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1.研究性教學(xué)方法研究性教學(xué)是一種開放式教學(xué),其具體辦法和形式多種多樣。教師要根據(jù)課程性質(zhì)、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特點(diǎn),打破傳統(tǒng)教學(xué)束縛學(xué)生手腳的那套做法,遵循以學(xué)生為本的觀念,創(chuàng)造性地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。具體到教學(xué)上,可以采用討論式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)、案例教學(xué)、合作式教學(xué)等各種教學(xué)方法?!皼_壓工藝與模具設(shè)計(jì)”這門課可以分成三大部分,沖裁模具設(shè)計(jì)、彎曲模具設(shè)計(jì)和拉深模具設(shè)計(jì)。其中沖裁模具設(shè)計(jì)部分,模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度高,模具設(shè)計(jì)規(guī)律性比較強(qiáng),適合傳統(tǒng)的教學(xué)方法,而且由于大多數(shù)學(xué)生剛剛接觸模具,對模具工作原理和加工特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不深,采用研究性教學(xué)方法讓其自主學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容勢必會(huì)對其造成很多困難,所以筆者采用了提問式和案例式的教學(xué)方法。為了提高教學(xué)效果,筆者制作了豐富的多媒體課件,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣。課堂“理論”教學(xué)要著重突出普遍性、典型性,理論分析則選擇難易程度適中的某個(gè)題目進(jìn)行工藝分析、工藝計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使學(xué)生具有系統(tǒng)的、完整的、扎實(shí)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。彎曲模具設(shè)計(jì)和拉深模具設(shè)計(jì)這兩部分,由于模具結(jié)構(gòu)簡單,但彎曲、拉深工藝復(fù)雜,而且學(xué)生對模具工作原理和模具結(jié)2.設(shè)計(jì)訓(xùn)練載體訓(xùn)練載體的設(shè)計(jì)是實(shí)施研究性教學(xué)的主要環(huán)節(jié),它依據(jù)教學(xué)目標(biāo),在相應(yīng)的教學(xué)策略下,為傳遞教學(xué)內(nèi)容而設(shè)計(jì)編制的教學(xué)內(nèi)容的組合形式和形態(tài)。筆者在沖裁模具設(shè)計(jì)部分,通過墊圈的級進(jìn)模設(shè)計(jì)和止動(dòng)件的復(fù)合設(shè)計(jì)兩個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例,使學(xué)生掌握沖裁件的工藝分析、工藝方案的確定、模具的工藝計(jì)算、壓力設(shè)備的選擇以及沖壓模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生模具設(shè)計(jì)的基本能力,使學(xué)生對模具有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和了解。在彎曲模具設(shè)計(jì)部分,彎曲模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單,但彎曲在成型工藝上,彎曲毛坯尺寸計(jì)算和彎曲回彈值的確定是個(gè)難點(diǎn)。所以筆者設(shè)計(jì)了“基于Dynaform軟件的彎曲件毛坯尺寸計(jì)算方法”和“基于Dynaform軟件的彎曲件回彈尺寸的確定”兩個(gè)專題任務(wù)。這兩個(gè)專題主要通過CAE軟件對毛坯件進(jìn)行數(shù)值模擬,從而得到毛坯尺寸和回彈數(shù)值。在這個(gè)專題任務(wù)中,并不要求學(xué)生懂得有限元原理,只是通過軟件操作,使學(xué)生了解目前先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法,提高學(xué)生對新技術(shù)的認(rèn)知和興趣,同時(shí)也激勵(lì)學(xué)生探索新的知識(shí)領(lǐng)域。拉深模具設(shè)計(jì)部分:拉深件的主要質(zhì)量問題是拉裂和起皺,筆者通過“基于CAE圓筒件的質(zhì)量分析與優(yōu)化”這個(gè)任務(wù),使學(xué)生更加直觀地掌握拉深和起皺的影響因素,并對起皺的板料厚度、拉深系數(shù)、壓邊力、模具工作部分的尺寸等因素及解決拉深和起皺的措施,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)研究能力。
二、研究性教學(xué)方案實(shí)施
“沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”研究性教學(xué)方案實(shí)施是對教學(xué)方案設(shè)計(jì)做出全面具體而又明確安排的計(jì)劃。其中包括教學(xué)實(shí)施過程進(jìn)程表、教學(xué)組織安排、課程考核等內(nèi)容。1.教學(xué)實(shí)施過程進(jìn)程表根據(jù)教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo),對課堂講授、課外布置研究報(bào)告、項(xiàng)目練習(xí)、學(xué)生分組討論等內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。2.教學(xué)組織安排在授課前,教師安排好學(xué)生分組。每個(gè)專題研究要求3~4人一小組。小組成員可以相互溝通,相互研討,相互合作。小組的每個(gè)學(xué)生都要交一份研究報(bào)告或設(shè)計(jì)說明書。一些涉及到較深的研究領(lǐng)域,教師首先提出選題,然后引導(dǎo)學(xué)生自己去圖書館查找相關(guān)資料,分析總結(jié),最后形成報(bào)告的形式。完成研究報(bào)告或項(xiàng)目訓(xùn)練之后,讓每個(gè)學(xué)生分別陳述研究報(bào)告,并提出研究過程中所遇到的問題和解決的對策。教師對學(xué)生研究報(bào)告的內(nèi)容及陳述進(jìn)行點(diǎn)評。3.課程的考核考核包括學(xué)生成績的評價(jià)方式、等級。以往采用的閉卷考試,學(xué)生死記硬背考試內(nèi)容,并不能真正反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,也不能體現(xiàn)學(xué)生真實(shí)能力。教師要改變傳統(tǒng)的一考定終身的評價(jià)模式,實(shí)行課內(nèi)教學(xué)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合的全程評價(jià),采用多樣化的考試方式,推進(jìn)考試制度改革。在評價(jià)方式別重視學(xué)生的創(chuàng)新能力及科學(xué)研究能力,這部分成績所占的比例應(yīng)加大。本課程采用期末成績和平時(shí)成績相結(jié)合來進(jìn)行考核,其中期末筆試占60%,平時(shí)成績占40%。平時(shí)成績中項(xiàng)目訓(xùn)練、研究報(bào)告成績占30%,出勤、作業(yè)、課堂提問、學(xué)習(xí)主動(dòng)性等占10%。
三、結(jié)束語
第一階段:調(diào)查我區(qū)幼兒園數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀,對此進(jìn)行分析研究找出共性問題,策劃解決策略,查看相關(guān)理論與文獻(xiàn),從中提煉出能支持研究的相關(guān)理論和教育思想,為課題研究作好充分的準(zhǔn)備。第二階段:理論學(xué)習(xí)階段。組織課題組教師進(jìn)行相關(guān)理論的學(xué)習(xí),同時(shí)通過園本教研采用專題講座和自主學(xué)習(xí)等方式,明確幼兒園數(shù)學(xué)教育活動(dòng)的基本內(nèi)涵及幼兒園數(shù)學(xué)活動(dòng)的分段教育目標(biāo)。第三階段:課題實(shí)施與實(shí)踐研究階段。采用行動(dòng)研究法,踐行數(shù)學(xué)活動(dòng)的操作策略和基本方法。在這過程中利用教研活動(dòng)的多樣性、教研主體的多元化、教研內(nèi)容的專題化等策略提高教師數(shù)學(xué)教育的實(shí)踐能力。在課題研究階段,鼓勵(lì)教師撰寫教育實(shí)踐案例,定期組織教師采用案例對比分析式的研究活動(dòng),解決在研究中遇到的問題。組織教育實(shí)踐的現(xiàn)場研修活動(dòng),針對課題研究中的共性問題,鼓勵(lì)教師在教育實(shí)踐中尋找答案。讓教師在問題—反思—實(shí)踐—反思—提升的過程中提高專業(yè)能力。在課題實(shí)施到一定階段如每學(xué)期的期末,要求教師寫出階段性的課題研究小結(jié),同時(shí)進(jìn)行階段性的專題成果展示活動(dòng)。第四階段:總結(jié)與提升階段。整理、歸納教師的教育案例和活動(dòng)設(shè)計(jì)并裝訂成冊。課題負(fù)責(zé)人依據(jù)研究成果撰寫研究報(bào)告,同時(shí)將研究成果向全區(qū)幼兒園推廣,使之轉(zhuǎn)化為教師的教育行為。
二、專題研究的主要過程
(一)理論引領(lǐng),樹立正確的數(shù)學(xué)教育理念
課題負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)課題組成員進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)教育理論,明確當(dāng)今幼兒園數(shù)學(xué)教育改革態(tài)勢以及幼兒數(shù)學(xué)教育所追求的價(jià)值取向。學(xué)習(xí)方式有引發(fā)興趣導(dǎo)讀、關(guān)鍵問題引讀、自我問題細(xì)讀等。通過學(xué)習(xí)教師達(dá)成以下共識(shí):
1.學(xué)數(shù)學(xué),是在學(xué)一種化繁為簡、解決問題要有依據(jù)的數(shù)學(xué)思想,是在學(xué)一種思維方法。
2.數(shù)學(xué)是一種思考方式,也是一種實(shí)踐能力,在學(xué)習(xí)、貫徹《3~6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》背景下,需要數(shù)學(xué)活動(dòng)過程的鮮活和生動(dòng)。
3.充滿智慧的數(shù)學(xué)、有魅力的數(shù)學(xué)應(yīng)該是基于孩子的生活、伴隨著孩子千奇百怪的問題開始的,讓孩子們在親自發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、親自嘗試解決問題的過程中感受數(shù)學(xué)知識(shí)的力量與價(jià)值,并從中體驗(yàn)探究的快樂。
4.幼兒數(shù)學(xué)教育的根本目的:發(fā)展幼兒的數(shù)學(xué)能力———數(shù)感、符號感、空間觀念、應(yīng)用能力、推理能力,培養(yǎng)幼兒的思維品質(zhì)———思維的靈活性、思維的深刻性、思維的邏輯性、思維的獨(dú)創(chuàng)性,關(guān)注幼兒非智力因素的培養(yǎng)———求知欲、成就動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)興趣、自信心、學(xué)習(xí)習(xí)慣。
(二)梳理學(xué)科概念,提高教師本體性知識(shí)水平
課題負(fù)責(zé)人在翻閱大量幼兒數(shù)學(xué)相關(guān)書籍的基礎(chǔ)上,將幼兒數(shù)學(xué)教育的相關(guān)概念、不同發(fā)展階段幼兒數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)和幼兒的學(xué)習(xí)發(fā)展進(jìn)程,利用多媒體手段與教師分享,幫助教師澄清了相關(guān)的數(shù)學(xué)概念,明確了幼兒階段所接受的數(shù)、量、形、時(shí)間、空間內(nèi)容中所蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系,以及各年齡班幼兒學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基本方式與特點(diǎn)。同時(shí)結(jié)合區(qū)域幼兒園孩子數(shù)學(xué)發(fā)展情況,參考各種文獻(xiàn)擬定了幼兒園各年齡班數(shù)學(xué)教育內(nèi)容框架,為教師的實(shí)踐性研究奠定了良好的基礎(chǔ)。例如教師通過學(xué)習(xí)和教育實(shí)踐的反饋,理解了幼兒學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的特點(diǎn)以及10種數(shù)學(xué)關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)的前后邏輯關(guān)系。
