的規律。幾何畫板等動態幾何軟件可以提供非常直觀的圖形(或動態圖形),通過圖形能夠簡單、直觀地找出圖形中的規律。比如,指數函數的值域、單調性和經過的定點等可以直接從圖形中捕捉到,大大提高了指數函數性質教學的效率。3.開創空間,手持技術成為移動數學實驗室和交流平臺。傳統教學中學生探究數學往往只憑借紙和筆,并且只能在教室或者某個固定的空間里進行學習。基于互聯網,有智能手機、圖形計算器等手持技術的支持,就算是在校園外,學生也可以隨時隨地對自己感興趣的問題進行計算、數據處理和探索。學習不再限于某個狹隘的空間,手持技術為學生開創多維空間,提供了多渠道交流,成為觸手可及的數學實驗室和討論班,學生隨時隨地可以進行數學探究和交流。此外,QQ、微信等已經成為學生較為常用的學習、交流平臺。
三、現代數學教育技術教學應注意事項
現代數學教育技術的意義不言而喻,但要注意技術只是數學教學的輔助手段,不是目的。高質量的數學教育關鍵還在于理解數學、理解學生,做好教學設計。1.關注數學本質,不為技術而技術。數學教育技術是數學教學的重要輔助手段,但絕不是數學教學的目標。使用技術的目的在于使抽象的數學關系更加直觀,能夠讓學生直觀地發現數學的規律和本質,從而更好地理解數學。如果使用技術只是從眾或得到相應信息技術專家的認可,那就不值得提倡。任何事物都有利有弊,利弊權衡,要選擇有利于學生數學認知發展的方式展開教學。比如,我們不能任何計算都讓學生使用計算器來做。只有那些煩瑣的沒有必要筆算的計算才鼓勵學生用計算器做,濫用計算器會導致學生的運算能力下降。2.熟能生巧,熟練掌握數學教育技術。一線教師學習數學教育技術不能蜻蜓點水,也不能一味求多。同類技術學好一門,其他技術大多是可以類比遷移的,切不可只求數量不求精通。動態幾何軟件,我們可以選擇其中一種深入學習。比如幾何畫板,認真學好幾何畫板的操作,將幾何畫板運用純熟以后,其他畫板的學習是很容易的。當然,選擇GeoGebra或者其他畫板也行,關鍵要先學好其中一種。運用熟練以后才有可能在數學教學中用得好、用得自然。3.學以致用,恰當使用數學教育技術。學習的目的在于應用。如果一線教師學習現代數學教育技術而不用之于數學教學則相當于沒有這些技術,參加信息技術的培訓學習也就顯得毫無意義。在教學中,教師應深入分析教材、精心準備,要結合具體教學內容,將技術真正融入數學課堂教學中。現代數學教育技術因其對數學教學有益而存在,只有在數學教育的實踐中才能知道技術的設計和使用是否得當。在具體的數學教學案例中融入技術,不斷學用結合,逐漸就能將技術用到數學教學中并且恰到好處。
地理是一門文理兼備的綜合性學科,涉及自然科學和人文社會科學多方面的知識,具有較強的廣泛性、區域性、實用性、綜合性以及實踐性。作為一門應用性較強的學科,使地理學研究及學習具有多維、動態等特點,地理學的空間表達方法也是復雜多樣的。也正因如此,地理在義務教育階段更應被廣泛重視,如何提高學生的綜合素質,地理學科背負著不可推卸的責任。但在目前的中學地理課程發展過程中,教育計劃的推行時暴露出很多的問題。主要體現在教師專業性較差、地理學科不受重視、教學器材不足、學生學習地理課程興趣低下。
1.1教師專業性較差
由于農村地區交通不便,工資待遇較低,使大多數教師不愿去農村學校任教,從而農村學校專業地理教師極為匱乏,地理課程由其他專業老師代教。且農村教育資源的落后,老師本身又不進行專研,只是對地理書的內容照讀,就當教學任務完成,地理知識功底十分薄弱,創新意識不足,教學經驗較少,這些都十分不利于學生綜合素質的發展和地理人才的培養。
1.2地理學科不受重視
