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教學方法是指“在教學過程中,教師和學生為實現教學目標、完成教學任務而采取的教與學相互的活動方式的總稱”。[1]教學方法多種多樣,課程不同教學方法也應有所不同。《法學概論》是高校思想政治教育專業的一門基礎課程,通過學習要達到的目的不僅是讓學生被動地接受某一項法學原理、法律規定,更重要的是讓學生思考法律知識的學習方法,讓學生運用法學理論解決法律實際問題。要達到此教學目的,教學者在教學過程中必須避免傳統的“填鴨式”、滿堂灌的教學模式,必須充分發揮學生的主動性、參與性,必須注重培養和提高學生分析問題和解決問題的能力,而這一切的完成有賴于合理的恰當的教學方法在課堂教學中的貫徹。筆者結合長期的教學實踐,談談在《法學概論》教學中幾種教學方法的貫徹和運用。
一、理論與實際相結合
《法學概論》中的法學理論知識理論性強,教學中多采用理論與實際相結合。我國社會主義法的理論知識的學習必須聯系我國的實際情況,著重聯系當代中國法治的實際,教學中不回避中國在法治建設中存在的問題,讓學生明白:我國法學的研究起步晚,法治建設也還剛剛開始,與西方發達資本主義國家相比,我國法治建設中亟待研究和解決的問題還很多,要增強學生的歷史責任感。同時要聯系中國法制的建設和發展,對中國法治建設取得的成績給予肯定,讓學生了解到隨著我國改革的深入,我國民主與法治建設方面取得的成績巨大,令世人矚目,增強學生的民族自豪感,激發學生學習該課程的積極性,用學法、懂法和守法的實際行動為推動中國法治化進程做出自己的貢獻。
二、用典型案例的分析輔助教學
《法學概論》中的部門法知識的學習,因為課時有限,涉及的法律知識面廣,在教學中多選用典型案例的分析輔助教學,加深學生對法律知識的理解。用案例輔助教學,具有靈活、直接的特點,能有效地活躍課堂氛圍,啟發學生思維,學生更易接受,對深入鞏固教材知識的重點和難點能起輔助作用。
(一)案例輔助法律知識的講授的首要環節是選好案例。
首先必須針對教學中的重點與難點選擇案例,以利于學生對重點與難點的把握;其次,必須和教學要求、教學目的相吻合。《法學概論》是針對非法律專業學生開設的,案例不能太難,在挑選案例的時候,要求案情簡單、短小,不能太復雜,學生要花長時間才能把案情搞清楚的案例不得選用。此外,選擇的案例不要涉及多個知識點,以只涉及一個到兩個具體的知識點為宜。
(二)案例輔助法律知識講授的關鍵是對案例的運用。
對案例的運用一是要通過案例提出問題,讓學生用所學的知識解答問題,或者要求學生對提出的問題通過思考引出新知識點,這樣能激發學生強烈的求知欲和學習興趣,吸引學生的注意力,活躍他們的思維,使學生能較快地掌握所學知識。二是要運用典型案例例證法律原理。教材中很多理論知識都用一些法律術語敘述,教師如果純粹地用理論解釋理論,學生就會覺得生澀難懂,使用事例例證法律原理和法律規定,可以把枯燥無味的法學理論知識形象化、生動化,讓學生更容易掌握用例證解釋的法律理論。三是要通過案例分析比較容易混淆的法律現象或法律術語。教材中有許多法律概念或法律規定單一從字面上來看,不易理解也不易分辨,學生很難接受。如果能結合案例的分析和比較就能幫助學生透徹理解有關知識,在比較中準確掌握。如對民法中一般侵權和特殊侵權的講解,分別輔以一個案例,并對二者進行比較,這兩者的不同點就十分清楚了。
案例輔助法律知識的講授要特別注意幾點:首先,對案例的處理要突出一個“疑”字,要求學生讀懂案情,在讀懂案情的基礎上明確案件要解決什么樣的問題,教師要給學生引導,要把學生的思維集中在要了解和掌握的知識點上。其次,必須調動每一位學生的參與意識,鼓勵學生大膽發表意見和看法。在案例討論中往往有的學生很積極主動,有的學生則被動,不思考、不發言,教師可以單獨提問這類學生。最后,教師要依據相關的法學原理和法律規定,對案例進行分析并給予答案,因為學生對案例進行分析后,往往會有各自不同的觀點,教師必須進行歸納和評判。
三、加強師生互動
當前高校教學改革的主要目標之一是要改變傳統的以教師為中心的教學模式,建構一種既能發揮教師的主導作用又能充分體現學生認知主體作用的新型教學模式。[2]我國高校教育的教學模式在上個世紀基本上是以教師課堂的講授為中心,這種教學模式的優點是便于教師對系統的科學知識的傳授,其弊端是忽視了學生的自我認知,嚴重地阻礙了學生的學習主動性和積極性,學生只是很被動地接受教師傳授的課本知識,嚴重阻礙了學生的獨立思考能力和創新能力的培養和提高。
《法學概論》課的特點是概念多,原則多,尤其對法律規定的辨析和理解,一直是學生學習的難點,因此,除了對學生不易理解和把握的知識點講透以外,任課教師應特別注重課堂討論,采用師生互相提出問題的方式引導學生進行思考。所提的問題應盡可能圍繞教學的重點和難點,圍繞理論與實際的結合點,以問題導入講解和討論有助于激發學生自動的學習興趣或好奇心,有助于激發學生的思考,有利于提高學生在生活中應用知識的能力,同時,也有利于考查學生的領悟與吸收的情況,可以使教師根據學生學習結果的信息反饋,及時補充教學內容。
四、滲透情感教育
教學過程既是知識傳授的過程,也是師生進行情感交流,學生心智得到發展的過程。學校教育如果忽視了對學生情感的關注,培養出來的學生其情感將是殘缺的。教學活動應該在民主、平等、親切的氛圍中進行,教師應充分挖掘學科知識內容中的情感因素,并把這種情感適時適當與課堂教學巧妙結合,從而達到學科知識與情理交融的教學境界。《法學概論》中的法學原理部分是純理論性的,在講授時應該適時適當滲透感情因素的教育,比如在講到法律意識、守法、法律責任和法律制裁等理論問題時,作為教師此時應該既像父母又像年長的朋友,教育學生要學好法律,提高法律意識,結合大學生違法犯罪的事例,語重心長地教導學生必須懂法、守法,遠離違法和犯罪,做一個對社會有用的人。
《法學概論》中的部門知識的學習可穿插的事例和可滲透的感情因素更多,如講授到婚姻法時可以和學生們討論大學生在校期間即使具備了婚姻法規定的結婚條件,但結婚會給學習、生活帶來諸多不利的因素,以朋友的口吻勸導他們仍以不結婚為宜。在教學過程中貫穿情感教學可以讓學生產生相應的情感反應,能更好地調動學生接受教育的積極性,讓學生愉快地接受所傳授的知識和信息,主動去學習、探索。
完成教學任務所采用的教學方式是多種做樣的,每種教學方法都有其獨特的作用,都有其特定的適用范圍,在教學過程中應結合本章本節的教學內容,選擇適宜的一種教學方法完成教學。目前,科學技術日新月異,要求高校大力改變傳統的教學方法,如何采用能真正培養學生具備獨立思考和創新能力的教學方法是擺在高校教師面前的一個課題。為了實現教學目標,完成教學任務,作為教師必須教而不厭,學而不倦,不斷地探索教學方法,優化教學模式,給學生提供一個民主、自主的學習環境。
參考文獻:
關鍵詞:初中物理;探究式;實驗教學
培養學生的觀察能力和實驗能力是初中物理教學的重點,在初中物理教學中加強實驗的教學,不僅有助于學生獲得全面的學習情感體驗,了解和掌握物理學科的學習方法,同時還能使學生養成獨立思考的學習習慣,形成科學的世界觀,樹立實事求是的科學態度和勇于探索的科學精神。因此,初中物理教師在實驗教學中應積極開展探究式教學,實現學生的主體地位,積極推進教育改革的進度,使學生喜歡物理學科、學習物理知識、掌握物理實驗,進而形成綜合的物理素質。
一、初中物理探究式實驗教學的重要作用