1.幼兒學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的特點(diǎn)(1)幼兒學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)首先依靠的是作用于事物的動(dòng)作。這是由數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象特點(diǎn)和幼兒本身思維邏輯的特點(diǎn)所決定的。幼兒在尚未達(dá)到抽象邏輯思維階段時(shí),不能僅靠教師的語言傳授,或是直觀演示來理解數(shù)學(xué)知識(shí)。幼兒真正理解數(shù)學(xué)是要讓他們通過自己的活動(dòng)發(fā)現(xiàn)和能動(dòng)地建構(gòu)數(shù)學(xué)關(guān)系。(2)幼兒(3~6歲)基本上是處于前運(yùn)算階段。這個(gè)階段幼兒的思維具有兩個(gè)基本特點(diǎn):一是思維的半邏輯,即思維是單向的,不可逆的。二是思維的邏輯建立在對客體的具體操作的基礎(chǔ)上,需要通過作用于事物的動(dòng)作去解答那些需要邏輯思維的問題。由于這兩個(gè)特點(diǎn)的存在,幼兒在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中只是依靠教師的語言傳授,或是依靠直觀演示是不能達(dá)到理解的。而且幼兒在接受和轉(zhuǎn)換來自演示或講解的信息時(shí),都要經(jīng)過自己內(nèi)部認(rèn)知結(jié)構(gòu)的同化,受到已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)水平的限制,很可能不能完整地真實(shí)地再造演示過程和再現(xiàn)講解內(nèi)容。
2.數(shù)學(xué)關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)的前后邏輯關(guān)系結(jié)合國內(nèi)外數(shù)學(xué)專家研究的成果,課題負(fù)責(zé)人將蘊(yùn)含在現(xiàn)有幼兒數(shù)學(xué)教育中的10種數(shù)量關(guān)系(如把學(xué)習(xí)“集合”作為計(jì)數(shù)的邏輯基礎(chǔ),以學(xué)習(xí)“等量判斷”來促進(jìn)幼兒“數(shù)量守恒”觀念的獲得等)以具體形象的方式讓教師了解和掌握。
(三)以“園本教研”為途徑,開展行動(dòng)研究
以園本教研為突破口,在園本教研中增強(qiáng)教師參與研究的積極性和研究能力,從而改變無效的教學(xué)模式,形成與新理念相一致的教育行為方式。參加課題研究的幼兒園教學(xué)園長,在園本教研過程中,考慮教師的現(xiàn)有水平,建立教師數(shù)學(xué)活動(dòng)專題研究檔案,包括:專題教育隨筆、專題教育活動(dòng)設(shè)計(jì)、專題研究問題冊等。教學(xué)園長定期對其進(jìn)行批閱(面批、本批)起到專項(xiàng)指導(dǎo)的作用。在教育實(shí)踐中業(yè)務(wù)園長關(guān)注她們的教育行為,并在尋常時(shí)刻的教研中針對不同的問題以不同方式加以解決。
(四)在多樣的教研方式中引領(lǐng)教師研究
1.在“類比同研”中,激活教師創(chuàng)新思維“類比同研”就是同類活動(dòng)對比執(zhí)教共同研討。強(qiáng)調(diào)不斷進(jìn)步、有所創(chuàng)新。在教學(xué)現(xiàn)場先后展示兩名教師的同類活動(dòng),參與研究的教師圍繞著現(xiàn)場問題不斷地思考并提出新設(shè)想。以思維接力的方式填補(bǔ)各自空白或發(fā)展自身的優(yōu)勢,使教師變換新視角,看到新層面,獲得新思路。
2.以“自主性專題主講”解決教師共同困惑的問題在深入實(shí)踐常態(tài)的教學(xué)研究活動(dòng)后,捕捉教師行為背后的成因與困惑問題。同時(shí)幫助負(fù)責(zé)主講的教師有目的地尋找、收集有關(guān)方面的教育理論、實(shí)踐案例,利用專題主講的時(shí)間介紹與數(shù)學(xué)教育相關(guān)的內(nèi)容……促進(jìn)每個(gè)成員對所研究的專題進(jìn)行思考,主動(dòng)去收集資料,構(gòu)思活動(dòng)過程,整理主持思路……在解決教師困惑問題的同時(shí)教師的自主研究意識(shí)在逐漸增強(qiáng)。
3.在“案例研究”中豐富教師的教學(xué)策略在案例研究中強(qiáng)調(diào)關(guān)注教學(xué)的尋常時(shí)刻、關(guān)注課題研究的新招新法。以某一數(shù)學(xué)中的某一問題為研究對象,通過觀察、反思、實(shí)踐等方法進(jìn)行反復(fù)的分析與研究,并將實(shí)踐策略中典型的、適宜性強(qiáng)的招法推舉出來,在教師群體的共享中,在教育實(shí)踐的驗(yàn)證中得以推廣。
4.以“換位體驗(yàn)”啟迪教育智慧創(chuàng)造適宜的研究情境讓教師親身經(jīng)歷和體驗(yàn)孩子數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程,去感受數(shù)學(xué)活動(dòng)組織與指導(dǎo)的適宜性與方式方法的有效性。結(jié)合教學(xué)研究中所遇到的問題,有針對性地開展參與式研討,促進(jìn)教師積極而富有成效的學(xué)習(xí)。體驗(yàn)式教研能增進(jìn)教師對數(shù)學(xué)活動(dòng)的基本性質(zhì)和關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)的把握,“換位體驗(yàn)”增進(jìn)了教師對幼兒學(xué)習(xí)方式和行為方式的理解,進(jìn)而讓教師在體驗(yàn)中進(jìn)一步轉(zhuǎn)變觀念最終落實(shí)在教育行為上。
5.以“跟進(jìn)式教研”培育教師的研究精神通過采用一課多研與同課異構(gòu)活動(dòng)相結(jié)合,不斷進(jìn)行跟進(jìn)式教研,以提升研究深度。對一個(gè)數(shù)學(xué)活動(dòng)從不同的角度切入,開展多次研究,在多角度的比較中,實(shí)現(xiàn)思想的碰撞,達(dá)到相互學(xué)習(xí)借鑒的目的,提升專題研究的深度和質(zhì)量。課題實(shí)施階段,采取“同課異構(gòu)”和“一課多研”的形式,即兩位教師針對同一內(nèi)容發(fā)揮自己的創(chuàng)造性,用自己的方式方法設(shè)計(jì)組織活動(dòng),在逐一觀摩后,對活動(dòng)中教師觀察與回應(yīng)策略、教師與孩子間的互動(dòng)等進(jìn)行對比研討,通過問題反饋,開拓思路,達(dá)成共識(shí)后,再由另一名教師進(jìn)行二次實(shí)踐,通過對比分析,將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)具體化、形象化,使教師自身素質(zhì)的提高融會(huì)在潛移默化之中。如郭永靜老師的“感知交集”活動(dòng),程艷老師的“認(rèn)識(shí)時(shí)鐘”等同類活動(dòng)在全區(qū)教師的教學(xué)研究活動(dòng)中受到一致好評。
(五)階段研究成果的展示交流活動(dòng),促進(jìn)成果的自覺轉(zhuǎn)化
在課題研究到一定階段,課題負(fù)責(zé)人對全區(qū)幼兒園的課題研究情況進(jìn)行有目的的調(diào)研與相對應(yīng)的指導(dǎo)工作。同時(shí),在期中、期末組織與課題研究相關(guān)的階段研究成果展示等活動(dòng),有教師的教育實(shí)踐、園長的課題研究經(jīng)驗(yàn)介紹、教學(xué)園長或課題負(fù)責(zé)人的教學(xué)點(diǎn)評,這些活動(dòng)能有力地促進(jìn)專題成果反饋運(yùn)用到教育實(shí)踐中,真正轉(zhuǎn)化為教師的教育行為。
三、專題研究成果
通過兩年的課題研究,我區(qū)幼兒園數(shù)學(xué)教育現(xiàn)狀明顯得到改善與提升,教師的數(shù)學(xué)教育的執(zhí)行能力不同程度地得以增強(qiáng)。幼兒的數(shù)學(xué)能力、思維品質(zhì)、情感態(tài)度同時(shí)也得到應(yīng)有的發(fā)展和提高。也就是說通過以上夯實(shí)的研究過程,從實(shí)踐操作層面上看,教師能夠較好地在數(shù)學(xué)本體性知識(shí)的支持下,依據(jù)自己所掌握的幼兒數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)特點(diǎn)與規(guī)律等條件性知識(shí),結(jié)合專題研究過程中的有效經(jīng)驗(yàn)為幼兒的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)提供有效的專業(yè)支持,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教育的目標(biāo)。
(一)幼兒的數(shù)學(xué)興趣與能力得到提高
在課題實(shí)施過程中,教師在基于孩子學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,依據(jù)數(shù)學(xué)本身的內(nèi)在邏輯關(guān)系,利用不同的教育途徑,主要采用探索式的操作學(xué)習(xí)方式使孩子主動(dòng)建構(gòu)數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。適宜的教學(xué)方式與策略,滿足了幼兒好奇、好探究的特性,在不同形式的數(shù)學(xué)活動(dòng)中,幼兒能夠帶著一定的操作任務(wù),積極主動(dòng)地動(dòng)手操作,在與材料充分的互動(dòng)中,不斷地觀察、嘗試、思考、頓悟,不斷地自我探索、自我發(fā)現(xiàn)、自我肯定、自我調(diào)整,從而形成不斷超越自己、超越同伴的操作方法與想法。因而幼兒的觀察力、知識(shí)的遷移能力、操作水平以及思維的變通性、敏捷性及獨(dú)創(chuàng)性等方面都得到了較大的發(fā)展。
(二)教師的教育信心與智慧得以提升
杜威曾經(jīng)說過:“一個(gè)孩子僅僅把手伸進(jìn)火焰,這還不是經(jīng)驗(yàn);當(dāng)這個(gè)行動(dòng)和他遭受到的疼痛聯(lián)系起來的時(shí)候,這才是經(jīng)驗(yàn)。從此以后,他知道手伸進(jìn)火焰意味著燙傷。”我們的課題研究就是讓教師在經(jīng)歷無數(shù)次的失敗與成功中不斷建立聯(lián)系,并以此來指導(dǎo)未來的教育行動(dòng),在這樣一個(gè)過程中教師逐步具備了以下四種意識(shí)與能力來實(shí)現(xiàn)幼兒數(shù)學(xué)教育有效性的初衷。
1.對話意識(shí)與能力(1)與幼兒對話。幼兒是學(xué)習(xí)的主體,幼兒的學(xué)習(xí)情況是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)。教師們能夠在日常活動(dòng)中了解幼兒已有的認(rèn)知狀況和思維水平,以此作為數(shù)學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)。教師們經(jīng)常思考的是:孩子是否具備進(jìn)行新的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)所必須掌握的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)?孩子的數(shù)學(xué)概念水平處于動(dòng)作表征階段、形象表征階段、符號表征階段的哪一階段?怎樣的教學(xué)方式能支持孩子數(shù)概念的建立?怎樣的提問能給予孩子思維的空間?(2)與《幼兒園教育指導(dǎo)綱要》《3~6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》對話?!澳軓纳詈陀螒蛑懈惺苁挛锏臄?shù)量關(guān)系并體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的重要和有趣”是教師指導(dǎo)自身教育實(shí)踐的依據(jù),同時(shí)教師們努力在教育實(shí)踐中詮釋這一教育理念。注重從孩子生活經(jīng)驗(yàn)中捕捉數(shù)學(xué)教育元素、利用游戲的途徑組織數(shù)學(xué)活動(dòng),已成為教師的教學(xué)基本功。(3)與內(nèi)容對話。教學(xué)內(nèi)容是實(shí)踐教育目標(biāo)的載體,教師們目前能夠較為準(zhǔn)確地把握數(shù)學(xué)學(xué)科概念的內(nèi)涵,能夠基于內(nèi)容的性質(zhì)為孩子提供適宜的學(xué)習(xí)方式。比如面積守恒的教學(xué),教師為幼兒提供了探索操作式的學(xué)習(xí)方式,讓孩子領(lǐng)悟守恒的實(shí)際意義;排序活動(dòng)中教師能夠采用情境體驗(yàn)式學(xué)習(xí)方式讓孩子感知順序與規(guī)律。(4)與共同體對話。與同伴、同事、園長、教研員就數(shù)學(xué)問題進(jìn)行交流已成為課題組成員的一個(gè)習(xí)慣。大家對共性問題從不同角度的思考與建議,不同的想法與設(shè)想,都能給對方一些啟示。從某種意義上講,教師之間彼此和諧的學(xué)術(shù)交流對教師專業(yè)能力的提高能起到一定的促進(jìn)作用。
2.以幼兒為主體的意識(shí)與能力幼兒是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主人,教師們能夠依據(jù)幼兒在探究、交流合作、獲得新體驗(yàn)、師生平等交流、個(gè)性化需求、被認(rèn)可等方面的需求設(shè)計(jì)與組織活動(dòng),力爭在每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都努力考慮幼兒的需求。同時(shí),教師靈活運(yùn)用情節(jié)性的數(shù)學(xué)教學(xué)游戲、操作性的數(shù)學(xué)教學(xué)游戲、運(yùn)用各種感官的數(shù)學(xué)教學(xué)游戲、口頭數(shù)學(xué)教學(xué)游戲、競賽性數(shù)學(xué)教學(xué)游戲、數(shù)學(xué)智力游戲,讓幼兒感知數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué)、喜歡數(shù)學(xué),讓幼兒真正成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主人。