如因前幾年東北地區地理尚未納入中考范圍之中,使地理這一“小科”更加不受重視。大部分的學校以及老師認為只要上課就可以,不對學生的學業水平進行測試。并且大多時間都留給語、數、外等主科,使學校給地理課程安排的課時過少,使教師急于完成教學進程而忽略學生的接受程度。此外,農村地區學生家長的教育觀念也很落后,認為孩子只要把主科學好,小科不重要。從而使學生養成了不重視地理課的觀念。
1.3地理教學器材不足
在一些農村學校由于不重視地理學科的教學與學習,有很多課程需要三維立體化的教具,但鄉村地區學校連基本的地圖和地球儀等器材都不足,甚至沒有,在地理教學器材上的投入較少,在很大程度限制了地理教學的開展。
1.4學生學習地理興趣低下
由于地理課是個相對抽象以及空間性較強的學科,學生在之前沒有接觸地理的情況下,學習起來較為困難,再綜合以上幾點,師資力量差,地理課不被重視,教具也較為缺乏,課堂氛圍不活躍,自然調動不了學生的興趣點。另外,傳統教學往往采用“教材+板書”模式,較為呆板、單一,難以捕獲學生眼球,教學效果也并不明顯,且只注重學生學習能力的培養而忽略了培養學生綜合運用知識的能力。因此,學生的學習積極性不高,使地理課堂失去活力。另外,教學案例較少,使學生難以理解教學內容。
1.5教學方法刻板單一
很多學校和教師并沒有依據新課標要求進行教學,忽視了對學生綜合素質和核心素養的培養,仍采用傳統教學方法以老師為主導和主體的教學方法,無法體現地理學科的特色,無法實現教師與學生的交互性,無法調動學生自主學習的主動性,容易使學生學習的理論知識與應用實踐脫節。
2建設共享案例庫的意義
當今社會所需要的是全面發展的人才,而一些鄉村地區因為觀念落后等原因,以升學作為教育教學的重點,嚴重阻礙了地理學科課程的深化改革。針對以上鄉村地理課程現狀,地理學科案例庫可以充分解決好教與學的問題,為課堂教學提供了更加多樣化的選擇,促進從原來以“教”為中心的傳統教學模式向現在以“學”為中心的新型教學模式轉變,極利于培養學生獨立思考、解決問題的能力,對于提升地理學科教學質量極為重要,有助于地理教學方法與時俱進,緊跟時代步伐,符合新課程改革背景下的教學理念。共享案例庫依托現代技術手段,創新了教學方式,這種創新,有望成為農村義務教育高質量發展的內在動力。開發建設鄉村地理案例庫,共享案例資源庫,對于實施地理新課程和深化地理教學改革及促進鄉村教育發展具有重要作用。
2.1建設共享案例庫有利于增加鄉村地區對地理學科的重視程度
利用案例進行教學有利于教學模式和教學方法的更新,提升了地理在鄉村學校的學科價值,使地理學科的影響力提高,社會價值進一步加大,進一步改善了鄉村學校不重視地理學科的觀念,促進鄉村學校對地理學科形成科學認知,減小城鄉教育差距,對于解決地理課堂教學問題具有實際意義。
2.2案例教學在提高學生綜合素質方面發揮了獨特作用
案例庫通過教師引導,使學生自己分析、理解、研究具體案例,或者學生進行小組合作探究,使學生更好的掌握和運用地理基礎知識與地理技能,充分調動學生學習地理的積極性,有利于學生全方位綜合發展。培養了學生理論聯系實際、地理綜合思維、創新思維、主觀能動性以及實踐能力。為未來培養綜合性地理人才,服務于家鄉、社會、鄉村振興奠定了思想基礎。
2.3有利于促進鄉村地區地理教師基本專業素質的提高
案例庫既可以為教師提供具體的教學情景描述,又充實完整了課堂的教學環節,同時也補充了教師欠缺的地理專業知識。對于一些雖具備專業地理知識但教學經驗不足的教師,拓展了教學模式與方法,提供了理論支撐,大大提高了從教技能和教學效率,在科學開展教學方面,也將會有較大的指導意義,進而促進農村地理教育的改革和發展。
2.4有助于提高學生的課堂參與度和積極性
地理案例是新的教學理念在地理課堂中體現的載體,建立在教師對實際問題的了解,進而引導學生對問題的思考和探究。案例教學以教師為主導,以學生為主體,引導學生對實際案例的分析從而解決地理問題,從中培養學生的實踐能力與創新能力,倡導自主、合作、探究式學習,改變學生的舊的學習觀念、舊的學習方式,激發學生地理學習興趣。
