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启发式教学的经典案例范文1
【关键词】 问题启发式教学方法 高职艺术设计
伴随着中国教育事业的整体大发展,艺术设计教育近年来,也取得了长足的进步,已经初步建立起了的较为完善的高等教育艺术设计人才培养体系。但是现如今很多高校在教学方法上依旧非常死板,传统的"满堂灌"式教学方法,使学生的学习过程变成一个被动的、被刺激的记忆过程和机械反映过程,失去了思维和行为的主动性,导致学生缺乏个性。创新意识也被抑制并与社会需求脱节,教学效果很不理想。2012年笔者赴新加坡参加了骨干教师双师素质培训班的学习,新加坡拥有世界一流的职业教育学院,并且每个学院都有不同的办学模式和教育使命。其中,在共和理工学院让人最为映像深刻,因为它的学习体制最为特殊,它是全球唯一一家摒弃传统的课堂教学和考试模式,采用"问题启发式"教学法实施教学的学校。不同于一般其它学院的理论教学法,而是推行了无课本,电脑教学的方法;采取让学生和公司紧密合作,以实际解决问题的授课方式进行教学。这种方式不但概念新颖,而且十分实际,实用性强。共和理工学院成功的争取到33家国际知名公司成为其合作伙伴并签署了协议备忘录,为了是让学院的讲师和学生都能够更好的掌握新世纪市场的需求。其教学特点是能将课程与校园实习训练、海外或本地实习以及研究与开发工作紧密结合起来,让学生能接受到更广泛的训练并打下稳固的基础。
一、问题启发式教学方法
1、问题启发式教学方法的概念
问题启发式学习方法是一种以"学生"为中心的教学方式,其代表是构建主义理论,是目前国际上在教育领域极具影响力的一种理论,核心是强调学生是认知过程的主体,激励学生去测验和评估自己学到什么和知道什么,是知识意义的主动构建者而不是教师灌输的思想,在教学过程中,必须让学生主动去发现、去探索。帮助学生增强在不断变化发展的生活中的调整适应和学习能力。
2、问题启发式教学方法的实质
(一)教学活动结构的变化
我们传统的教学都是以老师灌输知识,学生被动接受为主,而问题启发式教学改变了传统的教学活动结构,教师与学生的互动关系变得更为重要。教师的主要作用在于引导、启发学生,不断刺激学生求知的渴望性,而学生获取知识的主要途径不再是传动的死记硬背,而是快速整合应用知识去解决实际问题,学生必须通过自己的发现去获得知识。
(二)教学目标的变化
把学生培养成为什么样的人才,是一切教学活动的出发点和最终归宿。问题启发式教学方法旨在培养学生解决实际问题的能力、终生学习的能力、塑造团队合作精神、学生主动参与学习及自我导向学习的能力。我国高职教育一直提倡的是培养高级应用型人才,新加坡共和理工学院也是以培养学生应用能力为主,但是他们把这种教育目标渗透到每一节课、抛出的每一个问题,这种方法对学生的影响并不仅仅在于在校学习的阶段,而且还会引申到未来的工作和生活之中,对学生产生深远的影响。
(三)教师施教方法和学生学习方法的变化
在问题启发式教学法中,教师不再是教学活动的主角,而是组织者和引领者;教室也不是教学的唯一场所,学生和导师无论何时在校园内外都可以学习、交流;教学内容不再是教授学生一些概念和要领,而是培养学生建立系统的专业学习的观念,通过逼真的实践案例训练和典型案例的分析,再给学生抛出问题,营造自觉的学习氛围,引导学生积极踊跃参与案例的讨论和评价,进一步提高学生的分析,思考和解决问题的能力;在考核方式上不再单纯的由学生提交作业,教室批改得分那么简单,而是由投入程度和解释技巧、自我评估、同学评估、反思日志、理解测试综合得分,学生每日都会得到教师的口头反馈、客观综合性的等级以及书面形式的反馈。由此大大调动了学生的积极性,开发学生的创造性精神。
二、问题启发式教学法在艺术设计教育中的实施
共和理工学院问题启发式教学法是通过"一天一问题"的形式实施的。学院学生在校时间为三年,共6个学期,需修30个学科,每学期修5科。一学期学习时间为15周,一周5天学习日,共学习5个科目,每个科目学习的时间为一整天,即全天6节课。一个学科共15个问题,每周一天的时间解决1个学科问题,即1周解决5个学科的5个问题,由课程专任老师指导,到学期末解决完所有的学科问题。每个班级共25人,分成5个小组,每组5人,每天以一个团队的形式解决一个问题。为锻炼每个学生的领导能力、团队协作能力,每组的组长、记录员等职位每日轮流进行,从而调动每个人的学习积极性与主动性。在高职的艺术设计教育中实施问题启发式教学法可以通过三种途径。
1、抛出问题
在上课之前,教师先做好准备工作,甄选出一个合适的设计案例,例如某一服装品牌的标志设计。在课堂上教师先为学生做服装品牌的背景解析,提供相关标志的背景材料,例如:品牌名称、所在地、营销理念、针对目标消费群以及未来发展目标等。针对品牌设计中的某环节,教师将要解决的问题抛出,使学生再接下来的阶段可以把握问题的主旨,解决问题。其优点在于重点突出,目标明确。