3.整合的意識(shí)與能力教師們在有效把握正規(guī)的數(shù)學(xué)教育活動(dòng)以外,還十分注意滲透于其他教育活動(dòng)和幼兒日常生活中的數(shù)學(xué)活動(dòng)。無論是內(nèi)容還是組織方式都十分豐富、靈活。比如,日常生活中的數(shù)學(xué)教育滲透,利用日常生活中充滿數(shù)、量、形知識(shí)的內(nèi)容進(jìn)行數(shù)學(xué)教育可以使兒童在既輕松又自然的情況下獲得簡單的數(shù)學(xué)知識(shí),引發(fā)對數(shù)學(xué)的興趣;其他各領(lǐng)域活動(dòng)中的數(shù)學(xué)教育滲透,各領(lǐng)域的知識(shí)是相互有關(guān)系而滲透的,也就是說,除了數(shù)學(xué)以外的其他各領(lǐng)域教育活動(dòng)都可以與數(shù)學(xué)教育相結(jié)合。在這些教育活動(dòng)中結(jié)合數(shù)學(xué)教育,既是該教育內(nèi)容本身的要求,也是完成數(shù)學(xué)教育任務(wù)不可分割的一部分,它能夠鞏固、加深、補(bǔ)充和促進(jìn)幼兒數(shù)學(xué)概念的發(fā)展,能使幼兒數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更為生動(dòng)和有效。游戲活動(dòng)中的數(shù)學(xué)教育滲透,幼兒的生活離不開游戲,它是幼兒最喜愛的活動(dòng),是最適合幼兒身心發(fā)展特點(diǎn)的活動(dòng)之一,結(jié)合游戲進(jìn)行數(shù)學(xué)教育可以使幼兒擺脫枯燥抽象的數(shù)學(xué)概念,在輕松有趣的氣氛中參與、體驗(yàn)、感受和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
4.質(zhì)量效率意識(shí)與能力的提高教學(xué)研究的目的就是要提高教學(xué)質(zhì)量,讓幼兒在獲得基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的同時(shí)學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),獲得有益于終身發(fā)展的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。兩年的專題研究,教師能夠做到:(1)目標(biāo)切合實(shí)際。在目標(biāo)的發(fā)展性上,教師首先著眼于幼兒的發(fā)展,充分考慮幼兒的“最近發(fā)展區(qū)”,讓孩子在教育的有力促進(jìn)下得到發(fā)展;在目標(biāo)的全面性上,能思考在本活動(dòng)內(nèi)容和情境條件下“幼兒學(xué)會(huì)了什么”(知識(shí)目標(biāo))、“幼兒能學(xué)嗎”(能力目標(biāo))、“幼兒學(xué)得有興趣嗎”(情感目標(biāo));在目標(biāo)的針對性上,是具體的、可觀察、可操作、可評價(jià)的。(2)方法策略恰當(dāng)。在教學(xué)方法上能根據(jù)幼兒的年齡特點(diǎn),采用一些幼兒喜愛的、豐富多彩的教學(xué)方法并靈活有機(jī)地運(yùn)用,如游戲法、實(shí)物教學(xué)法、比較法、討論法、表達(dá)表述法等,激活數(shù)學(xué)教學(xué)的氛圍和孩子的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。同時(shí)為幼兒提供數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的不同情境:真實(shí)情境、模擬情境、故事情境,激發(fā)并維持幼兒學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和求知欲望。(3)材料結(jié)構(gòu)適宜。在數(shù)學(xué)材料的提供上力求做到多樣性,以給幼兒豐富的感官刺激,激發(fā)幼兒探索的欲望和興趣。幼兒所熟悉的自然材料如石子、樹葉、水……廢舊材料如紙盒、易拉罐、果殼、冰糕棒……成品材料如撲克、積木、積塑玩具……都已成為數(shù)學(xué)活動(dòng)中的操作材料;在材料的豐富性上,教師能夠做到保證有足夠的材料供幼兒操作,使幼兒置身于材料中與材料進(jìn)行“交流”;材料的層次性,由于多方面的原因所致,幼兒間存在著個(gè)性、智力、能力上的差異,為了真正發(fā)揮操作材料的作用,使每個(gè)幼兒在原有的基礎(chǔ)上得到發(fā)展與提高,教師們注意了數(shù)學(xué)活動(dòng)的操作材料難易結(jié)合、簡復(fù)結(jié)合,使每個(gè)幼兒都能輕松自如地駕馭和使用材料,達(dá)到真正意義上的自我發(fā)現(xiàn)、自由探索、自我發(fā)展的目的;材料的操作性,讓孩子通過“玩”材料,獲得數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn),保證材料易玩的功效;材料的教育性,在材料豐富多樣具有層次性的基礎(chǔ)上,教師還特別注意到,要讓材料富于教育性,讓材料暗含一定的數(shù)學(xué)教育目標(biāo)??傊ぐl(fā)幼兒的數(shù)學(xué)興趣、發(fā)展幼兒的思維能力是多途徑的,對幼兒進(jìn)行初步的數(shù)學(xué)教育是發(fā)展幼兒邏輯思維能力的一個(gè)重要而有效的途徑。有效的數(shù)學(xué)啟蒙教育,能為幼兒親自參與各種數(shù)學(xué)活動(dòng)并從中得到積極的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)提供機(jī)會(huì)、條件,能誘發(fā)幼兒主動(dòng)學(xué)習(xí)、探索數(shù)學(xué)的天賦能力、邏輯思維能力和創(chuàng)造能力,逐漸產(chǎn)生對數(shù)學(xué)的持久興趣,對其今后的學(xué)習(xí)、生活有可持續(xù)發(fā)展的重要意義。
四、專題研究存在的主要問題及今后的設(shè)想
關(guān)鍵詞:研討式教學(xué);聚合物流變學(xué);材料類專業(yè);課后實(shí)踐
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)02-0120-02
《聚合物流變學(xué)》是高等院校材料與高分子相關(guān)專業(yè)廣泛開設(shè)的一門專業(yè)課,主要介紹聚合物材料的流動(dòng)與形變規(guī)律,及其與分子鏈、聚集態(tài)等微觀結(jié)構(gòu)特征之間的聯(lián)系。隨著碳素、無機(jī)礦物、結(jié)構(gòu)與功能陶瓷等無機(jī)材料在聚合物基復(fù)合材料中的規(guī)?;瘧?yīng)用,流變學(xué)的理論與應(yīng)用研究日益拓展,與先導(dǎo)工業(yè)、工程和高新技術(shù)產(chǎn)生了密切的聯(lián)系。因此,掌握流變學(xué)知識(shí)對拓寬“無機(jī)非金屬材料工程”、“高分子材料與工程”等專業(yè)學(xué)生的知識(shí)面和就業(yè)領(lǐng)域具有重要意義。本文針對材料類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),著重探討改革材料類專業(yè)《聚合物流變學(xué)》課堂教學(xué)方法的新思路。
一、實(shí)施《聚合物流變學(xué)》課程教學(xué)改革的必要性
作為力學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)交叉的邊緣學(xué)科,流變學(xué)既包含流動(dòng)模型、本構(gòu)方程等復(fù)雜的數(shù)學(xué)、物理問題,還涉及實(shí)踐性較強(qiáng)的流變測量學(xué),并與聚合物加工、改性等工程應(yīng)用緊密結(jié)合。要學(xué)好這門課,學(xué)生必須具備扎實(shí)的理論功底和較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力。近年來,青島科技大學(xué)[1]、上海交通大學(xué)[2]、廈門大學(xué)[3]、湘潭大學(xué)[4]等國內(nèi)高校在流變學(xué)的教學(xué)改革與教材建設(shè)方面取得了豐碩的成果。然而,流變學(xué)教學(xué)中仍然普遍存在教材深度過大、教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際結(jié)合性不強(qiáng)等問題。根據(jù)工科專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),授課時(shí)如果機(jī)械地灌輸數(shù)學(xué)物理方程等理論知識(shí),會(huì)使課程變得晦澀難懂,勢必降低學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;另一方面,課堂上如果只注重教學(xué)內(nèi)容的灌輸,缺乏適當(dāng)?shù)膸熒?dòng),就很難在信息、思想和情感上與學(xué)生全面溝通,由此造成學(xué)生對上課缺乏興趣,課后很少會(huì)自覺地鞏固復(fù)習(xí);此外,材料類專業(yè)《聚合物流變學(xué)》的授課學(xué)時(shí)一般不超過32學(xué)時(shí),難以面面俱到地闡述流變學(xué)基礎(chǔ)理論,而且如果覆蓋面過大,重點(diǎn)內(nèi)容就難以突出,對于學(xué)生基礎(chǔ)理論的掌握和實(shí)踐技能的培養(yǎng)均難達(dá)到預(yù)期效果。
筆者從材料學(xué)科的發(fā)展方向與人才培養(yǎng)要求出發(fā),改變單純、平淡的教學(xué)關(guān)系,將研討式教學(xué)模式[5~7]引入《聚合物流變學(xué)》的課堂教學(xué)。這種嘗試是把教學(xué)雙方都看作學(xué)活動(dòng)的主體,在一種平等、自由的心理氛圍中探討學(xué)問。此時(shí),學(xué)生作為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體作用被真正激活。鼓勵(lì)學(xué)生以小組為單位,圍繞專業(yè)領(lǐng)域中的流變學(xué)課題主動(dòng)地檢索信息,開展相關(guān)研究活動(dòng),在實(shí)踐創(chuàng)新中學(xué)習(xí)理論知識(shí),促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)的發(fā)展,提高對多學(xué)科交叉的復(fù)合型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。
二、《聚合物流變學(xué)》研討式教學(xué)改革的實(shí)踐過程
1.研討式教學(xué)的方案設(shè)計(jì)。研討式教學(xué)是擴(kuò)充課堂講授的教學(xué)形式。在《聚合物流變學(xué)》課程中開展研討式教學(xué)的關(guān)鍵目標(biāo)之一就是解決基礎(chǔ)理論與應(yīng)用實(shí)際的結(jié)合問題。聚合物流變學(xué)中重要的研究工作是通過抽象的數(shù)學(xué)模型(如本構(gòu)方程)揭示應(yīng)力與應(yīng)變、應(yīng)力與應(yīng)變速率的復(fù)雜關(guān)系。然而,材料類專業(yè)的本科生在數(shù)學(xué)建模、高分子物理等方面普遍基礎(chǔ)薄弱,對于上述理論問題難以準(zhǔn)確理解與領(lǐng)悟。因此,教師在設(shè)計(jì)研討課題的時(shí)候,有意識(shí)地融入了生活實(shí)際和前沿課題中的流變學(xué)問題,其中包括塑料、橡膠、樹脂、油漆等工業(yè)材料,瀝青、石油等地質(zhì)材料,肌肉、筋腱、骨骼、血液等生物體,以及紡織纖維、紙漿、化妝品、油料、食品等輕工和生活用品原料。教師從如此廣闊的素材中精心選取學(xué)生熟悉的專題,抽象拆解出基本的流變模型,并且盡可能將問題細(xì)化,便于學(xué)生小范圍協(xié)作攻關(guān)。在選題時(shí)著重關(guān)注新舊知識(shí)的連接點(diǎn),內(nèi)容以所學(xué)內(nèi)容與知識(shí)結(jié)構(gòu)作為基點(diǎn),使教學(xué)知識(shí)環(huán)環(huán)相扣,節(jié)節(jié)相連,避免出現(xiàn)課程、教學(xué)與學(xué)習(xí)彼此分裂的現(xiàn)象。最后,制定出報(bào)告與討論的程序,并且合理分配課堂精講和研討交流的時(shí)間。
2.研討式教學(xué)的組織實(shí)施。(1)教師課堂精講。教師摒棄“灌輸式”的教學(xué)方式,針對研討課題所涉及的理論知識(shí)點(diǎn)有的放矢地剖析和講解,通過視頻、動(dòng)畫、圖像等多媒體手段生動(dòng)地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)形象化的學(xué)習(xí)情境,調(diào)動(dòng)起學(xué)生的參與意識(shí),啟發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)。教師在授課過程中會(huì)特別介紹流變學(xué)發(fā)展的最新成就,擴(kuò)展學(xué)生的專業(yè)視野,并且注重培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng),引導(dǎo)學(xué)生課后自學(xué)與研討的基本方向。(2)學(xué)生課后準(zhǔn)備。學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上選擇感興趣的研討課題,每組3~4人組成研究團(tuán)隊(duì)。長沙理工大學(xué)圖書館擁有完備的數(shù)字資源,學(xué)生在課后可以利用中、英文數(shù)據(jù)庫查閱文獻(xiàn)資料,了解相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與最新成果,弄清楚所需研究和解決的關(guān)鍵問題。隸屬于本專業(yè)的材料實(shí)驗(yàn)中心配備了注塑機(jī)、流延機(jī)、混煉機(jī)、毛細(xì)管流變儀、熔體流動(dòng)速率測試儀、旋轉(zhuǎn)粘度儀等聚合物加工與流變性能測試設(shè)備,教師在課堂教學(xué)中已經(jīng)詳細(xì)介紹了這些設(shè)備的工作原理,學(xué)生只需對照說明書即可掌握設(shè)備的操作方法,并自行設(shè)計(jì)、完成相應(yīng)的專題實(shí)驗(yàn),最終,將文獻(xiàn)信息與實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理成的專題研究報(bào)告。在實(shí)踐探索的過程中,學(xué)生分析問題、解決問題的能力得到了很好的鍛煉。(3)師生研討交流。教師在每學(xué)期安排1~2次專題研討課,鼓勵(lì)學(xué)生以論文、PPT等形式將研究性學(xué)習(xí)的成果展示出來,使學(xué)生從知識(shí)“輸入者”變成知識(shí)“輸出者”。在課堂討論環(huán)節(jié),教師的角色是研討活動(dòng)的組織者,負(fù)責(zé)對學(xué)生的研究報(bào)告進(jìn)行指導(dǎo)和點(diǎn)評,還要引導(dǎo)學(xué)生思考一些報(bào)告中容易忽視的重要問題,在發(fā)散思維中尋求新的思路。在此基礎(chǔ)上,利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢,將專題研討延伸到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),利用電子郵件、討論群、留言板等形式增強(qiáng)師生間的交流互動(dòng),進(jìn)一步鞏固了課程的學(xué)習(xí)效果。(4)學(xué)生成績的考核評定。僅以期末試卷評定學(xué)生成績的方式受到考生狀態(tài)、考題設(shè)計(jì)等因素的制約,往往不能準(zhǔn)確反映出學(xué)生掌握知識(shí)的真實(shí)水平。相反,可能使部分學(xué)生養(yǎng)成“平時(shí)上課散漫,考前集中突擊”的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣,成績及格后很少會(huì)反思自己學(xué)習(xí)方面的不足,甚至?xí)a(chǎn)生輕視學(xué)習(xí)和考試的僥幸心理。為了更好地適應(yīng)研討式教學(xué)改革的目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生由被動(dòng)的“輸入性學(xué)習(xí)”向主動(dòng)的“研究性學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變,任課教師對《聚合物流變學(xué)》的成績考核評定方式也進(jìn)行了相應(yīng)的改革。改革后的考核成績將由學(xué)生平時(shí)成績和期終考試成績兩部分組成,如表1所示,其最突出的特點(diǎn)在于加大平時(shí)成績占考核總成績的比重(60%),并將學(xué)生在研討環(huán)節(jié)的表現(xiàn)作為平時(shí)成績評定的重要依據(jù)。新的考核方式可以更加客觀地檢查學(xué)生的知識(shí)和能力水平,以及教師的教學(xué)效果,以便學(xué)生與教師分別改進(jìn)自己的學(xué)習(xí)與教學(xué)。