傳統應試教育下的教學方式是“灌輸式”教學,教師在課堂上講得口干舌燥,學生在下面機械地接受,學習效果的好壞全憑個人,學生幾乎沒有獨立思索和探究的時間。而探究式實驗教學,保證了學生充分參與到實驗過程中,鼓勵學生提出質疑和自己的見解,最大化地激發學生的學習興趣。物理學科是來源于生活的學科,學生在參與探究式實驗教學時能夠將知識和生活有機地結合在一起,不僅擺脫了傳統教學思想的束縛,提高學生在現實中運用物理知識的能力,更能發揮學生的創新精神,貫徹新課程改革的指導思想。
二、新課改下初中物理探究式實驗教學方法
1.鼓勵學生發現問題、提出問題
物理研究始于問題,發現問題是物理研究的前提。有時候,當學生能對知識提出一個問題,要比他解決一個問題對其影響更大。因此,教師在實驗教學中應注重培養學生的問題意識,不要認為學生沒有問題就是對知識已完全理解和掌握,往往有可能是學生沒有學通、學透,應鼓勵學生去發現問題,勇于提出問題,使學生在已掌握的知識和實際生活中的問題面前大膽提出質疑,充分發揮學生在學習中的主導地位,學生是知識的探索者、創新者,而不再是知識的被動接受者。
2.引導學生對問題提出假設、猜想
猜想是想象力的基礎,那些偉大的物理學家正是對別人沒有發現的現象或未曾認識的領域提出了大膽的猜想和假設,進而不斷地進行實驗探索,才為我們總結了今天的物理規律。同樣,物理實驗教學如果缺少了猜想和假設,教學過程就變成了單純的知識輸入過程,根本不能有效地培養學生的實驗能力和科學素質。因此,教師應該注重引導學生對實驗提出猜想和假設,可在學生明確教學目標后,為學生設置合適的問題,激發學生主動探索的積極性,適時引導學生對問題提出假設和猜想,學生在假設和猜想的驅動下,自然而然地投入到實驗探索中。
3.組織學生設計實驗方案、動手實驗
設計實驗方案是提高學生實驗思維的重要環節,動手實驗是物理教學中訓練學生實驗能力的主要部分,學生通過自己的猜想和假設以及教師的相應指導,嘗試設計實驗方案。由于學生的思路差異,針對同一問題必然會有多個方案,有的設計方案從理論的角度看無懈可擊,但是在實際操作中卻難以實現;有的方案缺乏科學性、合理性,根本不具備實施的意義等等,對于學生的這些思路,教師不能一句話就否定,而是要先鼓勵學生的創新想法,再適當地指導、糾正,避免挫傷學生的積極性。實驗過程中要考慮到學生的基礎水平和實踐能力的差異,要做到有所區分、有所側重、有的放矢。
4.指導學生分析處理實驗數據、總結思維方法
實驗操作結束后,教師要指導學生正確地記錄、分析和處理實驗數據,培養學生比較、推理、概括、歸納、總結等物理思維方法。學生通過實驗得出實驗現象及實驗數據后,與學生共同探討和分析,得出實驗現象的準確成因,去偽存真,引申探究目標。學生通過小組性的合作和交流,不僅鍛煉了表達能力和動手能力,更重要的是形成了良好的團隊精神,為學生將來步入社會與他人建立良好的交流合作打下基礎。
總之,探究式物理實驗教學,不僅能培養學生獨立研究問題的能力、實際動手操作的能力,更重要的是能使學生形成實事求是、科學嚴謹的學習態度。通過提出問題、設計方案、選擇設備、制作儀器、收集處理數據、評估交流結果等一系列探究性教學訓練,激發學生的學習興趣,發揮學生的學習經驗,提高學生的觀察能力和動手能力,為學生日后的學習、創新、發展打下堅實的基礎,這正是新課改背景下的現代教育目標。
參考文獻:
關鍵字:高校;思想政治;教學方案改革
高校思想政治理論課是指以加強高校學生理論形態的思想政治教育為目的課程,也是培養高素質人才的必修之課。但是從以往的教學效果來看,結果并不理想。老舊的教學方案讓老師只是按部就班的授課沒有起到引導的作用,而教學內容空洞行似說教且脫離實際,這樣就影響到了高校學生思維開發,且降低了對思想政治教育理論課的興趣。高校思想政治理論課教學方法的改革迫在眉睫。
一、高校的思想政治理論課教學存在的弊端
高校的思想政治理論課的教學存在不少問題,首先思想政治理論課本身就是比較乏味的一門課,再加上教學內容過度重復以為強調它的知識性,沒有結合社會實際的授課很難讓人對它產生興趣。其次,高校學生經歷了應試教育的“摧殘”到了大學后覺得可以得到放松抵,加上它占有的分值不重,就產生了對觸靠死記硬背的思想政治理論課的抵觸心理。再次,到了大學后,課堂不再是幾十人的小課堂,而是成百上千的大課堂,老師根本沒辦法照顧到每個學生,課堂上的秩序很難控制,怎樣生動的演繹才能讓每個學生都能接受所講的知識更是個難題。最后,每個人對這門課程的認識都相差很大,包括老師,這門課程的重要性在他們心里也千差萬別,有的或許只是想把課上完,缺少責任感。
二、高校思想政治理論課教學方案的改革措施
1.采用新媒體教學
隨著經濟的發展各高校的教學設施得到了完善,包括多媒體的安裝。在這樣一個新媒體時代新媒體在教學當中的應用不容小覷,它是結合了音頻、文字和圖片高端技術,在教學過程中適當的運用可以激發學生的興趣,能把學生的積極性調動起來減少在思想政治理論課當中的低頭族。光有多媒體還不行,還要掌握好呈現的內容的有趣性和知識性。在網上篩選教學素材時注意挑選有趣的又能很好詮釋主題的素材,這樣才能發揮多媒體的作用。此外,老師應該建立自己的網絡地盤,里面可以結合實際闡述課程知識,以多種渠道充實教學內容,然后展現給學生,激發學生的興趣,還可鼓勵學生創建自己博客,便于老師與學生之間進行溝通交流,能實時的對老師的教學方法提出建議。
2.采用課外實踐教學
一直以來高校對思想政治理論課都是采取單一的教學模式即室內授課,“實踐是檢驗真理的唯一標準”,只有實踐動手才能讓學生真真切切地感受到課程知識的正確性。如果只是一味地夸夸其談,那么學生得到的也只是表面上的知識,轉眼即忘。多開設思想政治理論課的實踐部分不失為一個好方法,能夠直接增強學生的動手能力還能增加生活經驗,加深學生對中國國情的了解。有助于學生培養解決問題的能力,讓學生得到全面發展。在實踐過程中,老師要以學生為主,針對每個學生的性格特征安排不一樣的實踐活動,有針對性的靈活的組織安排實踐能達到事半功倍的效果。
3.采用啟發式教學
在思想政治理論課堂當中應該很少出現老師與學生激烈互動場景,本就為一門枯燥的課程學生對著課本上煩冗陌生的文字很容易失去探究的興趣。也有不少人詬病老師只是在復述課本上的文字,只是起到了“傳聲筒”的作用而沒有教給學生實質性的知識。所以,在授課過程中要注重與學生的互動,采用點撥,啟發和誘導等教學方法充分讓學生自己去思考[3]。激勵學生提出問題并在班級上通過辯論的方式進行觀點交流。從中提升學生的解決問題的能力和分析能力,使在教學互動模式中以啟發性教學方法得到高效教學成果。
4.采用情感型教學
我們都是有感情的生物,即使在教學中情感也起著很重要的地位。投入了情感去演繹教學內容才會把教學內容生動化,而非刻板的,有情感的知識總是讓人更易接受。除了在講解知識的時候揉入感情,在于學生相處的過程中,要努力和學生打成一片成為朋友,以誠相待,這樣才會有良師益友。不能端著老師的架子高高在上把教師這個角色嚴肅化,會讓學生產生距離感。在思想政治理論課教學實踐中讓學生感覺我們像朋友一樣,能幫助他們解決學習上的困擾,糾正錯誤的學習觀,有效增強教學成果。
上述我們討論了在高校思想政治理論課教學上存在的問題,并就這些問題進行的改革方案進行探討分析。“教無定法”,高校老師不應該拘泥于單一的教學模式,要在教學實踐中不斷積累經驗進行實戰分析,增強高校思想政治理論課教學的教學成果。
參考文獻:
[1]趙麗華.思想道德修養與法律基礎精品課程建設思考[J].山西財經大學學報,2010,(4):28.