2、小组研讨
在小组研讨阶段,教师可以组织学生通过会议与自由讨论结合的方式推进教学。先召开会议,学生分组,确定组长,学生制定计划,导师提供相关资料;准备充分后开始学生自由讨论,学生探讨分享资料,搜寻和阅读资料,开始构建初步的设计方案,进一步分析问题的核心议题;当设计方案初步形成,导师介入了解进程,解决学生的问题、难题。老师协助学生定制学习方案,该阶段快结束时,老师选派1~2组陈述自己的设计方案,其他同学进行分享,若遇到异议时,由同学们投票解决异议;方案进一步深化阶段,学生取得共识,制定更精细的方案,准备进行设计演示(演示可以是ppt、设计草图等);在学生演示完成之后,让学生提建设性批评意见,并进行答辩,最后有导师给出建议和评价。
3、课后辅导答疑
传统教学中,课后辅导形式单一,效果不够显著。设计学科灵活性强,设计方案有时候更需要机动的时间来研讨,所以我们可以充分利用网络平台,学生随时可以将自己的新想法,设计构思和设计进度反应给导师,导师再针对具体问题给出建设性意见,学生会据此调整自己设计进度,最终提高学习效率。
三、艺术设计教学中问题启发式教学法应注意的几个问题
1、问题的甄选
对教师来讲,问题的甄选会成为最重要的工作,问题的选择会直接影响教学质量。问题的形式力求多样化,以是经典设计案例聚焦,也可是教师实例资料自行汇编或历届学生的优秀作业编成,或是系工作室承接实际设计项目的案例 ,以此增强学生的兴趣,提高教学效果。另外,还应该根据学生的认知阶段来挑选问题。
2、教师的引领作用
高职的艺术设计案例教学法与传统教学方式还是有很大差异的,除一些史论课外,高职的艺术设计类课程传统教学方式多采用小班制教学和个别辅导的教学手段,教师也比较习惯和擅长"一对一"教学这种模式。但若采用问题启发式教学方法时,教师就要注意整个教学的组织和领导,因为它事关问题启发式教学效果的好坏。课前根据需要选择合适的问题,课堂上,教师要做好启发引导工作,可以事先将准备的问题发给学生,让学生独立思考,做好准备,这样可以使学生进入"角色",调动了他们的积极性,接下来可采用提问或反问的形式激活课堂气氛,把讨论引向深入。
3、教学评价
高职艺术设计课程最后的教学效果往往是通过大量设计作品的展览来体现,同样,在问题启发式教学中也要注意教学效果的评价。但对问题启发式教学效果的评价比较复杂,除了设计作品之外,还应该对学生针对具体问题的分析报告,以及学生使用案例和掌握的知识水平进行考核。另外,学生在分析问题及讲解设计作品时的逻辑思维和语言表达能力也应该作为教学评价中的重要因素。
四、结论
问题启发式教学方法在中国虽然并不普及,也不是高职艺术设计教育中传统的教学方法,但它的指导思想是符合高职艺术设计教育培养人才的理念的,也是一种新的培养学生能力和智力的途径。只要我们把它的精神实质贯穿于我们高职艺术设计教育中,与高职艺术设计教育的特殊性相结合,定能对高职艺术设计教育方法的改革起到一定的启发作用。
参考文献
[1] 王茜 《对我国高校艺术设计教育人才培养方式转变的几点思考》 南京艺术学院学报(美术与设计版)2007(3)
[2] 陈慧《高职艺术设计教育中案例教学方法的探讨》 文艺生活 2011(12)
启发式教学的经典案例范文2
关键词:信号与系统;周期信号的频谱;教学方法
作者简介:杨宇(1984-),男,河北保定人,理工大学通信工程学院,助教;贾永兴(1974-),男,甘肃秦安人,理工大学通信工程学院,副教授。(江苏 南京 210007)
中图分类号:G642.1 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)32-0146-02
频域分析法是信号与系统分析的经典方法,也是学习后续专业课程的重要理论基础。其原理主要包括:频谱的概念、常用信号的频谱及其性质等。由于用积分定义的频谱不易被理解,通常教材多从周期信号的傅里叶级数展开开始,[1-4]逐步推广到一般信号的积分变换,最终确立信号的频域表达,所以,周期信号的频谱就成为学生理解频谱概念及其物理意义十分关键的一堂课。本文以周期信号的频谱为例,来讨论教学过程的设计。
一、傅里叶级数与周期信号的频谱
1.周期信号的傅里叶级数表示
若周期信号的周期为T1,角频率,根据傅里叶级数的定义,可由三角函数的线性组合表示为:
(1)
式(1)中n为正整数,,,各次谐波成分的幅度值按以下各式计算:
直流分量:
(2)
余弦分量的幅度:
(3)
正弦分量的幅度:
(4)
其中n=1,2,…。
显然直流分量的大小以及基波与各次谐波的幅度、相位取决于周期信号。
2.周期信号的频谱