三、《聚合物流變學(xué)》研討式教學(xué)改革的成效
開展《聚合物流變學(xué)》課程教學(xué)改革以來,學(xué)生上課時(shí)專注度更高,勤于思考,課堂氣氛非?;钴S。學(xué)生的邏輯思維、外文閱讀、實(shí)驗(yàn)操作、語言表達(dá)、答辯技巧等素質(zhì)都有了不同程度的提升,而且掌握了一些大型儀器設(shè)備的測量原理與操作方法。學(xué)生對理論知識(shí)的掌握和運(yùn)用能力明顯提高,本課程考核的及格率已連續(xù)兩年達(dá)到100%,優(yōu)良率接近70%。更為可喜的是,一些研究團(tuán)隊(duì)以研討課題為基礎(chǔ),申請了省級或校級的大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,相關(guān)研究成果已在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表。由此可見,研討式教學(xué)法對于培養(yǎng)材料類專業(yè)學(xué)生的獨(dú)立思考和實(shí)踐創(chuàng)新能力卓有成效。
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關(guān)鍵詞:水流泥沙 有限元 模型驗(yàn)證
三峽工程建成后,水庫將攔蓄大量泥沙,下泄水流含沙量減小,對三峽工程壩下游河道將產(chǎn)生以沖刷為主的影響,包括對荊江河段的河勢及荊江大堤帶來影響。為研究壩下游重點(diǎn)河段的河床沖淤分布、河勢變化、近岸流速變化等問題,一維模型顯得無能為力,但可采用平面二維模型來解決。有限元方法可采用無結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,能很好地模擬不規(guī)則的幾何形狀,因此很適合于對天然河道的模擬。
然而,正如其它方法一樣,有限元法也有它的缺點(diǎn),主要是計(jì)算存儲(chǔ)量和運(yùn)算量較大。為揚(yáng)長避短,使有限元方法能運(yùn)用到對天然河道的模擬上來,本模型運(yùn)用質(zhì)量集中[4]的方法將系數(shù)矩陣轉(zhuǎn)化為三對角矩陣,并提出了緊湊的分塊壓縮存儲(chǔ)方法,從而大大減少了計(jì)算存儲(chǔ)量,使得計(jì)算能在一般微機(jī)上進(jìn)行。采用質(zhì)量集中方法的不足之處是時(shí)間步長需取得較短,且在河道模擬中尤為突出(因河道比較窄長,網(wǎng)格需劃分很細(xì),而該法的穩(wěn)定性要 求時(shí)間步長與網(wǎng)格尺度成正比)。針對該問題,筆者采用了“預(yù)報(bào)-校正-迭代[5]”的算法,該法可加大時(shí)間步長,同時(shí)有效避免了數(shù)值震蕩。針對長系列水沙條件下計(jì)算量較大問題,作者又提出了“非恒定-恒定-非恒定流”的算法,該算法既能解決工程實(shí)際問 題,又大大減少了計(jì)算量,使有限元方法能夠很好地運(yùn)用于河道水流泥沙問題的實(shí)際計(jì)算。
1 基本方程
平面二維水流方程
(1)
(2)
(3)
懸移質(zhì)泥沙擴(kuò)散方程
(4)
推移質(zhì)不平衡輸移方程[6]
(5)
河床變形方程
由懸移質(zhì)引起的河床變形方程為
(6)
由推移質(zhì)引起的河床變形方程為
(7)
以上各式中U,V分別為垂線平均流速在x,y方向上的分量;Zs、Zb和H分別為水位、河底高程和水深;g為重力加速度;vt為水流紊動(dòng)粘性系數(shù);ρ為水的密度;τx、τy、舄瓂分別為底部切應(yīng)力在x和y方(τx、τy)=,向上的分量:C為謝才系數(shù),常用曼寧公式計(jì)算:C=H1/6/n;S和S*分別為垂線平均含沙量和挾沙力;N和N*分別為推移質(zhì)輸沙量和推移質(zhì)輸沙能力折算成全水深的泥沙濃度;εs為泥沙紊動(dòng)擴(kuò)散系數(shù);ω為泥沙沉速;γ′為床沙干容重;α為懸移質(zhì)泥沙恢復(fù)飽和系數(shù),淤積時(shí)取0.25,沖刷時(shí)取1.0;β為推移質(zhì)泥沙恢復(fù)飽和系數(shù),取0.25。
懸移質(zhì)泥沙共分成8組,水流挾沙力和分組挾沙力級配采用李義天方法[7]進(jìn)行計(jì)算。
2 有限元方程
將整個(gè)計(jì)算域剖分成一個(gè)三角形網(wǎng)格系統(tǒng)。每個(gè)三角形為一個(gè)單元,其編號為e,e=1,2,3, …,NE,NE為單元總數(shù)。單元三個(gè)頂點(diǎn)為節(jié)點(diǎn),其局部編號為j=1,2,3(以逆時(shí)針為序)。節(jié)點(diǎn)的整體編號為i,i=1,2,3,…,NP,NP為節(jié)點(diǎn)總數(shù)。節(jié)點(diǎn)的整體編號與局部編號計(jì)算前一定要規(guī)定好。
引入插值函數(shù):f=fi(t)φi(x,y),φ為形函數(shù)。對方程(1)~(5)中的變量用插值函數(shù)近似表示,并使用伽遼金法[1]對方程進(jìn)行整理變形,可得到積分方程
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
由此,經(jīng)整理得到如下有限元方程
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
其中
i,j,k=1,2,3,…,NP.
3 數(shù)值解法
為書寫方便,采用通用變量P來代替方程(13)~(17)中的變量Zs、U、V、S和N,用FP表示方程中等號右邊項(xiàng),并用對角矩陣 來代替Aij,則方程可化成統(tǒng)一的形式: dPi/dt=FPi。
對該方程的求解,模型采用了“預(yù)報(bào)-校正-迭代[5]”的計(jì)算方法。其方法為:用二階顯式Adams公式作為預(yù)測公式,梯形公式(隱式)作校正公式,可構(gòu)造Adams二階PC公式。離散后的方程不需聯(lián)接,計(jì)算過程穩(wěn)定性好,時(shí)間步長可取得較長,同時(shí)還有效避免了數(shù) 值振蕩。具體計(jì)算過程如下
預(yù)報(bào)
(18)
校正
(19)
迭代給定誤差洌雜謁械1≤i≤NP,若
,則令: ,否則令:= ;轉(zhuǎn)到校正,繼續(xù)迭代,直到滿足精度要求為止。當(dāng)求出Hi、Ui、Vi、Si和Ni后,代入河床變形方程便可求得沖淤變形后的河床高程Zn+1bi,這樣便完成了一個(gè)時(shí)段的計(jì)算。以上角標(biāo)n表時(shí)段,*表預(yù)報(bào)值,**表校正值,無*標(biāo)記的表示該時(shí)段的計(jì)算結(jié)果。
在水位求解過程中還采用了Kawahara“選擇系數(shù)集中[4]”的經(jīng)驗(yàn)處理方法,引入了選擇性集中系數(shù): α=0.8~1.0, 其作用相當(dāng)于對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行“光滑”處理。
由于系數(shù)矩陣為NP×NP階矩陣,若直接進(jìn)行存儲(chǔ)會(huì)占用大量的內(nèi)存,從而導(dǎo)致計(jì)算無法進(jìn)行。筆者發(fā)現(xiàn)系數(shù)矩陣中絕大部分為零元素,為此提出了壓縮存儲(chǔ)的方法,即只對系數(shù)矩陣中的非零元素進(jìn)行存儲(chǔ)和計(jì)算,同時(shí)用輔助數(shù)組指明相應(yīng)非零元素所在的位置。
對于長系列水沙條件的計(jì)算,提出了“非恒定-定非-定流”的算法,即將整個(gè)非恒定流量過程概化為梯級恒定流,對每個(gè)梯級恒定流采用非恒定流方程,以時(shí)間步長為迭代參數(shù)進(jìn)行迭代,直到得到恒定的流場。
3 數(shù)模計(jì)算有關(guān)問題處理
4.1 初始條件及邊界條件
初始條件:可由初始刻實(shí)測資料給出。計(jì)算所需的初始條件在實(shí)際計(jì)算中一般難以全部獲得,只能通過估算加以補(bǔ)足,當(dāng)然估算得越接近實(shí)際越好。
邊界條件:進(jìn)口給定流量、含沙量及其級配,出口給定水位;對于不滑動(dòng)岸邊界,取U=0,V= 0;對于滑動(dòng)岸邊界,取邊界法線方向流速分量為0。
對于活動(dòng)邊界,采用了動(dòng)邊界模擬技術(shù):對每個(gè)膖時(shí)段,采用計(jì)算的水位及水深值判別和區(qū)分水域和陸域計(jì)算節(jié)點(diǎn)。對陸域計(jì)算節(jié)點(diǎn),使其保持一較小富余水深(Hmin=0.001m),并取其糙率為一個(gè)接近于無窮大(如1010)的正數(shù)。
4.2 三角形網(wǎng)格劃分
基于網(wǎng)格生成的基本思想,提出了四邊形法。對于單一河道,首先根據(jù)河勢將河道剖分為若干大的四邊形,再分別將這些大的四邊形剖分為若干小的四邊形,最后將四邊形的較短對角線相連,即形成三角形網(wǎng)格。對于分汊河道,將每條汊道當(dāng)作單一河道處理后再進(jìn)行拼接,便可形成整個(gè)計(jì)算域的網(wǎng)格。根據(jù)該方法,我們編制了通用的計(jì)算程序,只需輸入少量的信息,計(jì)算機(jī)便能自動(dòng)生成網(wǎng)格,并給出節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和單元關(guān)聯(lián)信息,最后配以屏幕顯示及圖形自動(dòng)繪制。
4.3 紊動(dòng)粘性系數(shù)
根據(jù)零方程紊流模型,紊動(dòng)粘性系數(shù)由vtαU*H公式確定。其中U*為摩阻流速;α為常數(shù),經(jīng)調(diào)試確定。對于泥沙擴(kuò)散系數(shù)εs ,可近似取ε=vt。
4.3 糙率
通過實(shí)測資料反求,并根據(jù)河道中不同的部位分塊調(diào)試糙率。
4.4 床沙級配計(jì)算方法
在泥沙沖淤頻繁的河段,由于水流與泥沙的相互作用,使某組泥沙發(fā)生沖刷時(shí),另一組泥沙可能發(fā)生淤積。因此,床沙級配的計(jì)算應(yīng)能反映泥沙沖淤交替過程。本模型將計(jì)算河段內(nèi)河床泥沙概化成三層,即表層(交換層)、次表層(擾動(dòng)層)和深層。當(dāng)表層某組泥沙發(fā)生沖刷時(shí),處在次表層的該組泥沙將受到擾動(dòng),根據(jù)擾動(dòng)強(qiáng)度的大小,確定該層泥沙進(jìn)入表層參加交換的量。
5 計(jì)算實(shí)例
河段概況:監(jiān)利河彎段位于下荊江,上起塔市驛,下止于沙夾邊,長約20km。該河段平灘河寬約1400m,最寬處約3200m(烏龜洲),最窄處約1000m,平灘水位下的平均水深約11m。河段內(nèi)有一高程為30m(黃海)左右的烏龜洲(洲長約7km,寬約2km)將河道分成左右兩汊。本河段內(nèi)有姚圻腦水文站,該站多年平均流量為11.370m3/s,多年平均含沙量為1.121kg/m3。河床主要由粉質(zhì)粘土、砂粘土和細(xì)砂組成,河床表層床沙中值粒徑一般在0.00~0.22mm之間。
圖1 計(jì)算河段河勢及網(wǎng)格布置圖
Fig.1 The calculated river reach and the grids
計(jì)算區(qū)域的選取及網(wǎng)格劃分:選取塔市驛至沙夾邊長約20km的河段作為計(jì)算河段。采用三角形網(wǎng)格,將整個(gè)計(jì)算河段劃分為100個(gè)斷面,6732個(gè)三角形網(wǎng)格單元,共有3500個(gè)節(jié)點(diǎn),見圖1。
地形條件:以1993年10月實(shí)測河道地形為計(jì)算起始地形,并用1996年10月實(shí)測地形進(jìn)行驗(yàn)證。
計(jì)算時(shí)段及水沙條件:選用1993年10月~1996年10月水沙資料,按流量共劃分為120個(gè)計(jì)算時(shí)段。進(jìn)口按姚圻腦水文站流量和分組含沙量給出,出口水位根據(jù)沙夾邊與姚圻腦水位相關(guān)關(guān)系給出。
計(jì)算結(jié)果分析:
圖2為姚圻腦計(jì)算水位與實(shí)測水位對比圖,由圖中可見計(jì)算水位與實(shí)測水位吻合較好。
圖3為不同流量下流場示意圖,由圖中可見大水漫灘,小水歸槽,水流平順,流場合理。
圖4為1996年10月計(jì)算和實(shí)測的河道地形對比圖,由圖中可見通過計(jì)算得到的地形等高線與實(shí)測河道地形等高線的位置和范圍基本吻合。
圖2 計(jì)算與實(shí)測水位對比圖
Fig.2 Comparison between calculated and
measured water level