【關鍵詞】課程改革、理論方法、研究對策
1、課程改革的適切性、進步性和正義性。
課程改革的適切性。列寧曾指出,“判斷歷史的功績,不是根據歷史活動家沒有提供現代所要求的東西,而是根據他們比他們的前輩提供了新的東西。”人的發展需要以及國家和社會的需求變化,在不同的時代條件下有不同的文化內涵,因此,課程改革若要持續進行下去,就要始終圍繞這個中心而變化。
課程改革的進步性。看課程改革是否具有進步性,要求我們要在歷史的進程中評價某次或某項課程改革的時代性與先進性,通過和以往的課程改革進行比較,若新的課程改革解決了過去沒有解決的問題或發現了新的尚待解決的問題時,則可以證明這一課程改革具有歷史的進步性。
課程改革的正義性。正義,通常又稱合理、公平、公正,它是人類社會的核心價值和發展的基本原則之一。評價一項課程改革是否具有正義性,一是要看課程改革的程序是否正義,二是要看課程改革的結果是否正義。
2、我國新課程改革中的教學變革存在的主要問題與解決之道
在教學變革的過程當中,構成實踐者教學活動內在依據的“教學習性”具有穩定守成的基本特征,這就使得日常教學實踐傾向于延續而不是變革。教師受學校管理制度規約的影響,在原有基礎上改造其教學習性所必須的教學生活經驗,學校管理制度所實際強化的始終是使教師延續其教學習性。
目前課程改革中主要存在的問題有:在教學方式多樣化的背后,透露出浮躁、盲從和形式化傾向,學生內在的情感和思維并沒有真正被激活。學生主體性的發揮與教師使命的交互缺少有效性,強調學生的獨特見解與體會,卻忽視對文本的基本尊重;強調學生的自主性與自主建構,卻忽視教師的價值引領;強調對學生的尊重和賞識,卻忽視對學生的正面教育。由于對課程資源的開發和利用缺乏有效把握的經驗,在實施層面上出現了教學內容的泛化現象,如果專任教師僅僅是一種教學行為、活動形式的改變,而缺乏實質性的課程與教學理念或精神變革的支撐,那么至多只能產生形式模仿的變革與創新。
課程改革需要確立合理的思維方式來處理課程改革與教學延續之間的矛盾。針對課程改革與教學守成的矛盾,“中庸”的思維方式至少提供了如下啟示:首先,課程改革的啟動和設計要有一種“自我節制”的心態。其次,任何課程改革必然存在諸多的“兩端”矛盾,主要矛盾是人為的課程改革要求與教學的保守穩定傾向之間的關系,所有參與課程改革的主體對此都必須有清醒地認識。再次,課程改革需要追求“恰如其分”的狀態,對改革環境中縱橫交錯、兩極背馳的各種力量要有高度的警覺,并且要因形勢的變化而調整課程改革的思路和方案,以求得改革的實際成果和效率。
總而言之,課程改革需要在考慮實踐條件的背景下展開全面必要的理論創新;課程改革需要在尊重本土文化傳統的前提下汲取全球化的課程文化;課程改革需要在轉變培訓理念的基礎上實現教師培訓先行與持續跟進。
3、課程改革的文化內涵與教育意義
文化是“特定群體共同擁有的生活方式,它表達了特定群體認知世界的共同方式,包括態度、價值觀及其影響行為的信仰。”課程改革的實質就是文化的變革,人們并不一定都按照新的文化形式要求在價值認識與判斷上采取一致的看法,他們都擁有自己的價值觀和行為規范,造成了思想與行為、觀念與現實的沖突。在文化沖突面前,如何實現各種型式文化的有效整合,采取適當的文化政策,保障課程改革的順利實施,這是值得我們共同關注的重大課題。
課程改革就是文化的變革,作為文化變遷表現形式之一的課程改革,它追隨著文化變遷的道路而發生變化,其中必然影響并帶來文化的沖突。我國新一輪基礎教育課程改革中的文化沖突具體表現為西方文化與本土文化的沖突、主流文化與亞文化之間的沖突、傳統文化與現代文化的沖突。面對各種文化沖突,我們應當吸收、借鑒國外課程理論及其實踐過程中的有益成分,并結合我國當前的具體國情和民性進行有機融通和實踐的再創造,采取積極、有利、合理的文化政策,實現各種文化形式的有機整合,以便在真正吸收和理解的基礎上加以創造性地應用,從而更好的服務于我國課程改革的內在發展需求。
對于任何一項改革來說,從課程生態的角度看,需要適宜的條件和環境才能使其運行和實施。對于以應用型為主的專業課程來說,是一次價值取向上的改革、是一次重建式的、革命性的轉變。它需要富有創新性與實踐性的文化理念來支持。從文化的角度來分析,它體現了課程文化的一次重要的轉型與創新,標志著課程政策觀由專治向民主管理的取向轉變,課程價值觀由片面發展向全面發展的取向轉變,課程內容觀向多元的選擇取向轉變,課程實施觀由忠實取向向締造取向的轉變,課程文化觀向科學與人文融合的取向轉變,課程生態觀向回歸生活世界的取向轉變。
4、教師對課程改革的適應力與影響力
改變課程在注重基礎知識傳授的同時,應當注重學生積極主動的學習態度,在獲得基礎知識與基本技能的過程中學會學習,以形成正確的方向感和價值觀。
改變課程實施應當倡導學生自主創新、樂于研究、勤于動手,培養學生分析和解決問題的能力、獲取新知識的能力、搜集和處理信息的能力、以及交流與合作的能力。加強課程教學內容與學生現實生活以及當代社會和科技發展的聯系性和實用性,總結學生的學習興趣和經驗,精選終身學習必備的基礎知識和專業技能。
改變課程結構應當處理協調好學科類別、科目種類和發展方向之間的關系,根據需求整體設置相應的課程門類和課時比例,并設置相關的綜合課程,以適應不同專業和學生自身發展的需求,從而更好的體現課程結構的選擇性、綜合性和均衡性。
改變課程評價的篩選與區分功能應當準確的把握度的原則,發揮以評促教、評建結合的方針和政策來促進學生的發展、教師的提高和教學實踐的改進功能。
通過對專業課程改革的理論方法與研究對策的深入分析與試行,最終加強以應用型專業為主的高等院校的專業建設與評估工作。
參考文獻:
[1]閻亞軍、周谷平,《對課程改革的若干思考》教育研究2008年第1期
[2]皮埃爾·布迪厄,華康德.實踐與反思[M].北京:中央編譯出版社,2004
關鍵詞:計算機導論;教學方法;教學過程設計
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)16-0152-03
一、引言
計算機導論課教學內容幾乎涉及到計算機學科的各個知識領域,每一部分內容對于毫無專業基礎的學生來講都是全新的,而應用技術型院校的學生普遍來講學習熱情不高、學習基礎較差,因此,如何針對該類院校學情實際,搞好計算機導論課程的教學,以促進學生進行專業學習的積O性,是應用技術型院校計算機導論課教學亟待解決的問題。
目前計算機導論課程教學而言,存在以下一些問題:從教學內容上看,有的院校將計算機操作知識作為主要教學內容,有的將計算機主要專業課的綜合作為主要教學內容[1]。顯然,第一種內容組織模式與計算思維的教育理念是相悖的,但是第二種內容組織模式也普遍存在知識覆蓋面不合理,知識層次把握不準確,知識融合不夠等問題。從教學方法上看,任課教師對教學過程的研究和思考較少,對教學方法缺乏創新,基本采用單一的課堂教學方式[2-3],沒有根據具體的教學內容設計相應的教學過程,教學方法缺乏針對性,導致學生很難理解所講授的內容,使學生對專業學習產生為難情緒。因此,無論是教學內容還是教學方法均不符合應用技術型院校學情,文獻[4]就課程教學內容構建做了系統和全面的闡述,本文著重從“如何教”的方面提出了相應的改進措施和方法,以調動學生進行專業學習的積極性。