2.5促進區域間地理案例庫的完善共享
推進案例庫向全面、綜合、完善發展,就要真正樹立起“全員共建、案例共有、平臺共管、利益共享”的案例庫建設理念,在加強校校合作、城鄉合作起到了特殊作用,在很大程度上減小了教育的城鄉差距。
2.6對于新課程改革有較大推動作用
新課改對學生的核心素養發展提出了新要求,要求從傳統的以教師為主體地位轉變為以學生為中心的新教學方向。案例教學要求學生主動分析、思考、探討問題,強調學生的自主性,且尊重學生個階段身心發展特點,制定個性化案例,使案例庫種類豐富,促進科學教學,有助于師生共同發展,符合新課程改革以及課程標準要求。
3地理共享案例庫建設與應用原則
3.1遵循科學性原則和地理教學性原則
共享案例庫建設所選擇的數據和信息必須要確保它的客觀性,絕不能胡編亂造、篡改數據、捏造事實,避免學生對地理知識形成錯誤的認知。為了確保案例及數據來源準確、可靠、客觀,要全面的查閱信息,保證論證充分,分析恰當。實施步驟應清晰有度,方案齊全。最重要的是案例要圍繞實際問題采集,并展開教學,據此可突出課程的實用性特點。案例的選擇要符合學生發展實際,符合教師教學水平實際,符合教育教學特點實際,有效針對教學特點,制定并遵守教學原則。另一方面,由于地理知識繁多復雜,要將案例庫建設有一定的規律性和興趣性,提高學生對地理學習探究的興趣。中學生雖然具備一定的地理知識,但認知寬度較窄,且對科學方法的理解程度和認知不足,因而教師應秉持教學性原則,在教學過程中引導學生聯系案例,在案例中發現問題,分析問題,從而解決問題,提高學生的實踐能力和科學認知。
3.2符合地理學科特性原則
地理是一門空間性和地域性較強的學科,與其他學科有很大差別,這就要求在進行地理教學時要依據圖表進行。因此,案例庫的建設要以圖表為主,使學生在學習時養成結合圖表的習慣,從而進行獨立思考,解決問題,掌握學習地理的技巧,培養和優化學生科學方法、科學思維和創新能力,并從中探索出地理學科的內在規律。
3.3關注各學科間相互聯系原則
各個學科從不同方面闡述知識和理論體系,各學科相互聯系、相互滲透、密不可分。因此,建設案例庫時還要關注其他各學科對地理的影響及作用,利用學科之間的聯系,使學生更好的理解分析案例,且地理是一門文理兼備的學科,案例的選擇要兼顧文理思維,使學生建立多方位,更加全面的知識體系。
3.4依據課程標準建設共享案例庫
《普通高中地理課程標準(實驗)》反應現代社會要求國民能夠在科學地認識人口、資源、環境、社會相互協調發展的基礎上,樹立可持續發展觀念,形成文明的生活與生產方式。課程標準要求從學生的全面發展和終身學習出發,構建體現現代教育理念、反應地理科學發展、適應社會生產生活需要的高中地理課程。整體強調素質教育與核心素養,因此教師要不斷的改變自己的教學方法與模式從而順應地理課程改革這一富有挑戰性的新課題。而案例庫的建設要依據地理課程標準的要求,以培養學生地理科學素養和綜合素質為根本宗旨,引導學生關注全球問題以及我國改革開放和現代化建設中的重大地理問題,弘揚科學精神和人文精神,增強社會責任感,強化人口、資源、環境、社會相互協調的可持續發展觀念。
3.5以鄉村振興為根本開發目的
開發與建設共享案例庫應以滿足實施鄉村振興戰略的人才培養需求為基本出發點,以面向現代地理學為基本戰略,服務鄉村振興為主要責任。共享案例庫的建設應充分發揮地理學科的優勢和特色,利用案例教學提高地理學科的重視程度,促進學生整體水平提升,使教學和科技發展有力結合,從而促進鄉村教育振興,闡釋新時代鄉村振興科學研究的前沿問題及科技需求,進一步深化中國鄉村科學與鄉村振興地理學研究。