圖3 不同流量下流場示意圖
Fig.3 Flow fields for different discharges
圖4 計(jì)算與實(shí)測河道地形比較圖
Fig.4 Comparison between calculated and measured channel
從驗(yàn)證時(shí)段的沖淤總量來看,河段內(nèi)實(shí)際淤積總量為2820萬m3,計(jì)算淤積總量為2852萬m3,相對誤差僅為1.1%。由此可見,本模型能較好反映本河段的河床變形情況。
6 結(jié)論
(1)對于有限單元法在河道平面二維水流泥沙計(jì)算中的應(yīng)用作了一些成功的探討,建立了一套行之有效的解法。有限元法具有能夠很好地模擬復(fù)雜邊界和河道地形等優(yōu)點(diǎn),但若不經(jīng)過處理,就需要大量的存儲(chǔ)單元和很長的運(yùn)算時(shí)間。為克服這些缺點(diǎn),作者采用了質(zhì)量集中的方法,并提出了壓縮存儲(chǔ)的方法,使得計(jì)算存儲(chǔ)量大為減少。另外,還采用了“預(yù)報(bào)-校正-迭代”的時(shí)間推進(jìn)算法,并提出了“非恒定-恒定-非恒定流”的算法,大大減少了計(jì)算量。
(2)針對有限元前期單元剖分工作量巨大的問題,提出并運(yùn)用四邊形法開發(fā)了三角形網(wǎng)格自動(dòng)生成系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能適用于單一河道,而且能適用于分汊和支流出匯、入?yún)R等各種復(fù)雜情況。
(3)為檢驗(yàn)?zāi)P偷目煽啃裕闹幸韵虑G江的監(jiān)利河段為例進(jìn)行了驗(yàn)證計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明該模型能較好模擬本河段的水流泥沙運(yùn)動(dòng)及河床變形情況。
(4)由于天然河道的復(fù)雜性,目前關(guān)于泥沙運(yùn)動(dòng)理論還不夠成熟,且驗(yàn)證資料尚不充分,因此數(shù)模計(jì)算精度有待作進(jìn)一步的提高。
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關(guān)鍵詞: 研究性作文 有效性 教學(xué)策略
一、研究性作文教學(xué)實(shí)踐中存在的主要問題
研究性作文是以現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生從自身的學(xué)習(xí)生活、社會(huì)生活、自然界,以及人類自身發(fā)展中選取問題或?qū)n},以探究的方式主動(dòng)獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問題、練習(xí)寫作的綜合性作文訓(xùn)練。它把生活的需要、語言文字的訓(xùn)練與兒童心理的發(fā)展三者有機(jī)地統(tǒng)一起來,使生活與作文、作文與研究融合為一體,具有鮮明的實(shí)踐性、開放性、自主性、探究性等特點(diǎn)。
研究性作文教學(xué)給我們現(xiàn)有的作文教學(xué)注入了一股新的活力,許多地方進(jìn)行了研究性作文教學(xué)的開發(fā)與研究,也取得了一定的成果。但筆者發(fā)現(xiàn),在研究性作文教學(xué)的實(shí)踐中也存在著許多問題,阻礙了它更好地實(shí)施,其主要表現(xiàn)為以下三個(gè)方面:
(一)重模式,輕能力。
有些教師不能正確而深刻地理解研究性作文教學(xué)的內(nèi)涵,生搬硬套地按原有寫作模式讓學(xué)生完成作文。這種寫作公式化的僵化訓(xùn)練,在相當(dāng)程度上漠視了學(xué)生的個(gè)性化體驗(yàn),冷落了他們對社會(huì)及生活的敏銳洞察,結(jié)果必然窒息學(xué)生自主思考的能力,壓抑其獨(dú)具匠心的創(chuàng)造性,導(dǎo)致學(xué)生丟掉了開啟心靈的鑰匙,沒有了自己的思想。
(二)重課堂,輕生活。
研究性作文教學(xué)強(qiáng)調(diào)“關(guān)注生活,探究生活”。日本語文教學(xué)界“生活作文”思想代表人物村山俊太郎提出了調(diào)查作文的概念:作文不僅在于觀察自然,還應(yīng)以社會(huì)為對象。他指出:兒童的生活作文必須是使學(xué)生科學(xué)地認(rèn)識(shí)生活現(xiàn)象,因而應(yīng)重視觀察、調(diào)查、分析、比較、考察等方法。葉圣陶曾說:“作文這件事離不開生活,生活充實(shí)到什么程度,才會(huì)作出什么樣的文字,否則就會(huì)陷入不切實(shí)際的唯技巧論?!彪x開了“生活”這個(gè)最基本的素材源,離開了觀察、發(fā)現(xiàn),就無所謂研究性作文。
(三)重指導(dǎo),輕講評。
作文講評是對學(xué)生寫作實(shí)踐全面檢查分析的總結(jié),對學(xué)生寫作具有重要意義。據(jù)資料表明,學(xué)生尤其是小學(xué)生,大都喜歡上講評課,它既是師生思想認(rèn)識(shí)上的交流,也是情感的交流,是學(xué)生期待的一次重要信息反饋。但是目前,很多小學(xué)語文教師片面注重作文前的指令性建議,而對作文后的講評不夠重視,常常批改完作文,寫幾句不痛不癢的評語,就把本子發(fā)給學(xué)生完事,并不進(jìn)行有充分準(zhǔn)備的講評。
二、提高研究性作文的有效性的主要策略
對于教師能否做好研究性作文教學(xué),最主要的還是看他是否正確地理解了研究性作文的實(shí)質(zhì)和意義?!靶W(xué)研究性作文教學(xué)”是一種基于學(xué)生研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的作文教學(xué);是將學(xué)生研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中的“提出問題、觀察、讀書求知、實(shí)踐探索、產(chǎn)生生活與情感體驗(yàn)”的過程轉(zhuǎn)化為學(xué)生“主動(dòng)搜集、積累作文素材和體驗(yàn)、產(chǎn)生寫作沖動(dòng)與書面交際需求”的過程的作文教學(xué);是將“研究性學(xué)習(xí)的主動(dòng)探究新知、有所發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)生新體驗(yàn)后主動(dòng)進(jìn)行表達(dá)交流、展示成果”的過程轉(zhuǎn)化為“小學(xué)生寫作需求產(chǎn)生的環(huán)境和主動(dòng)作文運(yùn)用書面語言進(jìn)行‘真實(shí)的交際’”過程的作文教學(xué);是不但發(fā)展學(xué)生的書面表達(dá)能力,而且切實(shí)將“作文”轉(zhuǎn)化為學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的工具,有效培養(yǎng)學(xué)生“關(guān)注生活、探究生活的意識(shí)”,發(fā)展學(xué)生“實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力”的作文教學(xué)?;谶@樣的認(rèn)識(shí),結(jié)合本人在實(shí)際教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn),筆者認(rèn)為教學(xué)中可以采取如下一些基本策略:
(一)激發(fā)興趣,營造良好的研究氛圍。
在中國,小學(xué)生對“研究”是陌生的,是有神秘感的。如何讓他們了解“研究”,認(rèn)識(shí)“研究”,消除對“研究”的神秘感,樹立起“研究”的興趣與信心呢?我們可以從這樣幾個(gè)方面著手:
1.用同齡人的故事激發(fā)興趣,同時(shí)讓小學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己這個(gè)年齡也是可以進(jìn)行研究的。留美博士黃全愈的《素質(zhì)教育在美國》一書曾在廣大教師中引起很大的反響,筆者閱后也是感慨萬千。在語文教學(xué)中筆者也曾模仿別的教師把書中關(guān)于美國小學(xué)生搞研究的故事向?qū)W生作了介紹,學(xué)生對此表現(xiàn)出極其深厚的興趣與熱情。一時(shí)間,礦礦二年級開始搞研究的故事成了學(xué)生課余談?wù)摰臒狳c(diǎn)話題,可愛的礦礦簡直成了學(xué)生心目中的“研究”楷模,同時(shí)也使他們對“研究”充滿了信心。
2.搜集具體的研究專題讓學(xué)生認(rèn)識(shí)“研究”、感知“研究”。教師在教學(xué)中應(yīng)該發(fā)動(dòng)學(xué)生廣泛搜集自己身邊的研究案例,再選取其中具有典型意義的編印成冊,發(fā)給學(xué)生,讓他們在具體的范例中認(rèn)識(shí)、感知“研究”,為以后的自主研究打下基礎(chǔ)。
(二)引導(dǎo)學(xué)生自主確定研究專題。
研究性作文的專題的選擇,應(yīng)遵循學(xué)生的興趣愛好,讓學(xué)生自主選擇或設(shè)計(jì)。
1.從實(shí)際生活選取專題。如:“時(shí)代超市”為什么生意興隆、校園噪音情況的調(diào)查、本地交通安全的現(xiàn)狀調(diào)查、學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)問題的調(diào)查等。
2.從科技、自然中選取專題。如:爬山虎為什么會(huì)爬墻、沙塵暴是怎樣產(chǎn)生的、鯊魚的生活習(xí)性有哪些特點(diǎn)、動(dòng)物尾巴功能的研究、樹葉顏色變化、氣溫的調(diào)查研究等等。
3.從文化歷史、鄉(xiāng)土民俗中設(shè)計(jì)專題。如:中國扇子的發(fā)展與藝術(shù)、紙(書、筆等)的演變、淮安民間故事的搜集與研究、淮安飲食文化等鄉(xiāng)土文化的搜集與研究等。
(三)指導(dǎo)學(xué)生圍繞專題查閱資料。
這是一種專題性閱讀,帶有很強(qiáng)的目的性與針對性。實(shí)踐證明,在研究性寫作過程中,絕大多數(shù)學(xué)生都會(huì)查閱資料、搜集信息??梢哉f,搜集、處理信息既是研究性作文過程中的重要一環(huán),也是學(xué)生進(jìn)行專題研究應(yīng)有的一種基本技能,更是現(xiàn)代社會(huì)公民必須具備的重要素質(zhì)之一。為了幫助學(xué)生盡快掌握搜集、處理信息的技能,還可以為學(xué)生專門開展專題講座與專題閱讀活動(dòng),提高學(xué)生的信息檢索能力、信息判斷能力和信息處理能力。當(dāng)然,搜集處理信息的技能更多的是應(yīng)該結(jié)合具體的研究過程予以指點(diǎn)與訓(xùn)練。
(四)指導(dǎo)學(xué)生選擇恰當(dāng)?shù)难芯糠椒ā?/p>
有些專題的解決光靠查閱資料是不行的,還得進(jìn)行調(diào)查、訪問、觀察、實(shí)驗(yàn)、制作等。在這個(gè)過程中,教師作為活動(dòng)中的一員,要盡可能地扮演好合作者、參與者的多重角色。對于進(jìn)行調(diào)查報(bào)告類研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的小組,教師可以和他們商量如何設(shè)計(jì)調(diào)查問卷,怎樣讓被調(diào)查人愿意接受調(diào)查,同時(shí)做到調(diào)查情況真實(shí)。教師甚至可以和學(xué)生們一起進(jìn)行調(diào)查問卷的搜集工作,總之,要讓學(xué)生感到教師是他們的伙伴和高參。對進(jìn)行主題綜合類研究的小組,教師要盡可能地向他們提供資料索引信息的支持,引導(dǎo)他們分解專題、擬定提綱,并綜合利用多種渠道、多種資源(圖書館、科技館、博物館、書店等場所,書籍、期刊、報(bào)紙、音像及網(wǎng)絡(luò)資源)開展學(xué)習(xí)研究。
(五)引導(dǎo)學(xué)生在綜合思考的基礎(chǔ)上自由創(chuàng)意撰文。
學(xué)生通過研究,獲得了大量信息,研究性作文就是要把這些信息去粗去精、去偽存真,然后用文字表達(dá)出來。我們認(rèn)為研究性作文應(yīng)不同于論文,無需采用學(xué)術(shù)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、調(diào)查報(bào)告的標(biāo)準(zhǔn)格式。只要把研究過程及結(jié)果清楚、準(zhǔn)確地?cái)⑹龀鰜砭托?,能夠敘述得生?dòng)當(dāng)然最好。初次寫研究性作文,為讓學(xué)生知道該怎樣寫,可分別出示各種類別的范文讓學(xué)生進(jìn)行參考。
由于小學(xué)生知識(shí)、能力水平的限制,教師評改研究性作文時(shí)要看重學(xué)生對研究的過程和結(jié)果的敘述,對于研究結(jié)果正確與否,要采取寬容的態(tài)度,并注意適當(dāng)高分刺激。在評改后,教師要安排時(shí)間,讓學(xué)生互相交流,分享其成果,并在比較、鑒別中吸收他人的長處,然后通過在班級出研究性作文專版,讓研究性作文在學(xué)校櫥窗展出、在學(xué)校廣播站播出,以及寄到報(bào)刊、雜志發(fā)表等途徑,讓學(xué)生獲得更大的成功感,激發(fā)他們從事新研究、撰寫新研究性作文的興趣。
(六)展示成果,開放評價(jià),促進(jìn)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展。
可以有選擇地將研究性作文打印成冊,小組成員先自我評價(jià),并向他人作口頭成果報(bào)告,也可說說參與研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的感受和新的想法;再將成果報(bào)告發(fā)給全班同學(xué),安排一段時(shí)間讓學(xué)生充分地欣賞成果,比較鑒別,然后進(jìn)行評獎(jiǎng),向?qū)W校、家長甚至社會(huì)作宣傳,讓更多的學(xué)生獲得成功的喜悅。最終構(gòu)建起學(xué)生自我評價(jià)、同伴評價(jià)、教師評價(jià)、家長評價(jià)、社會(huì)評價(jià)五位一體的互動(dòng)開放的評價(jià)體系。評價(jià)要注意評價(jià)內(nèi)容的全面化(從語言文字技能、探究能力及其他綜合素養(yǎng)全面考慮)、評價(jià)方法的多樣化(如教師觀察、與學(xué)生談話、杰出的表現(xiàn)記錄、成果分析、學(xué)生探究過程記錄等)、評價(jià)時(shí)機(jī)的全程化(重過程評價(jià))。
參考文獻(xiàn):
[1]倪文錦.小學(xué)語文新課程教學(xué)法[M].北京:高等教育出版社,2003.