二、相應的改進措施和方法
(一)優化教學內容
周以真教授提出的計算思維[5]的教育理念統一了教育界對計算導論課的作用的認識,本文結合應用技術型院校的學情,將計算機導論課的教學目標確定為:使學生認知計算機系統,培養學生應用計算機解決問題的思維方法,揭示計算機學科所蘊含的計算思維思想。
從該種教學目標出發,以“程序”為主線,將課程教學內容劃分為4個模塊,10個教學單元。這4個模塊是程序執行、程序運行、程序設計與軟件開發、計算機網絡;10個教學單元是信息的機器表示、信息的機器存儲與運算、計算機結構及其工作原理、操作系統的基本功能、高級語言與編譯程序、算法與數據結構、軟件工程方法、數據庫與數據庫系統、計算機網絡系統。為使核心教學內容得到更好地貫徹,在上述教學內容基礎上,增設了“計算機與計算機系統”教學單元,其教學目的是使學生獲得對計算機、計算機系統以及計算機學科宏觀認識和總體了解。
(二)改進教學方法
貫穿整個教學過程最為重要的就是教學方法,教學方法的選擇應具有多樣性和靈活性。針對教學過程中暴露出的教學方式單一的問題,本文在分析和研究學生的心理特點后,提出了以學生為中心,以教學內容為導向,在教學過程中運用與之相適應的教學方法。根據該門課程教學內容的特點,采用了講授式教學法、問題引領式教學法、案例驅動式教學法、引導啟發式教學法、類比教學法、專題討論式教學法等。對于計算機和計算機系統這部分內容,通過引導啟發方式逐步使學生了解計算機的作用和基本組成;對于信息的機器表示這部分內容,利用身份證編碼類比闡述計算機中數的編碼,使學生更加容易理解信息的編碼;對于計算機結構及其工作原理這部分內容,采用“質疑――解答”的方式使學生始終帶著問題在聽課,從而揭示出計算機各主要部件的作用和構成,以及計算機的工作原理。算法和數據結構這部分內容,采用案例驅動式教學方法,通過案例將算法以及算法與數據結構之間的關系揭示出來;對于操作系統這部分內容,采用問題引領式教學法,通過不斷地質疑――解答方式揭示出操作系統的主要基本功能,這種方法可以引發學生思考,激發學生求知欲望;對于數據庫與數據庫系統這部分內容,采用生活中的實例來說明數據庫在人類生活中的應用需求,從而引起學生對數據庫的關注。
(三)強化教學設計
為了激發學生的學習興趣,不僅需要對教學方法進行精心選擇,而且需要對教學過程進行精心設計。本文以教師為主導,學生為主體的教學模式,將教學方法有效地融入教學過程中,使教學過程設計更貼近該類院校的學情,從而調動學生學習興趣。下面以計算機網絡及其硬件組成為例說明對教學內容是如何組織的。如果開始就講授什么是計算機網絡,對于毫無專業基礎的新生來講會感到晦澀難懂。通過利用學生能夠感受到生活中的例子,如高速公路網來類比講授這部分內容,學生接受起來要容易得多。針對這部分教學內容,教學過程設計如下:(1)通過“引導”方式,詢問學生是否見過高速公路網絡。(2)由任課教師講述高速公路網絡是由城市以及連接兩個城市之間的高速公路組成的。(3)通過“啟發”方式,詢問學生高速公路網絡中的城市相當于計算機網絡中的什么?連接兩個城市的高速公路相當于網絡中的什么?從而給出計算機網絡的初步概念。(4)通過質疑-解答方式,詢問“為什么要將分布在不同地點的計算機連接起來呢?”,從而揭示出計算機聯網的目的是什么,使學生獲得對這個概念完整的理解。(5)澄清了計算機網絡這個概念之后,進一步講解計算機網絡的硬件組成。到目前為止,學生顯然理解了計算機網絡是由計算機(在網絡中稱之為主機)和傳輸介質組成的,除此之外還包括網絡接口設備和網絡互連設備。這部分內容的講解也采取理論聯系生活的方式,比如網絡接口設備中的Modem,學生也不感到陌生,當然對于毫無生活基礎可以借鑒的內容如Hub,它既作為網絡連接點,又起到信號放大作用,Hub這兩個作用講解起來也不是難事。由上述過程可知,每一個教學環節是緊密結合的,將類比、引導和啟發等教學方法有效地融合在教學過程中,形成了環環相扣的教學過程。
三、典型案例討論與效果分析
(一)數據結構與算法
教學目標:了解算法的描述工具,完整地理解算法的概念、掌握簡單問題的算法描述,訓練學生運用計算機解決計算問題的思維方法。
教學過程設計:
第一環節:提出問題,計算1+2+3+4…10
學生1回答:逐項累加求和
學生2回答:1+2+3+4…10=(1+10)×5=55
由教師帶領學生分別給出這兩種解決方案的算法,然后引導啟發方式給出算法的初步概念。
算法1:
S1:計算1+2得到3;
S2:將第一步得到的結果(即1+2)與3相加得到6;
……
S9:將第8步得到的結果(即1+2+…+9)與10相加得到55。
算法2:
S1:將原式變形為(1+10)+(2+9)+(3+8)+(2+9)+(3+8)=5×11;
S2:計算5×11;
S3:輸出運算結果。
通過這兩個算法,幫助學生理解什么是算法,并簡單說明這兩種算法的優劣。但是,第二種方法只適合有規律的數據序列,如果對于沒有規律可循的數據序列,如何求和呢?從而引出第三種解決方案。
算法3:
S1:S0,i1;
S2:SS+i;
S3:ii+1;
S4:i≤n,轉S2;否則,輸出S。
利用流程圖來描述該算法,在描述過程中直接講解了這種描述工具。以該種解決方案再次重申算法的概念,并著重講解算法的特性。
第二環節:闡述算法與數據結構之間的關系
前邊所給出算法概念是不完整的,還需要揭示出算法與數據結構之間的關系,從而使學生更完整地理解算法。
以{23,9,45,12,65,73}這樣一個隨機數據序列為例,其順序存儲結構和鏈式存儲結構如圖2、圖3所示。
順序存儲如下:
鏈式存儲如下:
由圖可見順序存儲結構和鏈式存儲結構是不一樣的,那么在執行某一操作時,有什么區別嗎?比如刪除45這項操作,對于順序表來說是使用下標訪問方式,在刪除了45這個元素后需要將后面的所有元素全部向前移動;而對于鏈表,沒有順序的概念,要想刪除45這個元素,只需要將前一個結點9的指針指向被刪除點的下一個結點12的頭指針即可。由此可見,兩種算法是不同的。盡管是同一組數據,其存儲結構不同,算法也不同。
教學反思:這樣組織教學由淺入深、循序漸進、逐步給出算法的初步概念,算法的完整概念,不僅容易使學生理解算法的概念,而且還使學生了解到了數據還存在多種存儲表示。通過這種教學內容設計,使教學目的變得非常明確,并且利用這個教學目的將不同知識領域的內容融合為一體,有利于學生計算機學科知識框架的形成。通過不斷設計算法來揭示算法概念的過程,同時也達到了訓練學生運用計算機解決問題的思維方法。
(二)操作系統基本功能
教學目標:使學生理解操作系統的基本功能,從而達到對操作系統的概念理解。
教學過程設計:
1.師生互動:
同學們使用過Windows操作系統嗎?