由式(3)(4)可以看出,各分量的幅度an、bn、An及相位φn都是nω1的函数。为了直观地显示各频率分量的相对大小,把An与nω的关系、φn与nω1的关系分别绘制成线图,这种图分别称为幅度谱和相位谱,如图1所示。
二、课堂教学方法
本次课是“信号与系统”由时域分析到频域分析的第一次课,是在傅里叶级数的基础上建立频谱的概念。教学重点和难点在于时域到频域的转换以及对频谱的理解。如何帮助学生从客观世界进入到科学境界、从感性思维上升到理性思维,是进行教学内容设计的出发点。按照突出能力培养的指导思想,以深刻理解频谱的基本概念和物理意义为重点,按照“启发式”教学方法的基本要求,结合案例法,从学生已有的知识出发,组织教学内容,使课堂教学由“单向传授”变为“引导发现”,使教学内容由抽象变形象。
1.启发式教学
启发式教学,[4]是教师根据教学的目的和内容以及学生的知识水平和知识规律,运用各种教学手段,采用启发诱导的方法传授知识、培养能力,使学生积极主动地学习,以促进身心发展。其中,“启”是指教师的主导作用;“发”是指学生的学习自觉性和主动性。在教与学的过程中,学生的学习自觉性和主动性是起决定作用的,所以,启发式教学的关键在于如何更好地调动学生的学习积极性。
本文运用“启发式”教学法,以学生为主体,启发引导学生,激发其求知欲,充分调动学生的能动作用,循序渐进地获取并理解新知识。教学过程大致分为四步:
第一,激发兴趣,导入新知。从学生熟悉的现象出发,引起对频谱概念的求知欲望,建立频谱的初步印象。
频率是自然界事物的属性。通过描述男声、女声、海豚音等频率特点,建立从频率认识事物的思想。通过播放音乐,显示其时域波形和频域柱状图,让学生对频谱图的产生直观印象,引出本次课的教学内容——周期信号的频谱。
第二,精讲启发,探索新知。以“设问-分析-解答”为模式,一步步引导学生提升思维层次,逐步得到周期信号的频谱。
首先,从典型的周期信号——正余弦信号出发,通过不同的正余弦信号的时域波形图,引导学生总结出此类周期信号的三要素表示法,即由振幅、相角和频率三个变量来确定一个正余弦信号,基于此帮助学生建立利用频域表示信号的方法。然后,通过信号的时域波形表示,引导学生思考并总结出如何用图形的方式来展示正余弦信号的三要素表示法,即正余弦信号的频谱图;振幅谱——振幅与频率的关系图;相位谱——相位与频率的关系图。基于此,帮助学生建立利用频域观测信号的方法。最后,让学生利用正余弦信号的频域表示及其频谱图来探索一下,一般周期信号的频域表示和频谱图。可提示学生高等数学中有关周期信号与三角函数关系的知识,即傅立叶级数展开,如式(1)。结合式(2)(3)(4),便可得到一般周期信号的三要素表示法及其频谱图。
通过上述讲述过程,由直观到抽象,由具体到一般,由浅入深,使学生在老师的启发下,逐步建立频谱的概念,使学生理解频谱代表了信号中包含的不同频率的正弦分量。频谱实际是将信号按变化的快慢分解,这样就可以对信号按不同的频率成分进行不同的处理,由此帮助学生建立频域分析的意识,这也是本堂课的重点。
第三,实践检验,掌握新知。结合案例法,利用图形展示周期信号频谱分析的应用,并让学生利用频谱知识实现案例中的结果,使其在实践中加深对频谱分析的理解与掌握,使所学的具体知识转化为能力。
第四,精简小结,巩固新知。通过梳理学生认识的结果,进一步强化对周期信号频谱的认识,并为下次课做好必要的铺垫。
2.案例法
案例教学法是一种以案例为基础的教学法,[5]通过对典型事例进行分析,使学生主动学习,并对案例中所涵盖的知识获得更透彻的理解。教师在教学中扮演着设计者和激励者的角色,鼓励学生积极参与,发挥其主观能动性。
案例法与以教师课堂讲授为主的传统教学方法相比,有诸多优点:首先,可以启发和促进学生思考问题,提高学生分析问题和解决问题的能力。其次,案例的生动性、可读性,可以有效地调动学生的学习积极性,弥补纯理论讲述枯燥的不足,改变理论与实践相脱节的现象。
本次课在第三步实践检验环节,选择了某高校学生利用电话拨号音破解某公司CEO的手机号码这一热点事件为例,展示周期信号频谱的应用,进一步激发学生对频谱的兴趣,加深学生对频谱的理解和掌握。
首先,通过一段新闻视频向学生呈现此案例。
其次,案例分析环节要求学生个人分析或小组讨论,确定视频案例中的关键信息是什么;分析案例的关键性内容与此次课内容的关系;通过对案例的分析,思考解决问题的方法。
然后,向学生展示号码1和2两个按键音的时域波形图,如图2和图3所示。从时域波形上,得不到什么特别信息来区别这两个号码。接着,展示这两个拨号音对应的频谱图——幅度谱,如图4和图5所示。通过对比时域和频域波形,学生可以直观地从频谱图上看出按键音的幅度在两个频率点上的值比较大,并且这两个频率点一个为高频和一个为低频,即两个频率成分构成。这种由两个音频频率叠加成一个双音频信号的拨号方式称为双音多频(DTMF)。话机各拨号音与频率的映射表,如表1所示,不同的按键由不同的高频和低频正弦信号组合构成,所以有着不同的声音。比如按键1,对应着697Hz和1209Hz两个频率。