“電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化”課程是面向電氣工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。課程是結(jié)合了電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn),從對電力系統(tǒng)運(yùn)行方式控制角度描述電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化所需的電力系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)知識(shí)。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)該注重課程的工程實(shí)踐性,盡量通過工程實(shí)例、實(shí)際操作、模擬操作教學(xué)等方法將工程與教學(xué)結(jié)合起來,以期使學(xué)生將知識(shí)與今后的工作環(huán)境的結(jié)合更加緊密。同時(shí),改善教學(xué)方法和手段,更新教學(xué)觀念[1],提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[2-4],也是提高教學(xué)效果的重要途徑。卓越班作為特殊的精英群體,由于其人數(shù)少,掌握知識(shí)的能力強(qiáng),教學(xué)過程中應(yīng)有別于其他教學(xué)班級。為了適應(yīng)新形勢下人才培養(yǎng)需要,更好地與電力系統(tǒng)的發(fā)展相結(jié)合,學(xué)校對卓越班的“電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化”課程進(jìn)行了改革。教學(xué)改革提高了卓越班的教學(xué)效果,同時(shí)擴(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)視野。
一、因材施教地拓展教學(xué)內(nèi)容改革
基于卓越班的學(xué)生素質(zhì)較高,教師在授課過程中不必拘泥于課本,可以增加新的內(nèi)容,拓寬學(xué)生的知識(shí)面。
1.授課內(nèi)容上增加與課程內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)。在相同的學(xué)時(shí)下,針對卓越班教學(xué),可以加快教學(xué)進(jìn)度,詳略適度,圍繞基本課程內(nèi)容,針對已有的重要知識(shí)點(diǎn),進(jìn)行拓展性講解,以便學(xué)生能更多地掌握相關(guān)知識(shí);針對非重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)簡單講解,鼓勵(lì)學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。
2.增加各章節(jié)最新前沿知識(shí)。電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,帶動(dòng)著調(diào)度自動(dòng)化無論是從硬件還是從軟件都不斷地更新和發(fā)展,各種新發(fā)展、新動(dòng)態(tài)正是學(xué)生們所關(guān)心的。因而,從提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣到提升學(xué)生知識(shí)面,灌輸各章節(jié)的前言知識(shí)都是必要的。當(dāng)然也不可能所有部分都能介紹完整,因而一部分課上介紹,另一部分知識(shí)作為思考題留給學(xué)生,使其主動(dòng)查找相關(guān)知識(shí),提升主動(dòng)學(xué)習(xí)能力,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
二、注重實(shí)踐的信息化教學(xué)手段
實(shí)際教學(xué)過程證明板書教學(xué)能夠給大多數(shù)學(xué)生以思考的時(shí)間,因而在教授中以板書為主,但“電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化”課程涉及到現(xiàn)場很多的設(shè)備和應(yīng)用軟件,因而結(jié)合信息化教學(xué)能更加形象化,提高卓越班的教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生工作的適應(yīng)能力。
1.實(shí)例分析和模擬操作教學(xué):因?yàn)椤半娏ο到y(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化”課程內(nèi)容涉及調(diào)度自動(dòng)化實(shí)際操作和應(yīng)用的內(nèi)容居多,因而在教學(xué)過程中應(yīng)強(qiáng)化工程性,在教學(xué)過程中可引入大量的實(shí)際操作、分析、處理等案例[5]。如在“防誤操作”中,可引入大量學(xué)生感興趣的誤操作案例,通過具體案例的講解,分析其產(chǎn)生原因和帶來的危害,不但使學(xué)生對“防誤操作”加深了印象,同時(shí)也提高了學(xué)生的安全意識(shí)。在教學(xué)過程中引入模擬操作教學(xué),利用已有的電力系統(tǒng)高級應(yīng)用軟件,讓學(xué)生自己動(dòng)手操作,熟悉實(shí)際的各種應(yīng)用軟件。如在講授SCADA(電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng))的功能時(shí),讓學(xué)生上課時(shí)同時(shí)對SCADA軟件進(jìn)行操作,教學(xué)時(shí)學(xué)生會(huì)有更深的了解。實(shí)際教學(xué)表明,實(shí)例分析和模擬操作可以降低教學(xué)難度,簡化教學(xué)過程,提高教學(xué)效果,同時(shí)使學(xué)生對畢業(yè)后的工作環(huán)境有更進(jìn)一步的了解。
2.討論式教學(xué)與反饋式教學(xué)相結(jié)合:以啟發(fā)式教學(xué)為基礎(chǔ),以學(xué)生為中心,通過積極的討論各抒己見,互相啟發(fā),使學(xué)生參與到教學(xué)中來,使得學(xué)生的自主參與、自我展示的機(jī)會(huì)更多,以達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生自學(xué)能力,推理能力,應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。教學(xué)過程中注重學(xué)生的需求,通過學(xué)生的反饋了解學(xué)生想要學(xué)習(xí)什么,授課過程中有針對性的講授,更能引起學(xué)生的共鳴,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。
3.演示多媒體課件的認(rèn)識(shí)教學(xué):一般主要以板書教學(xué)為主,輔助以多媒體教學(xué)方法。以板書教學(xué)為主傳授基本知識(shí),主要是考慮到學(xué)生對知識(shí)的接受程度及速度,但完全的板書教學(xué),又缺乏形象教學(xué)的效果,因而以多媒體教學(xué)展示調(diào)度自動(dòng)化的相關(guān)結(jié)構(gòu)、相關(guān)軟件等,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),來提高課堂的生動(dòng)效果,增加學(xué)生知識(shí)量,同時(shí)結(jié)合多種教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
4.實(shí)踐教學(xué)的第二課堂:利用現(xiàn)有的教學(xué)資源,如為了使教學(xué)與實(shí)際接軌,使學(xué)生熟悉未來的工作環(huán)境及所學(xué)知識(shí)在工作中的應(yīng)用,可以組織學(xué)生參觀校內(nèi)變電所,了解與課程相關(guān)的系統(tǒng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。有工程項(xiàng)目的教師也可以采用演示教學(xué)的方法,或僅由幾名同學(xué)操作其他同學(xué)觀察的方法進(jìn)行教學(xué),對講授也有一定的幫助。到開放式實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí),如校變電站運(yùn)行中心,通過監(jiān)控系統(tǒng)觀察系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),了解“四遙”傳遞和控制方式,到運(yùn)行仿真中心實(shí)際進(jìn)行操作,以實(shí)現(xiàn)變電站的控制等,都可以加深對知識(shí)的理解,同時(shí),對今后的電力系統(tǒng)工作環(huán)境更加適應(yīng)。
5.網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用。網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展的今天,合理利用網(wǎng)絡(luò)資源會(huì)帶來事半功倍的效果。為了使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)知識(shí),給學(xué)生推薦相應(yīng)網(wǎng)址,引導(dǎo)學(xué)生到網(wǎng)絡(luò)查閱資料;利用現(xiàn)有開發(fā)網(wǎng)站進(jìn)行在線答疑,開發(fā)部分網(wǎng)絡(luò)空間,發(fā)送相關(guān)學(xué)習(xí)資料。合理利用網(wǎng)絡(luò)資源,使學(xué)生離開課堂也能及時(shí)解決課程問題。
三、考核形式改革
打破一卷定終身的考試方式,采用試卷與專題研究報(bào)告或?qū)嶋H系統(tǒng)設(shè)計(jì)的形式結(jié)合進(jìn)行成績考核。專題研究報(bào)告或?qū)嶋H系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及調(diào)度自動(dòng)化自主平臺(tái)的研發(fā)或軟、硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)的設(shè)計(jì)等。鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手創(chuàng)造和設(shè)計(jì),廣泛地查閱資料,提升自身能力。調(diào)度自動(dòng)化所涉及到的軟件、硬件很多,可以將其分解成各個(gè)子模塊,由學(xué)生自主或協(xié)作完成。作品的形式和規(guī)模可以不拘一格。如讓學(xué)生可以只做數(shù)據(jù)采集模塊,甚至軟件的設(shè)計(jì)流程,有能力的學(xué)生可以完成硬件設(shè)計(jì)和編程。教師最主要的是激發(fā)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力,進(jìn)而提高學(xué)習(xí)興趣,亦可利用第二課堂,將各子模塊設(shè)計(jì)交給有興趣的同學(xué)課外完成,既豐富了第二課堂,也提升了學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解。這既是一種新的嘗試,也是課程設(shè)計(jì)以外,引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的嘗試。從課堂到課外實(shí)踐的教學(xué),可以使學(xué)生真正對所學(xué)知識(shí)有更進(jìn)一步理解,學(xué)生在動(dòng)手的同時(shí),對今后工作環(huán)境也進(jìn)一步熟悉。
四、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力
【關(guān)鍵字】 軟件技術(shù)基礎(chǔ) 教學(xué)改革 應(yīng)用能力 應(yīng)用型人才
教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)(簡稱“教指委”)于2009年10月編制了《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告 暨計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》,指出深化高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的發(fā)展趨勢和改革意見,強(qiáng)調(diào)“加強(qiáng)以知識(shí)體系和實(shí)驗(yàn)體系為基礎(chǔ)的課程建設(shè),加強(qiáng)以應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心的實(shí)踐教學(xué),加強(qiáng)教學(xué)方法、手段的改革與教學(xué)環(huán)境建設(shè)”的高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的改革意見。
計(jì)算機(jī)“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程(簡稱“軟基”)是工科非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)“三個(gè)層次”課程體系中第二層次的一門技術(shù)基礎(chǔ)課,也是我校生物醫(yī)學(xué)工程(簡稱“生工”)專業(yè)學(xué)生的一門必修課程,是全面鍛煉學(xué)生邏輯思維到動(dòng)手能力的核心課程,是將來生工學(xué)生進(jìn)行硬件類接口程序開發(fā)的基礎(chǔ)。該課程包含了操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法、數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用、軟件工程等內(nèi)容,目標(biāo)是在生工專業(yè)中打造其軟件能力的核心地位,使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法,培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析問題、解決問題的基本思路與能力。傳統(tǒng)的“軟基”教學(xué),由于其涵蓋內(nèi)容廣,課程抽象,學(xué)生感覺非常難學(xué),教師同樣也感覺難教。很多學(xué)生在學(xué)完“軟基”課程后,并不知道應(yīng)該將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于何處的情況非常常見。為解決這些問題,需要對“軟基”課程的教學(xué)模式加以改革。目前,各大院校都在探索有關(guān)計(jì)算機(jī)教學(xué)的改革。我校在長期調(diào)研的基礎(chǔ)上,仔細(xì)研究生工專業(yè)的特點(diǎn)和對計(jì)算機(jī)的特殊需求及依賴性,前瞻生工專業(yè)畢業(yè)生將來從事的醫(yī)藥衛(wèi)生工作實(shí)踐,考慮解決各種醫(yī)藥實(shí)踐問題所需的計(jì)算機(jī)知識(shí)和應(yīng)用能力模塊,提出針對我校生工專業(yè)學(xué)生“軟基”課程教學(xué)體系的改革并付諸實(shí)踐,構(gòu)建具有醫(yī)藥院校特點(diǎn)的“軟基”課程體系。力求摸索出一條適合醫(yī)藥類院校生工專業(yè)特點(diǎn)的、真正做到學(xué)有所用的教學(xué)模式,使生工專業(yè)畢業(yè)的大學(xué)生能夠更好的將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域軟件開發(fā)和硬件控制中去。
實(shí)際上,醫(yī)藥類院校的學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī),有其自身的特點(diǎn)。首先,醫(yī)藥類專業(yè)的學(xué)生在高中多數(shù)是理科學(xué)生,已經(jīng)養(yǎng)成了一定的分析和解決問題的習(xí)慣,具備掌握計(jì)算機(jī)基本程序設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)、算法基礎(chǔ)。同時(shí),醫(yī)藥類學(xué)生將來要面臨大量醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的處理和分析,但醫(yī)藥類學(xué)生的數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)學(xué)科相對比較薄弱,這給“軟基”課程的學(xué)習(xí)帶來了困難,計(jì)算機(jī)技術(shù)側(cè)重于綜合分析問題的能力,包括將問題算法化、邏輯化、數(shù)字化,這些都需要比較厚重的數(shù)學(xué)等自然科學(xué)的基礎(chǔ),醫(yī)藥類高等院校學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力比理工類院校學(xué)生低,如何在課程建設(shè)中體現(xiàn)能力培養(yǎng),提高應(yīng)用型技能,是符合我院辦學(xué)理念和專業(yè)培養(yǎng)模式的有益嘗試。因此,學(xué)好“軟基”課程,可以對前面學(xué)過的計(jì)算機(jī)課程起到很好的總結(jié)作用,也可以為后續(xù)的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
鑒于以上分析,圍繞培養(yǎng)生工學(xué)生的軟件設(shè)計(jì)及應(yīng)用能力,開展教學(xué)模式、理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和自主延伸教學(xué)方式方法的研究,提高生工專業(yè)畢業(yè)生要求的核心競爭力,兼顧教育部對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)生計(jì)算機(jī)教育的要求,我們對“軟基”課程教學(xué)及實(shí)踐方式進(jìn)行了調(diào)整和改革。
1、理論教學(xué),夯實(shí)基礎(chǔ)
我?!败浕闭n程共50學(xué)時(shí),但內(nèi)容覆蓋到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)原理、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等知識(shí)。如何在學(xué)時(shí)少,涵蓋門類多的情況下,兼顧統(tǒng)籌,注重“軟基”各章內(nèi)在聯(lián)系和各章對于學(xué)生形成綜合研發(fā)能力的作用,以此為側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。萬丈高樓平地起,基礎(chǔ)才是學(xué)好知識(shí)的關(guān)鍵,只有掌握牢固的基礎(chǔ)知識(shí),才能更好的學(xué)習(xí)后續(xù)知識(shí)。課堂教學(xué),從簡單到復(fù)雜,在各個(gè)學(xué)習(xí)情境中選擇遞進(jìn)層次性的學(xué)習(xí)內(nèi)容,融合“知識(shí)+技能+素質(zhì)”三維度能力要求。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法,在平時(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐考核過程中,學(xué)生自主延伸學(xué)習(xí),主動(dòng)查找資料,互相學(xué)習(xí),協(xié)作完成課程設(shè)計(jì)。
2、實(shí)踐教學(xué),提升能力