雙擊程序圖標意味著什么?
雙擊程序圖標之后程序被調入到哪了?
雙擊程序圖標之前程序存放在哪?以什么形式存放?
程序被調入到內存之后又是如何被管理和控制執行的?
這樣組織教學內容將學生熟悉的生活實踐有效地融入到教學當中,使抽象問題變得簡單化了,容易被學生理解和接受。
2.學習新知:通過質疑方式,導入這部分教學內容,然后再通過解答方式,逐個闡述操作系統的存儲管理、CPU管理、文件管理等功能。學生理解了操作系統的基本功能后,就容易理解操作系統這個概念了。下面以文件管理為例,說明這部分教學內容是如何設計的。
提出問題:圖書館有上百萬冊圖書,如果將這些圖書雜亂地堆放在一起,會是什么情形呢?讓你去找一本書會變得十分艱難。如果將數以萬計的文件隨便地堆放在一起,和圖書一樣,查找一個文件也會變得十分困難。因此,必須要按照某種機制將文件管理起來。
教學反思:操作系統這部分內容是專業教育的核心基礎課,也是難點課程之一,大多學生會操作但對其原理理解不甚了解。就雙擊程序圖標這個操作而言,幾乎人人都會操作,但是如果專業教育僅僅是使學生學會這種操作,教學就失去了意義。因此采用以上教學設計,環環相扣不斷提出問題,啟發引導學生思考,從而更好地讓學生理解什么是操作系統,操作系統能實現哪些功能,如何對計算機進行管理。
四、Y束語
在計算機導論課程教學實施過程中,根據不同教學內容的特點,有針對性地設計其教學過程,采用恰當的教學方法及教學手段,解決了其教學方法單一以及教學過程設計不合理的問題。通過部分教學過程設計給出了如何針對教學內容設計教學過程的思路,并通過教學實踐對文中提出的觀點進行了驗證。通過教學實踐表明:學生上課積極性變高,曠課率明顯下降,教學效果也有了較大提升。
參考文獻:
[1]毛嘉莉,李明東,賴曉風,董文.基于計算思維的《計算機導論》課程改革實踐[J].西華師范大學學報(自然科學版),2012,35(1).
[2]趙玉艷,趙生慧.應用型本科院校計算機導論課程教學方法研究[J].蚌埠學院學報,2012,1(3).
[3]劉云翔,周蘭鳳,石艷嬌,馬智嫻,柏海蕓,李曉丹.基于應用型人才培養“計算機導論”教學方法探討[J].福建電腦,2016,(1).
[關鍵詞]教學質量 試驗設計 近似建模 優化設計
一、前言
隨著國內大學不斷推進教學改革,加強與國際同行的交流合作,如何在信息化時代,更好地分配學校資源,提升教學質量,成為了學校領導和授課老師關注的重點。本文作者結合《生命科學概論》的教學實踐,選擇影響教學質量的因素作為設計變量,進行數據挖掘與分析,針對不同專業背景的學生開展多目標參數優化設計,旨在提高學生對知識的掌握程度。
二、優化目標設定和設計變量選擇
結合相關文獻[1,2,3]和工作經驗,選取教學老師的性別、職稱、語速、該領域教齡這四個因素作為影響課堂教學質量的設計變量。性別分類為男、女;職稱分類為初級、中級和高級;語速分類為慢、一般和快;該領域教齡分類為小于5年,5-10年和大于10年。根據不同的學科背景,學生可以分類為文科女生、文科男生、工科女生和工科男生。采用問卷調研的方式,分別記錄不同背景學生教學前后在同一張問卷上的答題正確率。設定不同背景的學生,課后答題正確率高于各自課前答題正確率這一點,為約束條件。選擇答題正確率作為評價教學質量的指標,本研究的優化目標為:相比教學前,通過選擇合理的設計變量水平組合,提高不同背景學生的答題正確率。
三、試驗設計
試驗設計(DOE)[4]基于數值抽樣,是優化分析的基礎。主要作用有:識別重要的設計變量、分析變量之間的關系與趨勢、確定最佳的變量組合等。實踐中廣泛采用的DOE方法有拉丁超立方、中心組合設計等。由于不同方法定義的設計變量水平、數量、分布等均有很大區別,因而DOE方法的選擇會直接影響優化結果。因而本文作者參考相關資料[5, 6],選擇正交數組法(OA)建立試驗矩陣,形式為21×33,變量X1(性別)為2水平,水平值1、2分別代表男、女教師;X2(職稱)為3水平,水平值1、2、3分別代表初級、中級和高級職稱;X3(語速)為3水平,水平值1、2、3分別代表教學語速慢、一般和快;X4(教齡)為3水平,水平值1、2、3分別代表教齡小于5年、5-10年和大于10年。試驗矩陣總樣本數為9,如下表1所示:
表1:試驗設計(DOE)矩陣
四、近似模型和數值分析
(一)近似模型構建
近似模型是用一個數學模型來描述一系列輸入變量與輸出變量的方法。對于優化問題,定義設計變量為近似模型的輸入變量;定義優化目標為輸出變量。上世紀70年代,學者Schmit第一次引入近似模型方法用于結構件的優化設計,加快了優化算法的求解速度,同時提高了分析精度。常用的近似模型方法有響應面、神經網絡模型、克里格(Kriging)模型等。克里格模型基于空間插值,針對設計變量和水平值范圍較小的問題有良好的擬合性,故本研究采用此方法建立近似模型。定義設計變量X1、X2、X3、X4為輸入變量;定義Y1(文科女生課后問卷答題正確率)、Y2(文科男生課后問卷答題正確率)、Y3(工科女生課后問卷答題正確率)、Y4(工科男生課后問卷答題正確率)為輸出變量。
定義不同樣本點時,Y1、Y2、Y3、Y4真實值與預測值的差值為樣本偏差。本研究設定0.02為允許的樣本偏差上限,具體樣本偏差分布如表2和圖2所示。圖2橫坐標代表樣本點區間,縱坐標表示樣本偏差。
表2:近似模型預測值VS問卷真實值
圖2:樣本偏差分布
從表2和圖2可以看出,在樣本區間,所有Y1、Y2、Y3、Y4的樣本偏差均沒有超過偏差上限,進而判斷近似模型的精度符合要求。工科女生課后答題正確率Y3的樣本偏差較大,在樣本點1、3、4、6、8處的樣本偏差為0.02;工科男生課后答題正確率Y4的樣本偏差較小,在樣本點3、6、9處的樣本偏差為0。以上分析可作為最終判斷優化結果的參考。
(二)近似模型方差分析
對于優化問題來說,不同輸入變量之間相互依存相互制約,與輸出變量之間存在復雜的關系。方差分析的主要作用是通過貢獻量分析,尋找對優化目標影響最大的設計變量;通過主效應分析,分析設計變量如何影響優化目標等。從圖3可以看出,設計變量X2對Y1的貢獻很大,大約85%,設計變量X1、X3、X4的貢獻很小;設計變量X1對Y2的貢獻超過90%,而設計變量X1、X3、X4的貢獻可以忽略不計。同理可以分析出設計變量X3、X4對Y3的貢獻量均超過35%,設計變量X1、X2的貢獻一般;設計變量X2、X3對Y4的貢獻均超過40%,而設計變量X1、X4的貢獻可以忽略不計。
圖3:設計變量對優化目標貢獻量圖
從圖4可以看出,設計變量X2在1-2的水平值域對Y1影響較靈敏;設計變量X1在1-2的水平值域對Y2影響較靈敏;設計變量X3、X4在1-2的水平值域對Y3的較靈敏;設計變量X2在2-3的水平值域對Y4影響較靈敏,而X3在1-2的水平值域對Y4影響較靈敏。
圖4:設計變量對優化目標主效應圖
五、優化設計
(一)優化問題描述
作者希望通過設計變量的組合,實現課后不同背景學生的答題正確率相比優化前有明顯提高。由于優化目標設定為4個,Y1、Y2、Y3和Y4,故本研究是典型的多目標優化問題。用數學表達式可以描述為:
優化目標:增大Yk,k=1~m (1)
設計變量:libi≤xi≤uibi,i=1~4 (2)
約束條件:LkBk≤Yk,k=1~m (3)