最后,基于此次课的频谱知识并结合DTMF理论,给学生一个电话号码拨号音的时域波形和频谱图,让学生利用此次课的知识实践完成拨号音的破解。
此案例结合图形演示不仅让学生加深了对频谱概念的直观理解,还为学生打开了认识“世界”的另一扇窗——变换域的分析方法。
三、结束语
“信号与系统”是电子信息类专业的专业基础核心课,其中一些内容学生感觉较难掌握,这就要求教师更细致、全面、深入地备课和讲授。本文以周期信号频谱的教学为例,以概念建立作为教学目标,在教学模式的设计上主要运用启发式教学法和案例法,利用图形演示,启发引导学生,从加深对已知对象的认知到依据新的认知产生新的知识,在完成知识增长的同时接受科学思维方法的熏陶。启发式教学法并结合典型案例有机结合来讲述周期信号的频谱,对教材内容给予了很好的补充,取得了良好的教学效果。
参考文献:
[1]管致中,夏恭恪,孟桥.信号与线性系统[M].第4版.北京:高等教育出版社,2009.
[2]吴大正.信号与线性系统分析[M].第4版.北京:高等教育出版社,2008.
[3]郑君里,应启珩,杨为理.信号与系统[M].北京:高等教育出版社,2010.
启发式教学的经典案例范文3
“生态旅游学”是20世纪末人类在面临生存环境危机时,为维持旅游业的可持续发展并保护人类生存环境而应时产生的一门新兴学科,是旅游学和生态学的相互渗透和交叉。
目前,传统大众旅游业对生态系统的破坏、对自然环境的污染日趋严重。国内许多旅游区或风景名胜区的环境问题日益突出,令人担忧。针对这种状况,国内外许多研究工作者纷纷开展了生态旅游实践探索,结合传统生态学理论基础,创新旅游业发展新模式。
“生态旅游学”的兴起不仅有助于促进自然旅游的可持续发展,也有助于生态系统的保护和当地居民生活的改善。生态旅游业的发展也促进了高素质旅游管理人才的培养,农林院校学生的“生态旅游学”学习不仅有利于中国生态旅游业的健康发展,也有助于学生专业素质和技能的培养。
目前,许多农林高校学生缺乏对专业基础知识的学习兴趣,其专业技术与技能的应用能力也相对薄弱。因此,给农林高校学生上好“生态旅游学”这门课对提升学生的理论知识和专业技能有积极的意义。同时,通识课教育是高校课程学习中必不可少的部分,且成为21世纪中国大学本科教学及创新型人才培养探索中的一项重要举措。 然而目前通识性教育课程体系建设经验仍不成熟,适应现代社会需求的人才培养方案和有专业特色的通识性教育课程体系也十分缺乏。因此,农林类高校开设“生态旅游学”通识性课程不仅有助于提高学生的个人素质、丰富学生的文化知识,还能够培养学生观察、选择、整合和迁移知识的能力,促进学生的全面和可持续发展。
本文针对生态旅游学通识性教育课程体系特点、课程教学实践现状、存在的问题及教学改革进行分析,提出通识性教育课程教学方法,以期为“生态旅游学”课程教学改革与创新探索出一条新的路径。
二、教学大纲的修订
在生态旅游理论与实践的基础上,吸取近年来国内外生态旅游学研究的最新成果修订课程教学大纲,确定课程的教学目标和教学任务。根据课程的性质、特点和学习的目的,全面构架课程的体系结构;掌握课程的基本概念、理论和内容,并处理好三者之间的关系。基于教材,结合生态旅游学研究文献和最新进展修订教学大纲,细化课程教学的目的和要求,突出课程的重难点。尤其是突出生态旅游的基础理论与生态旅游系统;生态旅游的主体――生态旅游者;生态旅游的载体――生态旅游环境等章节的学习。在掌握生态旅游理论基础及发展理念的基础上,了解生态旅游系统主体、客体、载体及媒体的要求及管理思想。分析国内外生态旅游的发展状况及存在问题,探讨近年来国内外生态旅游中的一些热点问题,促使学生做一个文明的旅游者和注重生态保护的旅游开发和管理者。
三、教学内容的改革
“生态旅游学”是一门尚未成熟,正在发展中的边缘交叉学科。其发展与当今旅游业的现状有着密切联系。学习“生态旅游学”可以拓展农林高校学生的视野,也可强化学生的环境保护意识及社会实践技能。因此,在教学中要坚持理论联系实际,引入相关事实和案例,动态地丰富课程教学内容。
首先,要加强学习者的生态伦理教育,倡导学习者回归自然、享受自然、热爱自然、保护自然的观念,引导人们正确认识自然以及重建人与自然的关系,树立良好的生态伦理理念。
其次,教学过程中应将生物学、地理学和哲学的专业知识融合进去,多使用情景教学、案例教学和讨论式教学来引导学生积极思考,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