3.6確保案例時效性與實用性
吸納互聯網、大數據、人工智能、等領域具有代表性的案例,保持案例庫不斷更新,案例的選擇最好為近期發生或當下存在,不宜選擇時間過長或歷史時間悠久的案例,并保證案例內容的完整與更新的及時,且最好是當前社會熱點問題,將真實發生的實際案例引入教學環境,并且對特定案例的背景、發生條件、發生過程和結果進行描述,讓學生感受到案例的真實情況,能夠激起學生學習興趣,使學生產生共鳴,秉持與時俱進原則。同時案例要與生活和學習內容緊密相連,加強學生在生活中運用地理知識的能力,使學生易于理解,確保知識為社會生產、現代化建設服務。
4地理共享案例庫建設與應用建議
4.1加強案例庫區域間的共享機制
優質教育資源共享是促進教育公平、實現農村義務教育高質量發展的主要途徑。案例庫建設需要不斷完善,就要依靠區域間各學校的交流、合作、對案例的補充,依靠團隊的力量,推動建立基于區域共享的教學案例庫,增強共享意識,建立教育資源共享體系。案例間的區域共享不僅可以促進教學模式和方法的轉變,更有利于加強鄉村地區學校與城鎮學校之間的觀念交流,從而對鄉村教育振興產生較大影響。
4.2靈活運用多種形式呈現地理案例庫
多媒體教學方法的迅速發展和普及,雖然相比于傳統教學方法先進,但運用形式依然較為單一、呆板,通常只是通過圖片形式呈現。案例教學應打破傳統模式,多方式、多角度、多元化的呈現地理案例。例如,可借助現流行的短視頻平臺,通過將地理案例與視頻、音樂、圖片的結合制成地理案例短視頻,增大地理案例的影響力與共情力,拓寬傳播途徑,從而有利于共享案例庫的進一步推廣和提高,同時提高學生學習地理的興趣。
4.3以教師為主導,以學生為主體
課堂改革是素質教育的必然結果。教師在整個教育教學過程中擔任對整個教育活動的領導組織作用,而學生使學習認知活動的主人,是學習的主體。案例的選擇在很大程度上決定了課堂教學的效果,學生是案例分析、探究的主體,不僅要了解案例的問題本身,還要學會掌握和運用地理知識和地理技能的方法,因此,在案例選擇上要與教材緊密聯系,使學生易于理解,使教師方便講授,提高教師與學生的交互性,有力的鍛煉了學生的團隊合作精神、溝通能力、探究意識以及協調、組織、溝通能力,完成開放式的教學模式的創新。
4.4優化案例庫實施過程
建設前,大量收集數據真實案例,豐富案例種類,滿足不同學生個性化需求;建設時,將不同種類案例進行有規律分類,同時進行嚴格篩選,將時效性較差,違背科學原則案例刪除;建設后,積極收取各學校教師及用戶的反饋,及時改正案例庫中的不足,滿足用戶需求。民族要復興,鄉村必振興。鄉村振興不僅是鄉村和鄉村產業的振興,也應是鄉村教育的振興。只有辦好鄉村教育,才能更好地助力鄉村振興。鄉村要全面振興,產業是關鍵,教育當先行。鄉村振興必須依靠人才,人才培養必須依靠教育。農村教育因此要保障各學科均衡發展,促進農村教育振興,是決策者和教育研究者亟待解決的問題。辦好鄉村教育有利于培養鄉村產業人才,有利于留住鄉村產業人才。地理共享案例庫的建設不僅僅是提高教師專業素養的案例庫,也是為學生提供素材的平臺,更是老師與學生之間交流溝通的橋梁。它的建設不但有利于促進地理學科的發展,而且也有利于平衡各學科發展,縮小城鄉教育差距,培育地理人才,支撐和引領鄉村振興戰略。
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關鍵詞:知識管理;教學資源庫;隱性教學資源;知識管理工具
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 16-0000-02
1 當前教學資源庫建設存在問題