鑒于國內(nèi)外大學(xué)教育模式的差異,國外的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育沒有更多的可比性,我們始終關(guān)注國內(nèi)大學(xué)的非計(jì)算機(jī)專業(yè)的“軟基”課程教學(xué)方式的開展和改革。當(dāng)前,“軟基”課程涉及軟件工程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程等方面知識(shí),內(nèi)容覆蓋面廣,各知識(shí)模塊因?yàn)槠湎鄬Κ?dú)立性,導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)沒有形成以打造學(xué)生能力為主線的一體化教學(xué)。“軟基”課程的每一部分都會(huì)對學(xué)生軟件研發(fā)能力的形成有很大影響。有重點(diǎn)的講授課程,以“精講多練”為原則,以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為最終目標(biāo),加大實(shí)驗(yàn)力度,增加大作業(yè)內(nèi)容和廣度,注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手解決問題,互相幫助,在培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的同時(shí),使學(xué)生在練習(xí)中學(xué)習(xí),在練習(xí)中提高。實(shí)踐教學(xué)是將理論知識(shí)充分糅合然后提升的過程,是課堂教學(xué)的有力補(bǔ)充,學(xué)生的實(shí)踐開發(fā)能力是檢驗(yàn)這門課程是否講好的試金石。如何打破各章知識(shí)體系的邊界,培養(yǎng)學(xué)生綜合的系統(tǒng)開發(fā)能力,是“軟基”實(shí)踐教學(xué)改革的重點(diǎn)。利用實(shí)驗(yàn)教學(xué),在驗(yàn)證課堂知識(shí)的前提下,引導(dǎo)學(xué)生分析問題,自己動(dòng)手解決問題,鼓勵(lì)學(xué)生優(yōu)化程序,配合理論教學(xué)夯實(shí)基礎(chǔ)。
3、課程設(shè)計(jì),整合知識(shí)
采用課程設(shè)計(jì)的方式檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。在學(xué)完數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)部分的課程后,學(xué)生完成不同的課程設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分,學(xué)生隨機(jī)抽取不同的作業(yè),在一定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成;數(shù)據(jù)庫部分,由學(xué)生自由分組(每組人數(shù)少于5人),再隨機(jī)抽取數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)題目的基礎(chǔ)上協(xié)作完成。
通過面向某一具體應(yīng)用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的設(shè)計(jì),加深學(xué)生對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫知識(shí)的理解和掌握。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)題目的編制將配合ACM競賽(ACM國際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽,ACM International Collegiate Programming Contest)和“藍(lán)橋杯”軟件設(shè)計(jì)大賽,著重提升學(xué)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模塊的算法設(shè)計(jì)能力;數(shù)據(jù)庫應(yīng)用設(shè)計(jì)部分,配合具體應(yīng)用,促使學(xué)生學(xué)以致用,更好地掌握知識(shí)。通過程序的編寫,充分鍛煉學(xué)生分析問題、解決問題、程序設(shè)計(jì)的能力,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。
4、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),加深交流
加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè),構(gòu)建數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境。實(shí)現(xiàn)課程教案、電子教案全部上網(wǎng),教學(xué)錄像上網(wǎng),使得學(xué)生能夠隨時(shí)“溫故而知新”。通過網(wǎng)絡(luò),為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源,對于知識(shí)重點(diǎn)、難點(diǎn)給出多媒體演示;通過網(wǎng)絡(luò)布置課后作業(yè)、習(xí)題、提交作業(yè);通過網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)交流,共同學(xué)習(xí)。
5、通過考核,檢驗(yàn)教學(xué)
我?!败浕闭n程,學(xué)生最后考核的成績由三部分組成:學(xué)生平時(shí)的作業(yè)成績、學(xué)生課程設(shè)計(jì)的成績和期末考試的成績,各部分的比重為10%、30%、60%。為客觀的檢測學(xué)生學(xué)習(xí)的成果,改革傳統(tǒng)的考試方式,建立“軟基”題庫。傳統(tǒng)的筆試考試由教師命題組卷,試題缺少客觀性。建立并完善題庫,通過題庫系統(tǒng)隨機(jī)組卷,考查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。期末大作業(yè)由以往的教師命題,學(xué)生在考試中隨堂作答的方式,改成對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫兩部分作業(yè)程序的編寫。課程的考核能充分反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和教學(xué)情況,使學(xué)生能學(xué)用結(jié)合。
6、知識(shí)延伸,開拓學(xué)識(shí)
由于“軟基”課程學(xué)時(shí)少,內(nèi)容覆蓋廣,作為課堂知識(shí)的有效延伸,開設(shè)C++程序設(shè)計(jì)、程序算法設(shè)計(jì)、Java程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用等選修課輔助課堂教學(xué);和校內(nèi)有關(guān)部門及教研室合作開發(fā)項(xiàng)目,在實(shí)訓(xùn)中提高實(shí)際應(yīng)用能力;以第二課堂教學(xué)和開放實(shí)驗(yàn)室的方法,為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。鼓勵(lì)學(xué)生參加省級計(jì)算機(jī)大學(xué)生比賽,如ACM競賽和“藍(lán)橋杯”軟件設(shè)計(jì)大賽等,通過與其他學(xué)校學(xué)生的交流,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足之處,督促學(xué)生學(xué)習(xí)。
7、開設(shè)“計(jì)算機(jī)軟件綜合實(shí)踐”課程
計(jì)算機(jī)“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)涵蓋計(jì)算機(jī)多門課程,為使學(xué)生更好的了解程序開發(fā)過程,掌握程序設(shè)計(jì)技巧,應(yīng)用所學(xué)知識(shí)開發(fā)應(yīng)用程序,近年我校新增“計(jì)算機(jī)軟件綜合實(shí)踐”課程。通過該課程,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,針對專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的軟件應(yīng)用問題,有針對性地進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)或?qū)n}研究,獨(dú)立完成一定的設(shè)計(jì)任務(wù),學(xué)會(huì)軟件設(shè)計(jì)的基本方法與基本步驟,提高專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力,使學(xué)生初步具備一定的綜合分析問題與解決問題、獨(dú)立進(jìn)行軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力,為畢業(yè)設(shè)計(jì)和今后從事專業(yè)工作打下初步基礎(chǔ)。
通過對學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐,改變了“軟基”課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式,努力做到《基本要求》中對教學(xué)方法、教學(xué)手段提出的“加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的要求與考核,加強(qiáng)研究型學(xué)習(xí)、自主式學(xué)習(xí)、資源型學(xué)習(xí)、協(xié)作型學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)”要求,使我校生工專業(yè)的“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)更加適應(yīng)21世紀(jì)人才培養(yǎng)的需要。通過對學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng),我校多名學(xué)生在ACM程序設(shè)計(jì)大賽和藍(lán)橋杯程序設(shè)計(jì)大賽中獲得良好名次。實(shí)踐證明,根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和知識(shí)掌握情況,針對不同的教學(xué)內(nèi)容,采用不同的任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式,在教學(xué)中取得了較好的效果,可以極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和分析、解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,對學(xué)生未來的工作和學(xué)習(xí)都將產(chǎn)生積極的影響。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告 暨計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》.高等教育出版社.2009.10
[2] 教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)核心課程教學(xué)實(shí)施方案》.高等教育出版社.2011.10
一、就業(yè)與失業(yè)問題的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究現(xiàn)狀
就業(yè)問題首先是經(jīng)濟(jì)問題,與經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān),經(jīng)濟(jì)學(xué)家對就業(yè)問題的關(guān)注最為密切。
(一)對就業(yè)和失業(yè)問題的認(rèn)識(shí)
關(guān)于失業(yè)問題,比較理性的看法是,“失業(yè)問題困擾了市場經(jīng)濟(jì)國家?guī)装倌辍.?dāng)前社會(huì)主義國家選擇了市場經(jīng)濟(jì)模式后,也面臨著失業(yè)問題的困擾。”從經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的角度來說,失業(yè)是一個(gè)大問題。高失業(yè)率是對政府的巨大考驗(yàn)。胡鞍鋼等人認(rèn)為就業(yè)和失業(yè)問題已經(jīng)成為21世紀(jì)中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大挑戰(zhàn),我國就業(yè)形勢十分嚴(yán)峻,各類人群之間的就業(yè)競爭愈演愈烈,堪稱為世界最大的“就業(yè)戰(zhàn)爭”。因此,擴(kuò)大就業(yè)、控制失業(yè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最緊迫的、最重要的任務(wù)。也有學(xué)者指出“失業(yè)和就業(yè)是一個(gè)沉重的話題,同時(shí)也是一個(gè)長期的話題。在市場經(jīng)濟(jì)條件下,失業(yè)永遠(yuǎn)不會(huì)消失,也不可能消失;然而失業(yè)可以緩解,可以控制?!痹缭谏蟼€(gè)世紀(jì)80年代就有學(xué)者指出,社會(huì)主義國家“實(shí)現(xiàn)充分就業(yè)是有可能的”?!?005理論熱點(diǎn)面對面》一書中,引用經(jīng)濟(jì)學(xué)家的觀點(diǎn)對我國的就業(yè)問題經(jīng)過一系列的分析之后指出“在社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)條件下,解決好就業(yè)難題是完全可能的?!?/p>
(二)關(guān)于我國失業(yè)性質(zhì)的討論
人口決定論者認(rèn)為導(dǎo)致我國失業(yè)問題的根本原因是“勞動(dòng)力總量供過于求”。這種觀點(diǎn)不僅被多數(shù)學(xué)者所接受,而且經(jīng)常見諸政府決策部門的研究報(bào)告,成為當(dāng)前關(guān)于我國失業(yè)問題的主流觀點(diǎn)。早在上世紀(jì)80年代,趙履寬就提出我國勞動(dòng)力總量過剩問題。事實(shí)也表明,總量性失業(yè)成為我國失業(yè)主要表現(xiàn)形式之一?!拔覈氖I(yè)是一種典型的、勞動(dòng)力絕對過剩的失業(yè)。這與西方發(fā)達(dá)國家目前遭遇的情況完全不同。”人力資源與社會(huì)保障部預(yù)測,“十一五”期間,我國每年新增勞動(dòng)力和新增就業(yè)崗位缺口在1200萬左右。這種局面將持續(xù)到本世紀(jì)中期。但學(xué)界也存在截然不同的看法和觀點(diǎn)。蔡通過觀察人口轉(zhuǎn)變在中國的變化過程和趨勢,指出“在經(jīng)歷了一個(gè)中國特色的二元經(jīng)濟(jì)增長階段后,勞動(dòng)力無限供給的特征正在消失,劉易斯轉(zhuǎn)折點(diǎn)已初見端倪”,并預(yù)計(jì)中國勞動(dòng)年齡人口2017年左右停止增長。
(三)就業(yè)增長與就業(yè)的關(guān)系問題
上世紀(jì)80年代開始,以厲以寧為代表的一些經(jīng)濟(jì)學(xué)家對“就業(yè)與勞動(dòng)生產(chǎn)率的關(guān)系”問題展開討論。提出就業(yè)與經(jīng)濟(jì)的循環(huán)關(guān)系學(xué)說。這種學(xué)說認(rèn)為,“低效率”的“高就業(yè)”對經(jīng)濟(jì)發(fā)展有害而無益,最終對就業(yè)本身也會(huì)帶來不良影響。采取“保效率”政策時(shí),才能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長,從而有利于擴(kuò)大就業(yè)。在討論70年代末期青年待業(yè)問題的形成原因時(shí),厲以寧認(rèn)為主要原因是生產(chǎn)水平低,造成“供給不足”導(dǎo)致的結(jié)果。
關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長和就業(yè)的關(guān)系,普遍的看法和政策的依據(jù)是“經(jīng)濟(jì)增長是拉動(dòng)就業(yè)增長的火車頭,是促進(jìn)就業(yè)的根本之策”。而一些學(xué)者通過對“奧肯定律”在中國失靈的原因進(jìn)行分析,得出經(jīng)濟(jì)增長率與失業(yè)率變化之間沒有顯著關(guān)系。于是他們提出“治理失業(yè)和擴(kuò)大就業(yè),首先必須成為政府經(jīng)濟(jì)政策的一個(gè)獨(dú)立目標(biāo),而不能被淹沒在經(jīng)濟(jì)增長目標(biāo)之中。進(jìn)而它又應(yīng)該成為政府制定經(jīng)濟(jì)政策的一個(gè)優(yōu)先目標(biāo),排在政策優(yōu)先序列的首位。”“政府的宏觀調(diào)控目標(biāo)當(dāng)然是以就業(yè)為先。”陳淮指出,我國的特殊性決定必須選取就業(yè)優(yōu)先戰(zhàn)略。金融危機(jī)爆發(fā)之后,有學(xué)者從2008年末到2009年采取“保經(jīng)濟(jì)增長”,在一定程度上維持了就業(yè)的角度出發(fā),提出應(yīng)當(dāng)樹立和真正落實(shí)就業(yè)和經(jīng)濟(jì)增長并重的戰(zhàn)略。
(四)關(guān)于就業(yè)模式
我國傳統(tǒng)的就業(yè)模式可歸納為“低工資高就業(yè)”;“終身就業(yè)制”;“行政安置,隱性失業(yè)”等。圍繞就業(yè)模式問題,楊宜勇在考察“美國模式”、“日本模式”、“荷蘭模式”特征基礎(chǔ)上指出,“中國就業(yè)模式應(yīng)該有自己的特色。”
二、幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)
通過對我國改革開放以來就業(yè)問題經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的簡單回顧,筆者形成以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):
(一)就業(yè)問題的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究影響深遠(yuǎn)
從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)軌是一場深刻的社會(huì)變革。變革過程中,理論界對社會(huì)問題研究的理論成果,一方面豐富和發(fā)展了中國化的理論體系,一方面影響和指導(dǎo)了波瀾壯闊的改革實(shí)踐。從我國的就業(yè)戰(zhàn)略的演進(jìn)過程,我們可以看到經(jīng)濟(jì)學(xué)家關(guān)于就業(yè)問題的研究成果對政府的就業(yè)決策和就業(yè)戰(zhàn)略調(diào)整所產(chǎn)生的巨大影響。
(二)就業(yè)和失業(yè)問題的研究領(lǐng)域正在擴(kuò)展
就業(yè)與失業(yè)問題,已經(jīng)不是一個(gè)單純的經(jīng)濟(jì)問題,還是一個(gè)政治問題,一個(gè)社會(huì)問題。引起了越來越多的不同學(xué)科的專家學(xué)者的關(guān)注和研究。這既是學(xué)術(shù)繁榮的需要,也是就業(yè)理論指導(dǎo)我國就業(yè)和失業(yè)治理工作實(shí)踐的需要。在“中國經(jīng)濟(jì)并沒有、也不會(huì)進(jìn)入衰退,只是受到了國際金融的沖擊和影響,放緩一些速度而已”的背景下,中國的就業(yè)與失業(yè)問題仍然是經(jīng)濟(jì)學(xué)和相關(guān)學(xué)科研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
(三)我國的就業(yè)學(xué)說會(huì)不斷豐富和發(fā)展
一、中小學(xué)教育科研的價(jià)值定位
中小學(xué)教育科研概括起來說,有以下特點(diǎn):
以應(yīng)用研究為主,一線教師的研究不是為了創(chuàng)新、發(fā)展教育科學(xué)理論,也不是為了建構(gòu)新的教育模式,往往是應(yīng)用已有的教育理論解決實(shí)際問題;以微觀研究為主,往往關(guān)注教育教學(xué)中的細(xì)節(jié)問題,走進(jìn)教師,走進(jìn)學(xué)科,走進(jìn)課堂,正如蘇霍姆林斯基說,“上課和聽課――自己講課和別人講課”是“最緊張、最富有生氣、最具有成效的科研工作”;以行動(dòng)研究為主,通過不斷的探索改進(jìn)自己的教育教學(xué)實(shí)踐,不必去刻意追求“前沿、熱門、高端”,而是多一雙眼睛看自己,多一張嘴表達(dá)自己,是多一次機(jī)會(huì)改變自己;以校本研究為主,往往是基于學(xué)校,在學(xué)校中,為了學(xué)校,重心下移,陣地前移,從而做到頂天立地。
但是,一些學(xué)校開展的教育科研卻誤入歧途,看看這些題目:“中小學(xué)生國防教育模式實(shí)踐研究”“中學(xué)教育質(zhì)量保障體系研究”“學(xué)校教師專業(yè)化發(fā)展的實(shí)踐研究”……教育科研既可能成為教師成長的法寶,也可能成為教師提升教育水平的障礙,關(guān)鍵在于教師從事什么樣的教育科研。朱永新說:“關(guān)注一線的、關(guān)注最鮮活的生命和生活的教育科研,才是最有價(jià)值和教育意義的”。面對熱鬧不已的課堂,研究者會(huì)反思:熱熱鬧鬧、小手如林的課堂是否等于有效的課堂?面對屢次不交作業(yè)的學(xué)生,研究者是否會(huì)反思:什么樣的作業(yè)更受孩子的歡迎?教師布置作業(yè)能否設(shè)計(jì)作業(yè)超市,讓學(xué)生有所選擇?