最后,针对具体的授课内容与章节要进行细致的修改。如在杨桂华著的《生态旅游学》教材的基础上添加生态环境伦理、生态体验等内容,同时对旧有的课程章节内容进行总结、归纳,突出当今生态旅游学研究中的最新成果和最新进展。可以在授课时将整个授课内容划分成4个部分来衔接。生态旅游的基础知识――生态旅游的主体――生态旅游的客体――生态旅游的载体和媒体。同时,还可以增加生态系统服务价值评估等内容,以便农林高校不同专业的学生在进行生态旅游规划、开发和管理时能真正做到可持续发展。
四、多种教学方法的运用
在课程的教学方式上,可以以多媒体为载体,在教学中适当地运用启发式教学法、案例教学法、分组讨论式教学、实践教学法等教学方式来增加课堂教学内容,增强课堂教学的趣味性,提升课程的教学效率。具体包括以下方法。
1.启发式教学
启发式教学法的关键在于设置适宜的问题情境,启发学生独立思考,发展学生的逻辑思维,培养学生独立解决问题的能力。在课堂上设置适宜的问题情境,模拟旅游活动的要求及过程,诱导学生参与其中,通过亲身体验来发现问题、分析问题和解决问题。
启发式教学法能够加深学生对问题的认识,透过现象看到事物的本质。能够将基础知识与社会实践活动联系起来,进而深化对课程的认识和理解。如生态旅游者培养和教育的过程中,可以模拟现实的生态旅游活动过程,引导学生以旅游者的身份去思考生态旅游活动中存在的问题,并提出自己的解决方法。
2.案例教学
在“生态旅游学”通识性课程教学的过程中,案例教学有着重要的地位。经典案例的选择对教学方法的实现是十分重要的。选择学生较为熟悉的、经典的案例来开展案例教学,可以增强教学的趣味性,增强知识的阐释性,增添课堂教学生气的同时还能帮助学生拓展思维和加学生对基础知识的理解和运用。
教学者可以从课题研究及调研工作中搜集一些相关的案例,也可以引用自己亲身实践的案例来现身说法。比如,介绍生态旅游资源的保护性开发环节时,可以就地取材,以安徽省西递宏村的生态旅游发展经历为案例,讲解现今乡村生态旅游的发展历程和开发经验。在进行案例分析的时候,教师应确定相应的教学思路,以确保学生能高效率地开展自主讨论和分析。
3.分组讨论式教学
在“生态旅游学”通识性课程教学过程中,分组讨论式教学法可以极大地提升学生的学习热情,能够有效地引导学生深入思考,培养学生分工协作、相互合作和集体解决问题的能力。
教师可以依据具体的教学内容安排,在课程的热点环节运用分组讨论式教学。可以将课程中的知识点以1~2个开放性论文题目的方式来展开讨论,可以组织学生以4~5人为一组在课余时问进行分组讨论。然后,在课堂上由每一组推选的代表进行总结性发言,并组织全班同学集中讨论、总结分析。在讨论的过程中,学生和教师可以就不同的学术观点进行评价、分析和归纳。分组讨论式教学可以发挥学生作为教学主体的主动性,调动其积极性,充分引导学生参与课程教学的全过程。
4.实践教学
在“生态旅游学”通识性课程教学过程中,实践教学可以结合具体的科研项目或旅行活动来进行。学生将成为生态旅游的践行者、组织者和管理者,他们可以与生态环境直接接触,切身感受生态旅游业的发展和现状。
实践教学不仅有助于学生将课程基础理论联系实际,还可以进一步提升学生的实际技能和实践能力。实行实践教学法,可以将学生带到不同的旅游景区进行实地调研,让学生了解该旅游景区的旅游资源开发现状、旅游从业人员服务水平以及游客的生态环境伦理意识。学生通过调查和分析,找出生态旅游开发中的问题,为后续的生态旅游规划、开发和管理提出自己的见解。
五、课程考核方式创新
通识性课程体系中,课程的考核模式多种多样。通常一门课程对学生的成绩评定包括作业、实验、测验、期中和期末考试、学术报告等,期末考试所占比例较大(一般占总分的50%到70%)。通识性课程教学过程中,比较重视对学生平时成绩的评估。要求学生十分认真地对待每次作业,独立完成课程学习环节。学生可以从图书馆和网络查阅相关的课程知识,但杜绝作弊、抄袭等不良的现象。创新课程考核方式可以更好地发挥学生主观能动性、客观地评价课程教学效果,为生态旅游学通识性课程体系的建设提供保障。
六、小结
“生态旅游学”通识性课程体系的建设要以生态旅游理论与实践的发展为基础,编修和制合乎实际的课程教学大纲、改革课程教学内容,在吸收国内外先进教学经验的基础上选择科学合理的教学方法和教学手段。此外,要理论结合实际,通过“生态旅游学”通识性课程的开展来培养旅游者的生态环境保护意识,促进生态旅游者、旅游从业人员和媒体的协调发展,进一步增强人们对生态系统服务、环境容量、生态旅游业与生态旅游可持续发展的理解,从而确保“生态旅游学”通识性课程教学的效果得到充分的发挥。
参考文献:
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[3]杨载田,邱国锋,何清华.生态文明建设视角的当代中国旅游地理创新探索[J].湖南生态科学学报,2015(1):57-61.