教學資源庫提供素材、課件、網絡課程、教學案例等豐富的資源,保證了網絡教育的順利實施。然而,目前教學資源庫建設卻存在若干問題:
(1)資源過于分散,形式過于單一。目前資源庫大多內容豐富,范圍寬泛,只是教材、課件、習題等資源的簡單堆疊,缺乏整合,內容與教學需求有一定差距,形式單一、缺少活力,無法調動學習者的興趣,教學效果差。
(2)缺乏知識結構的構建。現有資源庫大多缺乏對學習者知識體系構建的指導,缺乏對基礎知識、關聯知識的介紹,使學習者不能利用原有知識和經驗去同化當前要學習的新知識。
(3)缺乏對知識共享與交流的互動環境的構建。盡管多數資源庫提供BBS、QQ等交互功能,但由于缺乏知識交流手段和知識共享群體,無法形成學習型組織那種持續的學習氛圍。
(4)缺乏對學習者的個性化服務。資源庫缺乏對資源內容的深度挖掘與整合,建成后只能提供既定內容給學習者使用,而不能結合學習者的需求,主動為學習者提供合適內容的個性化服務。
總之,教學資源庫建設目前開發水平較低,還是按照傳統思路來建設,即圍繞教育軟件和課程教材建設進行,資源庫是靜態的,沒有采用知識管理來組織、管理資源。
2 利用知識管理對教學資源進行分類
根據在知識管理中將知識分為顯性知識和隱性知識的分類方法,可以將教學資源相應地分為顯性資源與隱性資源兩類。
2.1 顯性資源
顯性資源主要包括各種學習材料。按照《教學資源建設技術規范》的界定,顯性教學資源主要包括各類媒體素材、題庫、試卷、課件、網絡課程、教學案例、常見問題解答、資源目錄索引以及文獻資料等。經編碼后,將顯性資源存儲在資源庫中,在使用時可通過知識搜索等工具來實現。
2.2 隱性資源
隱性資源主要是分布在教師、學習者頭腦中的知識資源。比如教師的教學經驗、教學技巧、心得體會、獨特見解;學習者在與教師、其他學習者交流中產生的智慧火花等。隱性資源不易編碼和存儲,但可通過交流來實現共享。
從知識管理的角度來看,資源庫建設不能只注重顯性資源,而應充分挖掘隱性資源,如教師與學習者的經驗、見解等智力資源。
3 知識管理在教學資源庫建設中的應用
利用知識管理來指導教學資源庫建設,改變傳統思路,樹立新觀念,通過知識的積累、挖掘、共享與更新促進資源庫的建設,建立流動的動態資源庫,讓每一個學習者都能貢獻信息、知識等資源。知識管理在教學資源庫建設中的應用體現在以下方面:
(1)將隱性知識納入資源庫,擴展了資源庫的范圍。現有資源庫大多只包含靜態資源,忽視了隱性知識。從知識管理的角度看,應將隱性知識納入資源庫,并使其共享,以利于學習者個性發展和知識的創新。這是教學資源庫建設的重要內容。
(2)使學習者成為資源建設者,拓寬了建設者的范圍。將學習者的獨特感受和獨到見解納入資源庫中,可以豐富資源庫的內容,實現資源庫的動態發展。
(3)實現信息推送,有助于建立個性化知識庫。教學資源庫的建設要考慮將資源獲取與學習者的認知和行為結合起來,分析學習者的需求特點,將符合學習者需求的信息自動推送給學習者,支持學習者知識建構的不同需求。
(4)針對不同資源,運用不同方法來管理。對于靜態資源,要規范描述、分類與整理,側重資源的再利用;對于動態資源,要重視學習者的交流,挖掘隱性知識,激發交流熱情,促進學習者隱性知識的顯性化。
4 知識管理視角下教學資源庫建設的策略
4.1 建立有效的管理與激勵機制
為有效開展資源庫建設,學校應成立專門的工作機構,負責組織協調建設者與專家、教師、學習者的溝通與聯系,倡導平等信任、合作共享的文化氛圍,引導教學資源的上傳、使用與評價,制定激勵機制等制度促進知識共享。
4.2 注重隱性教學資源的建設
(1)轉變教育觀念
提倡“對話式教學”,促進師生與生生的平等交流、心靈互動與知識共建;充分挖掘學習者的潛能(如注意力、記憶力、思維能力),注重學習者個性力量的培養;教師要為學習者服務、為學習服務,就學習問題發表個人觀點和經驗體驗等,正確引導學習者。