式(2)中xi分別表示教學老師的性別、職稱、語速和該領域教齡;libi、uibi分別表示變量水平值的上下限;不同背景的學生課后答題正確率Yk高于各自課前答題正確率Yk,為約束條件,LkBk為下限。由于不同的的優化目標Yk之間往往是相互沖突的,某目標的改善可能引起其他子目標的降低。解決多目標優化問題大多需要在不同目標之間權衡和折衷,使各子目標均盡可能達到最優。
(二)優化算法理論
19世紀法國經濟學家Pareto針對目標優化解集的問題,開展了研究。由于各個目標的相互沖突,優化解不可能是單一解,而是一個解集,即Pareto最優解集;對應的優化目標值被稱為Pareto前沿。
圖5:Pareto解集前沿
如圖5所示,當和的優化目標均是最大化時,圖中加黑部分即為Pareto前沿,所對應的解集為Pareto解集。
(三)優化分析與驗證
在軟件中編寫優化設計模型 (見圖6),選擇NSGA遺傳算法,經過200步迭代收斂,優化后的結果見圖7。
從表3可以看出,采用NSGA遺傳算法得到的優化值Y1、Y2、Y3、Y4,均比優化前有了顯著提高;將算法預測的優化值與實際課后問卷調查值比較,兩者誤差很小。進而可以判斷優化的準確性。
表3:多目標優化設計結果
六、結論
本研究按照多目標的思路,結合教學經驗,選擇合適的試驗設計、近似模型和優化算法,在滿足約束的前提下,分析了設計變量對優化目標的貢獻量和主效應影響。通過與實際課后問卷調查值對比,證實了優化的準確性。得出結論:
1.老師的職稱會顯著影響文科女生的答題正確率;老師的性別會顯著影響文科男生的答題正確率;老師的語速和教齡對工科女生的答題正確率影響較大;老師的職稱和語速對工科男生的答題正確率影響較大;
2.在其它設計變量保持一致的前提下,提高老師的職稱,可以顯著改善文科女生的答題正確率;男老師比女老師可以更好提高文科男生的答題正確率;老師的語速慢,或者教齡長,可以提高工科女生的答題正確率;老師的職稱越低或者語速越快,工科男生的答題正確率越高;
3.當授課老師滿足性別女、中級職稱、語速中等、教齡10年以上的條件,不同背景的學生的答題正確率均有了較大提升。
{基金項目}安徽省高等教育教學質量工程項目(2012jyxm489)
[參考文獻]
[1]金艾裙.教師學歷職稱年齡因素對課堂教學質量影響的研究[J].人類工效學,2001,7(4):55~57
[2]馬洪亮,曹傳東,彭幫國.大學生學習質量影響因素初步量化分析[J].科技創新導報,2011,3(9):24~26
[3]惠掉艷,段阿曼.高校教師個性特征與教學質量關系分析[J].中外企業家,2011,33(16):82~85
[4]邵磊,肖志忠,李軍.基于SVM的魚類胚胎冷凍保存試驗設計[J].青島理工大學學報,2009,30(1):101~106
[5]董殿波,張華山,王偉平.前期白車身架構優化設計[J].汽車工程,2010,32(8):682~685
【關鍵詞】TRIZ理論;創新;程序設計;教學方法
0 引言
我國高等教育已經把培養具有創新能力的人才作為一項迫切的任務。創新問題解決理論是前蘇聯發明和創造學家G.S.Altshuller 在1946年創立的,“TRIZ”是其俄文單詞(Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch)的首字母。目前TRIZ在創新設計、創新教學、創新科研等方面得到應用,取得了可喜的成果,其中阮汝祥 [1]和高常青 [2]在TRIZ的理論和發展、應用等方面做了詳細的研究;江敏[3]和盧惠林 [4]在計算機課程中具體如何應用做了深入的研究。但是,這些研究一般都是針對TRIZ理論本身的研究,或是對程序設計類專業課研究,很少對計算機程序設計公共課程的研究,對于非計算機專業學生,程序設計類課程作為一個學生必修課,它不像計算機專業學生要求那么高,設計的程序也不是特別深,只是與自己所學專業有效結合,通過該課程,培養學生的計算機思維、計算機素養,所以更體現出需要創新思維的深入挖掘。本文將TRIZ理論與學生創新能力培養相結合,將其應用到計算機公共課程素養教育中,為培養具有計算機素養軟件的創新性人才培養提供一條輔助途徑。
1 TRIZ理論的創新思想
TRIZ的含義是 “發明問題解決理論”。經過50多年總結出解決技術矛盾所遵循的創新原則,建立起了一整套實用的解決發明問題的理論和方法體系――TRIZ理論體系。TRIZ理論體系[1]主要包括以下幾個方面:問題分析與建模方法;技術系統進化法則;沖突解決原理。
TRIZ理論的創新方法指的是解決沖突的原理,最終建立了包括發明原理、發明問題解決算法和標準解在內基于知識的邏輯方法。在利用TRIZ理論解決實際問題的過程中,首先可以將問題建模成TRIZ模型,然后利用TRIZ理論提供的方法和工具,找出該問題的普適解,再根據實際的情況和環境,最終將普適解轉化為領域解或特解。
2 程序設計教學傳統模式
程序設計課程長期沿襲傳統教學模式:以一種高級語言(如Visual Basic或Visual C++)的語句體系為脈絡展開教學,詳細地講解其語句、語法。教學通常采用整堂灌輸書本知識,比較抽象,枯燥無味,使學生產生畏懼心理。學生每學習一個語句只需要做一些與該語句有關的習題,學生很少動手實踐。教師在實踐教學過程中, 對一些問題的解決,方法模式化、絕對化,有沒有其他途徑或思路,存在哪些不確定因素和各種選擇的可能性等。
3 TRIZ理論在計算機程序設計教學中的應用
教學中采用TRIZ理論中發明式教學,將本課程與專業特色相結合,鼓勵學生自己思考,并對他們的思考結果給予鼓勵,培養他們思考的成就感,進而激發他們的創新思維,使得課堂教學在動態思維變化中,不斷提高學生創新能力。
3.1 基于TRIZ 理論進行發明式教學,啟迪學生的創新思維和發散思維
針對非計算機專業的學生,在教學中采用TRIZ理論,將本課程分為幾個關鍵點,對關鍵點鼓勵學生自己思考。對學生的創新思維訓練的主要方法有:
3.1.1 采用基于專業特色的案例教學法
1/4時間教師傳授該知識點,使學生在理論上產生認知。
1/2時間教師與學生互動式解決問題,本專業實際應用在哪些方面,如何應用,有沒有更好的方法等等。
3/4時間學生在教師引導下,練習完成問題分析和求解過程,并有效地舉一反三。
最后學生自己梳理、總結、提煉知識,并歸納分析問題和解決問題方法,教師進行適當調整。
3.1.2 采用綜合作業(項目)引導學生的創新思維
TRIZ理論認為,對問題中存在的矛盾和沖突的解決,作為程序設計類課程,其最終目標在于培養學生的程序開發能力,所以在程序設計課程中,所謂的“沖突”,就是如何培養學生根據實際專業特點,學以致用中的項目開發能力,提高實戰能力,即項目教學法[5]。在教學進行到一定階段時,可以讓學生完成一個完整系統的開發,完成整個的開發流程,包括需求分析、設計、開發、測試等等,同時,在實踐的過程中,給學生足夠的創新空間,在實際項目中培養和鼓勵學生發散性的、創造性的設計。
3.1.3 進行創新思維技法和思維方法的訓練
每講完一個知識點,可以讓學生相互啟發,激發他們的聯想思維、想象思維、靈感思維, 進而得到創新的成果,然后再進行拓展,使學生在視覺、感性認識得到充分利用,激發他們的創新激情。
3.2 TRIZ理論ARIZ算法的實踐教學,強化實訓教學
在課程教學中穿插TRIZ理論的ARIZ算法實踐教學,主要從下面幾個方面改革:
3.2.1 課程設計和實驗內容的改革
將實驗課程加強綜合性和設計性實訓的開設,加入自己的創新思維,才能完成實訓內容。這個實踐環節對培養學生的創新能力有著重要作用。這些實踐課程采用興趣組合、團隊合作、相互幫助和啟發的方式,對現有的問題提出創新性解決方案。