[4]冯 凌.新形势下生态旅游教学实践创新[J].经济研究导刊,2011(34):256-257.
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[7]丁玉娟,鲁小波,郭 迪,等.生态文明背景下高校生态旅游课程的环境教育作用探析[J].辽宁广播电视大学学报,2015(4).
启发式教学的经典案例范文4
为突出“控制系统仿真与CAD”课程培养学生实践动手能力的目的,本文对该课程的教学方式进行改革探索,主要涉及教材选用、启发式教学、实践教学、考核方式等方面。通过教学改革,取得了较好的教学效果。
关键词:
控制系统仿真与CAD;教学改革;启发式教学
引言
为了提高自动化类本科专业的教学质量,培养和提高学生的实践动手能力“,控制系统仿真与CAD”作为一门专业平台课程,主要以MATLAB语言为基础,介绍自动控制系统的建模方法、时频域分析方法、可控可观性分析以及控制器与观测器设计方法等。以培养应用型人才为目标,如何上好本课程一直是任课老师一直思考和探索的问题。作者结合“控制系统仿真与CAD”课程的实际教学情况,从以下几方面进行教学改革与探索。
一、教材的选择
随着自动化学科与控制系统仿真技术的不断发展,与“控制系统仿真与CAD”课程相关的教材很多,主要有:王燕平教授主编的《控制系统仿真与CAD》[1],薛定宇教授著的《控制系统仿真与计算机辅助设计》[2],张晓华教授主编的《控制系统数字仿真与CAD》[3]等。教材的选用应该以教学大纲为准绳,以便于学生理解、掌握知识为准绳。教学大纲从学生本科学习的整个过程对学生所需掌握的知识进行指导,是课程教学的纲领。许多相近的专业平台类课程会涉及相同的知识点,同一知识点在哪门课程进行学习,学习的深度如何,都会在教学大纲中得以体现。教材的选用还应该遵循以学生为本的原则,选择难易度恰当、体系结构合理、的教材作为学生学习和老师施教的助手。通过比较,我们在课堂教学过程中选用了机械工业出版社出版的由王燕平教授主编的《控制系统仿真与CAD》,该教材是普通高等教育电气工程与自动化应用型“十二五”规划教材。“控制系统仿真与CAD”课程内容较多,教学大纲安排的课时有限,在教学过程中,我们着重介绍MATLAB基础,控制系统的数学描述方法、控制系统的时频域响应分析、控制系统的校正、控制系统的稳定性、可观性和可控性分析、状态反馈控制与观测器设计等内容。
二、课堂教学改革
(一)利用多媒体教学
与黑板板书加讲授的传统教学方法相比,多媒体教学能够将教学内容以更加丰富多彩的形式、更加直观生动的方式展示给学生,使得学生能够更清楚、更直观地理解知识点;同时还能够节省大量的板书时间,将部分教学内容的板书工作转移到备课阶段,能够有效提高课堂效率,将更多的时间用来师生互动、分组讨论等,让课堂教学变得更加丰富多彩。例如,在介绍Matlab基础时,需要给学生演示大量的程序案例,我们可以在备课阶段,将程序编写好,然后在课堂上通过Matlab软件调用编写好的程序,现场给学生演示,以节省程序的板书时间,提高课堂利用效率;同时,也能活跃课堂氛围、吸引学生的注意力,增强学生的积极性,在潜移默化中提高学生的动手能力。例如,在Matlab基础部分,讲述选择式结构的if语句部分时,我们会介绍if语句的三种基本机构,由简单到复杂依次是:单分支if语句结构、双分支if语句结构和多分支if语句结构。在介绍每种if语句结构时,我们就可以借助多媒体丰富的表现形式,利用设计好的动画来给出其流程图,展示每次遇到if这个语句标记时应该如何判断条件是否成立,然后选择语句组是否执行,并强调if语句一个重要的组成部分就是最后的end,没有end语句标记就不知道if语句什么时候结束,也就没办法执行其后面的程序。在学习每种if语句结构之后,我们还通过例题分析不同if语句结构之间的异同点。多媒体教学在提高学生学习兴趣方面具有明显的优势,同时这也要求我们要花费大量的时间去精心准备,从借鉴精品课程到联系课堂实际效果,从课件内容到排版格式,从图片选取到动画制作,都应该切合学生的实际需要、符合控制类课程的自身要求。与其他介绍Matlab语言的课程不同“,控制系统仿真与CAD”课程需要结合控制类专业的基础理论知识,所列举的案例也应该以控制工程中遇到的问题为主。