(2)積極評價,及時反饋
在教學中運用真實性評價對學習過程進行實時跟蹤和監控,根據反饋信息指導、調控、補救教學與學習活動。真實性評價包括自我評價和檔案袋評價。自我評價是對個人和學習小組的作品、過程和進步的評價,涉及學習者體驗、協作精神等方面,幫助學習者及時反饋。檔案袋評價是一種持續、自然的評價形式,可以鼓勵學習者主動學習,促進個人學習與發展。
4.3 知識管理工具的使用
知識管理工具能促進知識的生成、編碼和轉移,提高學習效果,幫助學習者獲取、識別、存儲與轉化知識,最終實現知識的共享和創新。
(1)知識查找工具。為方便在庫中查找資源,首先要確定資源分類方法,可從知識的物理屬性、內容屬性及認知目標屬性等方面進行分類。知識查找工具包括知識地圖、篩選搜索及百度、Google 等成熟搜索引擎。
(2)知識獲取工具。知識獲取工具包括瀏覽工具和下載工具。可在資源庫中嵌入閱讀器、播放器等軟件,方便資源的瀏覽。下載工具則如迅雷、FlashGet等軟件。
(3)知識整合工具。知識整合工具可以重新構建知識流,用來創造和應用新知識。知識整合工具要容易操作,能添加、整理分散的知識,形成適應新教學目標、教學環境的資源。
(4)知識交流與共享工具。學習者利用知識交流工具可以共同探討問題,通過整理使零散的知識和觀點變得有序和有用。知識交流分為同步交流和異步交流兩種,同步交流要求學習者同時在線,相應工具如QQ、MSN等;對于異步交流,學習者可根據自身情況選擇性地交流,相應工具如留言板、BBS等。知識共享工具也可保存交流過程文檔和相應語境,如論壇或新聞組等。
(5)知識創新工具。目前還無法實現知識的自動創新,只能利用人工智能對知識進行簡單推理,或者實現輔的知識創新。在教學實踐中,只能綜合上述工具進行合理使用,來實現知識的創新。
4.4 依托網絡環境,構建教學資源平臺
構建統一的網絡資源平臺,消除技術標準和接口的差異,從而實現遠程教學資源庫之間的交流和共享。該平臺的建設可以采取兩種模式:一是在系統中設計一個資源庫管理模塊,二是搭建獨立的資源庫管理平臺。實踐中可將各種知識管理工具嵌入到平臺中來,方便學習者使用各類工具進行知識管理。
利用教學資源平臺,學習者既可方便地學習各類顯性知識,又可獲得經驗、心得等隱性知識。比如,師生通過在線交流或撰寫網絡日志來討論各類問題,自由發表個人經驗、學習心得等隱性知識;學習小組發表任務過程。
5 知識管理視角下教學資源庫建設的流程
(1)選擇恰當的資源內容。要根據資源所屬的學科領域,按教學大綱和課程目錄的順序劃分資源的詳細內容。在內容上,不僅要考慮該學科的基本知識,還要關注最新的研究成果。同時要根據學習者的需求來考慮資源類型,以及資源的獲取、組織和使用方式。(2)明確統一的技術規范。在內容確定后,要根據國家資源庫建設的標準,對內容進行整理和排序,以利于資源的使用和共享,避免重復建設。(3)收集、整理和存儲資源。在確定資源的內容與技術規范之后,應通過購買、下載或自行研制等多種途徑搜尋與教學相關的具體資源,要按照一定的技術標準、格式和類目進行邏輯整理和存儲。(4)建立完善的導航體系。為使學習者能夠快捷、有效地獲取資源,使資源有序化、結構化,在實踐中可按照某種知識體系,建立教學導航;按照某種應用功能,建立功能導航,按照某種資源分類標準,進行資源編目。(5)提供個性化的服務。利用數據挖掘技術,針對學習者的需求提供有效知識,實現個性化服務。比如主題詞自動提取,文摘自動撰寫,資源自動分類等,在海量數據集中自動識別和采集有效的知識,簡單明了地呈現給學習者。(6)更新、交流與共享資源。資源要及時更新,使資源庫保持最新狀態,要具備有效的交流途徑和共享手段,促進知識的應用,滿足學習者的需求,體現資源庫的價值。