3.2.2 實驗考核方案改革
采用上機自主學習系統,對每個實驗項目按知識要點分配分值,為每個實驗項目配置評分程序和測試數據,在實驗課結束前10分鐘對所有學生的提交的程序進行快速評測,生成評測結果報告,報告中詳細記錄每位學生的得分情況以及每題完成情況。這種實驗考核方案不僅將教師從低層次的批改實驗報告等繁雜的工作中解脫出來同時增強了批改的準確性,降低教師重復性、簡單性工作量;而且在分數驅動下,大大提高了學生的實驗積極性和主動性,實驗出勤率達到 95%以上,提高學生了動手編程能力。
3.2.3 積極開設第二課堂, 鼓勵學生參與創新活動
基于TRIZ理論的問題解決過程, 是發散思維和收斂思維相互作用的過程, 是運用邏輯思維和非邏輯思維的過程,具體環節的思考又充分利用各種創新思維方法。結合各個學院專業特點和教學優勢, 程序設計創新實訓聯盟,具有實踐經驗的雙師型教師構建第二課堂, 供學生在課余進行創新活動。
4 總結
經過對非計算機專業計算機程序設計類課程的教學研究和實踐,我們認為要破除舊的教學體系,需要用新的理念、新的內容、新的方法組織教學,針對非計算機專業學生對程序設計類課程的認知特點、認知心理、學習模式。提出基于TRIZ理論培養創新能力,TRIZ理論不能直接提供問題的創新解決方案, 將通用解轉化為特殊解是有效運用TRIZ理論的關鍵。用先進的程序設計理論指導程序設計教學,在教學中加強編程算法、邏輯思維和編程方法的學習。
【參考文獻】
[1]阮汝祥.TRIZ理論與創新方法[K].北京:中華人民共和國工業和信息化部,2009.
[2]高常青,黃克正.由TRIZ理論的通用解求問題的特殊解[J].中國機械工程,2006(1):84-88.
[3]江敏,花麗.TRIZ理論在Web程序設計教學中的應用[J].電腦知識與技術,2012,8(23):5641-5644.
關鍵詞 遙感概論 教學策略 地理師范生
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
0 引言
遙感概論是系統介紹遙感技術系統基本原理和方法的基礎課程,其融合理論性、技術性和實踐性的特點,在我國高等教育中,不僅是地理科學、地理信息科學、測繪科學等學科專業的核心基礎課程,同時,在地理師范生教學體系中,尤其在推行免費師范生教育政策的六所部屬高校的地理教學中,也是重要的基礎理論課程之一。
隨著我國對專業教師培養力度的加大,高等教育地理師范專業的培養方案趨于科學和規范。作為培養方案中的基礎課程,遙感概論課程成為越來越多的地理師范生要面對的課程,以筆者所在的陜西師范大學旅游與環境學院的地理免費師范生為例,每年約有250個地理師范生要學習該課程,不僅要學,還要學好。然而,在該課程的實踐教學過程中,由于地理師范專業的特殊性,筆者發現還存在諸多問題,極大地困擾著地理師范專業學生對遙感概論課程核心知識的理解與掌握,成為提高地理師范學科教育質量所亟待解決的問題。
1 遙感概論課程的“教”與地理師范生在“學”中存在問題
按照地理師范生教學大綱要求,該門課程需要學生掌握遙感的基本概念和基礎理論,能力培養方面則要求了解并掌握遙感信息處理的基本原理和方法。然而,該學科是一門學科融合和交叉很強的學科,涉及測繪科學、空間信息科學、電子科學、物理學、計算機科學以及其他學科的相關知識。在針對師范生授課時,其教學內容和授課方式有別于傳統的地理基礎課程,在實際課堂教學過程中,筆者發現在教與學之間,存在諸多矛盾,諸如:學科交叉融合所形成的知識點眾多與地理師范生基礎知識儲備不足的矛盾、學科知識體系與學生興趣點不對接的矛盾、遵從科研實踐案例引導教學還是遵從模式化課程體系引導教學的矛盾、海量遙感影像信息與單一課堂呈現模式的矛盾以及教學內容與師范生工作實踐脫節的矛盾。
針對以上問題,筆者與學生積極互動交流,并通過抽樣調查的方式,總結出針對以上矛盾的可行性較強的解決方案,以供參考。
2 解決方案探討
2.1 深入淺出,教學初期避免提及過多專業術語
對于地理信息系統(GIS)專業學生而言,遙感概論課程的學習是建立在已經接受地圖學、地理信息系統基本原理等基礎課程學習的基礎上的,教師使用專業術語有助于提高教學效率和增加專業素養培訓。然而,在面對地理師范專業學生教授遙感概論課程時,很多的GIS專業老師忽略了知識儲備層面上的差異,在教學初期,使用了大量的GIS行業術語,諸如:柵格數據、數據格式、解譯等師范專業學生在日常所接觸不多的術語,從而造成學生在知識理解上出現困難,產生學科交叉融合所形成的知識點眾多,與地理師范生基礎知識儲備不足的矛盾。在與學生溝通時,很多學生均提到這一矛盾。鑒于此,希望教師在該課程授課初期,盡量避免提及大量的GIS行業的專業術語,在不可避免提到時,應盡量按照學生熟悉的理解方式,進行詳盡深入的闡釋,加強教學初期學生對專業術語的理解。調研結果顯示超過95%的學生認可該看法。
2.2 注重PBL(Problem Based Learning)教學模式的應用,用實際問題激發學生學習興趣
即使是GIS專業學生,在初次接觸遙感概論課程時,最渴望獲得解答的問題是遙感技術在實際生產生活應用和科學研究活動中,能解決什么問題。這一問題在針對師范生授課時,更加突出。如果教師不能合理地將解決問題的方法和原理告知學生,學生會失去對該學科的學習興趣,從而出現學科知識體系與學生興趣點不對接的矛盾。例如,對于地形起伏引起的像點位移問題,雖然經過原理解析和幾何結算,但很多學生仍然存在困惑。筆者引入了在拍大頭照和照鏡子發現影像存在誤差的生活小細節進行類比,起到了很好的教學效果。調研結果顯示超過93%的學生認可該方法。
2.3 注重多媒體教學方法的使用,利用現代信息技術展示直觀的數字遙感成果
遙感技術作為GIS學科中的數據采集模塊,在教學過程中涉及大量的遙感影像數據,例如對于高光譜遙感原理的講解,文字的描述顯得極為乏力。因此,傳統的教學手段不能很好地展示教學內容,這就要求教師必須熟練使用現代多媒體教學手段,通過數字化、全方位、立體化的展示,增加學生對遙感技術的理解和掌握。調研結果顯示,幾乎全部學生認可多媒體的使用。
2.4 注重科研反哺教學實踐,靈活使用科研項目引導課堂教學方法
教學實踐如若過分遵從模式化課程體系引導,勢必會造成學生學習目的性喪失、盲從的結果。如果結合教師所從事的科研項目,按照科研項目引導教學的方式,在該課程教學中能收到很好的教學效果。筆者在實踐教學中,進行了初步實驗。針對在對歸一化植被指數(NDVI)講解時,結合自己的科研經歷,向學生們詳細講解了如何利用該指數進行大規模的農作物估產,使學生認識到原理在實踐中的應用,調研結果顯示,超過85%的學生對該方式接受或認可。
2.5 寓“教”于學,注重學生教學技能的熏陶
地理師范生與GIS行業學生最大的不同,是大部分學生畢業后從事中小學的地理教學工作而非從事GIS工程或科研,從而產生教學內容與師范生工作實踐脫節的問題。針對這一問題,筆者在課堂上嘗試盡可能利用遙感原理去解釋中學地理教材中的基本理論。例如,通過動態氣象衛星數據監測洋流變化、通過熱紅外影像解釋城市的熱島效應等,盡可能地顧及師范生的工作實踐需求。調研結果顯示,超過90%的學生對該方式接受或認可。
項目來源:中央高校基本科研業務費專項資金資助項目(GK 201102012);江蘇高校優勢學科建設工程資助項目
參考文獻
[1] 張國偉,賴紹聰.深化地學教學改革的探討[J].中國大學教學,2009.12.