(二)启发式教学
Matlab语言包含的命令与工具箱数不胜数,而且涉及到控制系统的各方各面(从系统建模到时频分析,从稳定性分析到控制器设计,等等),我们能在课堂上教授学生的只能是有限的方法。学生在以后的学习和研究中还会遇到各式各样新的问题。我们需要培养的是学生分析问题、解决问题的能力。因而,我们应该积极探索和实践能够培养学生积极性、创造力的启发式教学方法。在启发式教学过程中,我们要由教给学生知识转变为教会学生学习,在教学过程中以启发式为主,培养学生参与教学、积极思考、大胆存疑、主动学习的能力[4]。启发式教学的方法很多,可以尝试如下方法:(1)在课堂上制造悬念,抛出问题来引导课堂的发展,以引导学生解决问题作为主线。例如,讲解矩阵运算时,可以从提问同学们以下问题逐步引导课堂:矩阵运算有哪些?在Mat-lab中如何实现?完成统一运算的不同实现命令之间有何区别?(2)很多教师都头疼于学生上课带手机,其实我们完全可以引导利用这一工具,遇到问题时,让学生通过自己思考,上网查找,最终解决问题。这样不仅能够引起学生的兴趣,还能增强学生对知识点的记忆。例如,我们在讲解控制系统的数学描述方法时,会讲到系统的传递函数模型可以与其状态空间模型之间相互转化,我们首先讲述将系统从传递函数模型转化为状态空间模型时,使用tf2ss的命令,那么如何将一个系统从状态空间模型转化为传递函数模型呢?这时,我们就可以让学生通过手机来查找对应的命令。学生通过自己动手查到的命令不但记忆深刻,而且可以激发学生的学习欲望,既达到授人以鱼的目的,还兼有授人以渔的效果,逐渐培养学生掌握思考问题、解决问题的能力。
三、强化实践教学
“控制系统仿真与CAD”是一门培养学生实践动手能力的专业课。学生在课堂上学习的知识点如果不通过实践,很快就会生疏遗忘。我们就需要通过安排上级实验来促使学生理解、消化和掌握所学习的命令、工具箱等,并在实验中总结和实践一些编程技巧来提高程序的运行效率。所以我们在重视理论教学的同时,也有必要开展实践教学。我们用总课时量的1/3时间来指导学生上机实验,通过实验项目的开展,有效地提高了学生的实践动手能力。学生在理论知识学习后,还可以根据学生的兴趣,对学生进行分组,安排他们针对一些简单的控制系统进行时频域响应分析、稳定性、可观性和可控性分析以及控制器、观测器设计等。实践证明,通过这些分组讨论式学习能够较好地锻炼学生分析问题、思考问题、解决问题的能力以及团队合作能力,调动学生的主动性、积极性。
四、考试改革
利用期末考试卷来衡量学生学习水平的考核方式不适用于“控制系统仿真与CAD”课程。该课程是以培养和提高学生实践动手能力为主要目标。我们采用大作业的方式让学生针对经典的控制工程案例进行分析和处理,并利用Matlab实现自己的想法。在考核时,不仅参考大作业的完成情况,还综合考虑学生的平时表现、实验表现、出勤情况等。
五、结束语
选择“控制系统仿真与CAD”课程进行教学改革探索是因为这门课程具有较强的工程实践性,既可以巩固学生在“自动控制原理课程”等专业基础课程学习的控制理论知识,同时培养和提高学生的实践动手能力。选择恰当的教材;在课前精心准备;在课堂教学过程中利用好多媒体教学的优势,并贯穿启发式教学模式于课堂始终;在实践教学环节能够针对学生出现的不同问题有针对性、有区别地给予指导。教学改革和探索,学生的动手能力、学习主动性、思考问题能力都明显提高,而且具备解决分析工程实际问题的能力。我们在以后的教学过程中还将不断实践和探索,争取对本次教学改革的成果进一步深化和完善。
作者:冯肖亮 宋强 闫晶晶 单位:河南工业大学电气工程学院
参考文献
[1]王燕平.控制系统仿真与CAD[M].北京:机械工业出版社,2011.
[2]薛定宇,陈阳泉.基于Matlab/Simulink的系统仿真技术与应用[M].北京:清华大学出版社,2011.