案例1:改變教學(xué)設(shè)計(jì),有效突破教學(xué)難點(diǎn)
馬鞍路小學(xué)晉瑛老師在上《可能性的大小用分?jǐn)?shù)表示》這個(gè)內(nèi)容時(shí),感到學(xué)生對概率比較陌生,容易犯錯(cuò),這次上課時(shí)她故意改變了教學(xué)設(shè)計(jì),為了幫助學(xué)生體會(huì)概率,她用紅球代表男生,用黃球代表女生,讓人和球一一對應(yīng),并且對每個(gè)球列出不同的特征,比如,這是一個(gè)帥氣的紅球,代表某個(gè)男孩,再拿出一個(gè)勇敢的紅球代表另外一個(gè)男孩。將7個(gè)紅球5個(gè)黃球一個(gè)個(gè)放入盒子,從中任意摸一個(gè)球有幾種結(jié)果呢,學(xué)生再也沒有說兩種了,這有效地突破了教學(xué)難點(diǎn)。
如果教師真正是用研究的狀態(tài)進(jìn)行工作,就能讓教師獲得省思、發(fā)現(xiàn)和滋養(yǎng)自我的機(jī)會(huì)與能力,也才能感受到教師的職業(yè)幸福感,才能創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教育。開展微型課題研究,讓我們找到了一種適合一線教師的研究范式。
二、微型課題的特點(diǎn)
與微型課題研究類似的名稱:小課題研究、小專題研究、草根研究、行動(dòng)研究、敘事研究、田野(田園)研究、質(zhì)性研究……“微型課題”是教師為解決一個(gè)具體的、較為微觀的現(xiàn)實(shí)問題而建構(gòu)和確立的小課題;它與實(shí)踐操作或行為改進(jìn)緊密互動(dòng),又有機(jī)融合,更注重過程本身;它不強(qiáng)調(diào)研究的學(xué)術(shù)性、規(guī)范性,較為自由,是一種平民化的研究樣式,倡導(dǎo)自主、自立、自為、自用;它服務(wù)于教育實(shí)踐者的日常工作,但又在實(shí)踐的反思、經(jīng)驗(yàn)的積累中養(yǎng)成理性智慧,以此指導(dǎo)和改進(jìn)研究者將來的工作。具體來說,具有以下特點(diǎn):
小。即研究的范圍和研究的問題小,問題可以具體到一堂課的教學(xué)設(shè)計(jì)、授課導(dǎo)入方式、課堂提問、作業(yè)設(shè)計(jì)等。如“小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中有效提問的實(shí)踐研究”“小學(xué)語文教學(xué)中前置作業(yè)的設(shè)計(jì)與檢測的實(shí)踐研究”“小學(xué)語文課堂小練筆教師指導(dǎo)策略研究”。
活。即靈活,可以一個(gè)人承擔(dān),或以教研組、備課組為單位,申報(bào)程序不做統(tǒng)一要求。
實(shí)。即實(shí)在,選題務(wù)實(shí),研究過程踏實(shí),研究結(jié)果真實(shí)。
短。周期短,可以兩至三周,長的三至五個(gè)月,最長的一般不超過一年。
平。即符合教師的實(shí)際研究水平,在常態(tài)中研究。
快。即見效快,目的是為了改進(jìn)實(shí)踐,不是構(gòu)建教育理論,解決當(dāng)前教育教學(xué)中的小問題。一線教師通過這些研究,解決一個(gè)個(gè)小問題,從而認(rèn)識(shí)教育,完善工作,提升自我。
三、微型課題研究的操作建議
從學(xué)校層面講,微型課題研究應(yīng)抓好選題、實(shí)施、成果表達(dá)、管理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
首先是選題要科學(xué)合理。一是從教育教學(xué)的疑難中尋找問題。問題是我們從事教育科研的原始沖動(dòng)。教師日常關(guān)注的對象往往是教育困惑,教育困惑可上升為教育的問題。某些教育問題可轉(zhuǎn)化成為研究的課題,比如,“教師‘口頭禪’現(xiàn)象成因分析與矯治對策研究”“語文課教師語言適切性問題研究”。二是從具體的教育場境中捕捉問題。比如教學(xué)過程中的偶發(fā)事件,師生之間、生生之間個(gè)別的、突發(fā)性的矛盾沖突,對具體的教學(xué)場境下師生活動(dòng)的處理,新課程理念的實(shí)施與反思等。三是從閱讀交流中發(fā)現(xiàn)問題。閱讀可以開闊視野,帶給我們啟迪。教師在閱讀時(shí),要注意把理論與個(gè)體自身的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來,做到學(xué)以致用。比如,讀了《從畫蘋果看中日美三國老師的課程文化差異》,我們肯定會(huì)對新課程有更多更深的理解。另外,從老師的相互交流可以發(fā)現(xiàn)很多值得研究的問題。四是從學(xué)?;?qū)W科發(fā)展中確定問題。與時(shí)俱進(jìn),順勢而為,讓教育科研成為教育發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?/p>
案例2:課堂教學(xué)中等待問題的研究
我在給某班上課時(shí),提出一個(gè)問題,并說:“這個(gè)問題有一定難度,看哪位同學(xué)能回答。”我看到有位同學(xué)似乎想舉手回答,但有些猶豫,我就請哪位姓張的同學(xué)起來回答,沒想到全大部分同學(xué)很是驚訝,坐在前排的一個(gè)同學(xué)小聲地對我說:“老師,你怎么請他哦?”我沒想太多立即示意他坐下,讓另一個(gè)同學(xué)回答了問題。下課后我曾想:為什么不給他一個(gè)機(jī)會(huì)呢?也許他知道呢?但課堂上大部分同學(xué)的表情讓我很快打消了這個(gè)想法,看來大家都認(rèn)為他很“笨”呀!后來,這個(gè)孩子初中沒畢業(yè)就離開了學(xué)校。
后來在一次整理資料時(shí),我發(fā)現(xiàn)該班同學(xué)留下的作業(yè),其中就有那個(gè)張姓同學(xué)的作業(yè)。在所有的短文中他寫得最好,雖然字寫得歪歪扭扭,但感情真摯,想象豐富。盯著這有些讀發(fā)黃的作業(yè)本,我的內(nèi)心真的有一種說不出的滋味……
也許給他一個(gè)表現(xiàn)的機(jī)會(huì),讓他當(dāng)眾朗讀他的短文,全班同學(xué)會(huì)對他刮目相看,也許他能順利畢業(yè),也許能改變他的一生……這對我來說是輕而易舉的事,可我錯(cuò)過了這樣一個(gè)轉(zhuǎn)瞬即逝的機(jī)會(huì),這成為我教育生涯中永遠(yuǎn)的遺憾!
有人說,教育是慢的藝術(shù)。面對有些學(xué)生,如果我們多一些耐心,多一些寬容,也許一次機(jī)會(huì)就能改變他的人生,讀了這位老師寫的教育故事,我們就可以對課堂教學(xué)的“等待”現(xiàn)象進(jìn)行持續(xù)關(guān)注,從而將“課堂教學(xué)中等待問題的研究”作為一個(gè)課題進(jìn)行研究。
選題方向確定后,應(yīng)有一個(gè)規(guī)范科學(xué)的課題名稱。課題名稱往往決定研究的質(zhì)量和水平。一般來講,課題名稱由“研究范圍+研究途徑+研究結(jié)果(狀態(tài))+研究”這幾個(gè)部分組成,但也可有變式。短語中心語的限制越多,課題越小,比如“農(nóng)村小學(xué)數(shù)學(xué)課堂應(yīng)用題有效性提問探究”。
其次是課題的實(shí)施,就是找到解決問題的策略,往往要經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問題――尋找策略――探索試驗(yàn)――生成問題――反思提升――再定策略”這樣一個(gè)循環(huán)往復(fù)過程。
案例3:精彩其實(shí)可以預(yù)約
杭州一位姓王的特級教師在上公開課《我的戰(zhàn)友》,先放了一段視頻,畫面上,身上著火了,他雙手扣進(jìn)泥土,額頭直冒汗,畫面定格在此。老師問:“此刻,你有什么話對說?”學(xué)生七嘴八舌說開了,有說頑強(qiáng)的、有說偉大的。這時(shí)一位學(xué)生說:“,你是個(gè)傻瓜!”大廳里有上千聽眾,王老師的腦海中一片空白,空氣也似乎凝固了一般,他來不及過多思考,生氣地說:“你才是傻瓜,坐下!”下半節(jié)課,王老師自己也不知道是怎么稀里糊涂地上完的。
作為一名特級教師,像這樣上課,他感覺太失敗了。下來后,他不停地反思,如果再碰上這種情況該怎么辦。終于有一天,他想出來了應(yīng)對的辦法。他很盼望別人請他上《我的戰(zhàn)友》,還盼望碰上那個(gè)“傻瓜”。兩年后終于碰上了。課堂上,有位同學(xué)說:“,你是個(gè)笨蛋!”所有聽課的老師都等待著。王老師故做沉思狀,其實(shí)他已經(jīng)胸有成竹了。等過了十幾秒,他語調(diào)低沉,親切地對那位同學(xué)說:“孩子,你是不是不希望死?看得出,你是一個(gè)非常善良的人。將心比心,我和你是一樣的,我也不希望死。但不要忘了,什么身份?戰(zhàn)士!如果他暴露了,后果怎樣?”學(xué)生們隨即議論開了,有的說全連要暴露;有的說任務(wù)不能完成……這節(jié)課上得非常精彩。
從這個(gè)案例,我們可以得出一個(gè)結(jié)論,精彩其實(shí)是可以預(yù)約的。面對自身教學(xué)中的問題,我們首先要具有一種批判意識(shí)和反思精神,只有這樣才能找尋到一種最佳的教學(xué)策略。
第三,關(guān)于成果表達(dá)。教師的研究成果應(yīng)該建立在“敘事研究”的基礎(chǔ)上,以實(shí)踐活動(dòng)為中心,以教育日記、教學(xué)隨筆、教學(xué)課例、教育敘事等為主的一種實(shí)踐原生態(tài)的呈現(xiàn),是基于“研究經(jīng)歷描述與解釋”的研究報(bào)告的表達(dá),是實(shí)踐活動(dòng)本身意義的呈現(xiàn)和多元解讀,是作為教師“我”的所思所想,從而個(gè)性化地表達(dá)。在成果表達(dá)方面,講故事是一種適合教師的重要經(jīng)驗(yàn)總結(jié)策略,如果老師們通過自身的教育教學(xué)經(jīng)歷,生成一些讓人感動(dòng)、驚訝、震撼的教育故事,其研究的感覺就找到了,就會(huì)感受到研究的樂趣。
第四,微型課題研究的管理。學(xué)校應(yīng)制定微型課題研究管理方案,建立合理的機(jī)制,將微型課題納入學(xué)校教學(xué)、科研、教師教育管理的范疇,作為學(xué)校實(shí)施校本研修的主體形式;建立健全微型課題研究的管理機(jī)制、支持機(jī)制和指導(dǎo)機(jī)制,制定微型課題研究成果的專題、獎(jiǎng)勵(lì)制度。學(xué)校微型課題的管理應(yīng)體現(xiàn)出以教師為中心,體現(xiàn)“我的課題我做主”。
級別:統(tǒng)計(jì)源期刊
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級別:北大期刊
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級別:省級期刊
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