6 結論
知識管理為教學資源庫建設提出了一種新思路,可以較好地克服當前資源庫建設的局限和不足,對于構建結構完整、層次清晰的教學資源庫有重要意義。其應用的重點及難點是對信息資源進行深度挖掘與整合,提供按知識概念體系組織的學習內容,通過知識概念和學科門類來關聯不同知識庫的資源,來完成知識推送,從而實現對學習者的個性化服務。
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【關鍵詞】信息技術;計算機;信息素養
1信息技術教育與計算機教育的聯系
信息技術是指有關信息的收集、識別、提取、變換、存貯、傳遞、處理、檢索、檢測、分析和利用等的技術[2]。信息技術能夠延長或擴展人的信息功能,凡是可以擴展人的信息功能的技術都是信息技術。信息技術主要包括計算機技術、通信技術、傳感技術和微電子技術。
從信息技術教育的發展歷程來看,計算機教育是信息技術教育的基礎,信息技術教育是計算機教育的發展和延伸。在信息技術授課過程中,計算機既是教師授課的工具,也是學生學習的工具。
《普通高中信息技術課程標準》實現了對計算機教育的超越,以提升學生的信息素養作為課程的總目標,以提供人生的發展基石為宗旨,強調問題解決,關心生活實際。內容的選擇范圍更加寬廣,融合了大眾取向和技術取向兩個方面的需求。包括一個必修模塊“信息技術基礎”和五個選修模塊“算法與程序設計”、“多媒體技術應用”、“網絡技術應用”、“數據管理技術”和“人工智能初步”。
2信息技術教育與計算機教育的區別
在課程目標上,《普通高中信息技術課程標準》具體規定了課程的總目標和分目標。總目標在于提升學生的信息素養[1]。針對這個總目標,《普通高中信息技術課程標準》分別從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度進一步說明了分目標。高中階段的課程目標就是在義務教育階段的基礎上突出對學生“信息素養”的提升,包括信息意識、信息道德、信息知識及綜合應用信息技術解決問題的能力。
而計算機技術是對學生的計算機知識和技能的培養;早期的計算機教育主要是依托高等學校計算機專業人員開展的,自成體系,邏輯性強,明顯有面向學科體系和面向社會需求的特點,而忽視了對人的發展的關注。
在課程內容上,計算機課程的內容主要是學習計算機的工作原理、基礎知識、基本操作與使用、程序設計、工具軟件等等。信息技術課程內容主要是學習一些信息技術基礎、網絡基礎及其應用、數據庫管理技術、多媒體技術等。
從課程教學方法和模式來看,傳統的計算機教育以“講練結合”為主要教學方式,強調接受學習,機械訓練。學生處于被動學習的地位,學習積極性和主動性受到不同程度的壓抑。而信息技術教育則尋求新型的基于問題解決的探究性教學模式,倡導主動參與,樂于探究,強調“任務驅動”、“問題解決”等教學策略的正確應用;重點強調培養學生的評價能力;更加注重方法和思想的挖掘;進一步強調了信息技術教育的人文性、文化性。
從課程評價內容和方法來看,傳統計算機教育重結果評價,輕過程評價,未能全面發揮評價教育功能。而信息技術課程評價以建構主義為指導,重視過程評價。不只局限于教師對學生的評價,還可以采用同學之間互評、學生自評等多種形式。強調評價對教學的激勵、診斷和促進作用,弱化評價的選拔與甄別功能;強調發揮教師在評價中的主導作用,創造條件實現評價主體的多元化;強調評價要關注學生的個別差異,鼓勵學生的創造實踐。評價要關注學生的個別差異,鼓勵學生的創造實踐。
計算機課程資源比較狹隘,僅限于計算機和網絡,而信息技術課學生不僅可以通過電視、報紙、書籍、期刊、電話等媒體來學習也可以利用計算機教室、圖書館或電子閱覽室。