[2] 汪閩,湯國安.高校地理信息系統專業“空間數據挖掘”本科教學初探[J].高等理科教育,2009.6.
一、《政治學概論》的學習困難
(一)學生受應試思維影響,學習中缺乏學科意識學生往往把《政治學概論》看作是中學思想政治課的延續,在學習思維上也沿用了以往的應試思維。最明顯的表現是學生習慣在學習中追求一字不差的唯一標準答案,對教材介紹的同一名詞的不同定義,同一問題的不同觀點往往缺乏獨立思考,無所適從。甚至要求教師提供練習冊,通過題海戰術來應對考試復習。這種應試思維嚴重影響了學生以學科意識來整體把握《政治學概論》課程的內容體系,奠定政治學理論基礎和認知框架,造成學習的困難。
(二)學生學習政治學的基本概念與理論存在困難。
《政治學概論》往往安排在大學一年級開設,同時,使用的教材大多理論性、系統性較強,對于大學新生來說,學習理解抽象概念和理論會有一些困難和挑戰。往往是名詞聽起來熟悉,但卻不能準確表述與理解,如“政治、國家、權力”等。對政治學中的基礎理論,特別是某一理論的不同觀點,如“民主理論、國家理論”等往往是似是而非,不知其所以然,更談不上用其概念與理論分析現實政治問題。[1]
(三)學生課外閱讀政治學經典著作存在困難 閱讀經典著作是人文社會學科入門非常重要的方法。在教學中我們往往會提倡學生不要囿于教材,要閱讀經典著作。但政治學經典著作多數來源于西方學者,無論是內容體系還是理論分析邏輯,抑或行文表述都令學生覺得艱澀難懂,難以堅持。例如《政府論》、《學術與政治》,還有馬列經典原著等都不是大一新生能夠輕松讀懂的著作,單純強調學生閱讀經典著作,不僅無助于學生對課程的學習,反而加深了學生認為政治學是一門枯燥、難懂的課程的刻板印象。[1]
(四)學生自主運用理論分析現實政治現象存在困難
《政治學概論》教材由于內容的相對穩定性,并囿于篇幅,往往限于簡單介紹理論的主要觀點或是簡單得出結論。表現為作者在論證觀點時僅僅限于從理論到理論的思辨與價值判斷等傳統的規范手段,缺乏以令人信服的事例、數據等事實資料作為觀點的支撐,懈于進行田野調查等實證研究方法,未能及時反映政治生活中的變化。雖然教師常常運用“討論法”、“案例法”等去彌補教材的不足,但學生往往還是難以信服結論,更難以自主運用理論分析、解決問題。
二、《政治學概論》的教學建議
上述學生在學習政治學中存在的困難,既涉及到中國政治學研究發展的問題,也涉及到政治學的教材建設的問題,但筆者主要就教學中的應對學習困難提出了一些建議。主要是課程講授中應凸顯學科意識與學科研究方法,注重培養學生的“述議”能力,引導、推動學生的課外學習。
(一)教學體系安排應凸顯學科體系的完整、獨立,幫助學生建立學科意識
政治學的知識體系龐大豐富,《政治學概論》課程到底應該涵蓋哪些基礎性政治學知識呢?為使學生從總體上把握《政治學概論》的基本框架及其獨立的學科地位,需要對其內容進行分類,進而明確部分與部分、部分與整體之間的聯系。[2]而且這不僅僅是在導論課給學生做一次性的介紹,教師應在每一章節的課程講授中起到“串珠成寶”的作用。以政治內容可分為實體、觀念、活動三個方面為線,根據所選教材的分析框架,幫助學生建立起學科體系的基本框架,系統把握政治學概論的課程內容,而不是通過“背多分”的應試方式來獲得概念或理論觀點。
(二) 理論教學過程注重學科研究方法的介紹與分析
關于政治學的研究方法往往是導論中的一節內容,但這遠遠不能讓學生掌握政治學的研究方法,更不足以讓學生自主運用這些學科方法去學習、研究。學者們的理論成果是通過一定的學科研究方法得出來的,教師進行理論分析也運用了一定的學科研究方法,但是,如果我們疏于介紹與分析方法的使用,學生在學習過程中往往以接受知識性內容為重,以方法的學習與運用為輕。就如大廚端出美味佳肴,食客能品嘗到食材,卻不懂炮制方法一樣。師生之間的教學,不僅要授之以魚,亦要授之以漁,因此強調理論教學過程注重學科研究方法的介紹與分析。如:在講授歷史上“非政治觀”的內容時,需要對每一思想家的歷史背景、經濟地位、階級地位以及歷史地位進行分析。在此基礎上,還需要對不同政治觀的合理性、局限性進行辯證分析,作到有理有據、全面客觀,可以向學生介紹綜合運用到的文獻研究法、歷史分析法、經濟分析法。
(三)構建互動課堂,培養學生的“述議”能力
構建互動課堂的方式,已經有很多學者作了有益嘗試,提出了“引導討論”式、啟發式、辯論式、師生角色互換式等,這都值得我們在課堂中學習應用。值得重視的是,構建互動課堂不能僅僅是為了活躍課堂氣氛,增加學習的生動性、有趣性,更要立足于培養學生的“述議”能力,提高學生的明辨、批判和創新等思維水平。例如,在介紹了非政治觀與政治觀之后,可以讓學生用自己的語言表述政治的概念,可以鼓勵學生對不同的界定進行發言,講出自己贊同或者反對的理由。在涉及到觀點評價的講述時,還可以讓多
個同學針對彼此的看法進行發言,以更深入明了觀點的邏輯。“述議”能力的鍛煉,能夠培養學生在表達思想觀點時擁有清晰的概念、嚴密的邏輯、有力的論據和明確的觀點,這十分重要。“憑借這種思維,在了解必要的預備知識后,對于關乎國計民生的社會熱點話題,就能夠獨立思考并得出正確結論;對于社會上的種種爭論,也能夠給予恰當評價。”[3,4] (四)教師引導、推動學生的課外學習
課堂教學效果的取得與鞏固,少不了課外學習的配合。教師應該通過多種方式引導、推動學生的課外學習。