启发式教学的经典案例范文5
关键词:可编程控制器;教学方法;教学理念
作者简介:丹(1977-),女,湖北枝江人,武汉工程大学电气信息学院,讲师。(湖北 武汉 430070)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)30-0117-02
可编程控制器(简称PLC)是自动化类专业的核心专业课程,对学生的综合专业技能的培养和形成非常关键。本课程的作用是通过学习使学生掌握可编程控制器的工作原理及基本构成,掌握可编程控制器的应用范围与应用环境等;重点在于培养学生设计、安装、调试、运营、管理以可编程控制器为核心的自动控制系统的能力,同时培养学生能够运用可编程控制器改造继电控制系统、提高生产设备可靠性和生产效率的能力,为今后从事实际工作打下重要的基础。
一、传统教学方法改革的必要性
传统教学方法“黑板+粉笔”是典型的普通教育中课堂教学的惯用手法。这种方法采用教师上面讲、学生下面听为主的满堂灌教学方式。课堂教学以教师为主体,学生成为被动学习状态。授课内容按教材章节顺序展开,先讲常用的低压电器元件的原理和使用,以继电接触控制系统为代表的电气控制系统设计与实例分析、PLC的结构和工作原理,针对实验机型详细介绍PLC内部资源、PLC指令系统及编程、PLC系统设计及实例分析。在传统教学理念的作用下,教师只采用讲授为主的单一形式传授知识和解题技能,学生得到暂时性的知识扩充,以应付考试为主要目的,却没有真正获得应用专业知识解决实际问题的能力。传统教学过程中,课程实验环节往往在课堂教学之后完成,教学手段单一,理论与实际并不能紧密联系,这些问题都导致学生的动手能力不能得到很好的锻炼,而且学习兴趣不大、积极性不高,使整个课程的学习陷入困境。
传统的教学模式不适合高校自动化专业学生的特点,不能很好地挖掘学生学习的潜能,也不能激发他们学习的兴趣和积极性,久之将致使学生丧失学习热情,失去实践能力,也使教师缺乏教学信心。因此,必须转变传统教学理念并在课程教学方法上探索新路,对以往的教学方法进行大胆改进和创新。
二、教学理念的转变
中国大学课程与教学改革发展正提倡从“专门教育”模式到“通识(普通)教育+专业教育”的人才培养模式转变,以专业技术发展和社会需求为导向,把课堂扩大到教室以外的实训基地或实验室,采用“教、学、练”一体化教学,成为高校专业课程教学改革的新方向。
“可编程控制器”作为一门实践性特别强的课程,针对传统教学方法和教学理念提出革新很有必要。经过摸索和尝试,笔者认为可从以下几个方面进行教学理念的转变,以更灵活的方式从源头激活学生的创新能力,使学生喜欢课堂,加深对专业知识的理解和技能应用,满足他们职业规划的需要。
1.从传授知识的教育理念向注重能力培养的教育理念转变
注重对学生创新能力的培养。在教学过程中采用项目驱动式、启发式、讨论式、互动式等多种教学方法相结合的方式组织教学,注重对学生综合能力的培养。首先建立、巩固、完善设备先进的校内实训基地或实验室,其次完善实践教学体系,采取任务驱动式实践教学模式,注重对学生合作能力的培养。
2.从单一接受教学方法向创新教学方法转变
教学过程中采用传统的单向传授学习方法能很好地传授给学生有关PLC的基本概念、PLC的基本工作原理以及相关基本知识。但是PLC课程性质是具有很强的实践性和操作性的,要想使学生在对PLC基础形成基本认知之后自觉再实践,提高自身的创造能力,必须有创新的教学方法。在课程教学过程中采用实际案例教学、项目驱动教学等多种新型教学方式,激发了学生的兴趣,努力实践学生为主体、学练结合并相互促进的教学模式。
3.从“教师如何教好”向“教师如何让学生学好”转变
陶行知先生说过:“先生的责任不在教,而在教学生学。”现代教学论也特别强调教学方法的作用不仅在传授知识,还在于激发学生的求知欲,引起学生的学习兴趣,培养学生继续学习自主学习的能力。针对自动化类专业学生的特点和培养目标,为提高其实践能力和动手能力,课程教学各环节都围绕着帮助学生“如何学”、“如何学好”开展。
三、新教学方法的探索与实践
在教学改革过程中坚持新的教学理念,设计技能目标驱动的系列理论教学和实践教学相融合的课程模式,采用了灵活的教学方法和手段,使有限的学时获得饱和利用,呈现较好的教学效果。
1.案例教学法
从案例入手讲解PLC指令系统、程序设计方法、系统设计思路,易于理解,效果较好。案例教学法中学生真正被摆到学习主体的位置上,他们不会被要求强记内容,但必须开动脑筋,积极思考。如此反复训练,学生分析问题、解决问题的能力得到了有效提高。
课程中采用一些典型案例,比如混料灌的自动控制系统、交通信号灯系统自动控制、电力拖动系统控制等。这些精选的案例内容完整规范,紧密联系实际并且通用。
教学过程中,按照PLC控制系统基本设计步骤介绍教学案例的几大模块,其中包括:工艺过程、系统控制要求、PLC系统选型、控制系统的输入/输出及地址分配、电气控制系统原理图(包括主电路和控制回路等)、系统程序设计等。
2.项目驱动式教学法
项目式教学法即让学生在“做”中学。随着课程的改革和教学理念的转变,教师不断更新现在所用的PLC教案。教学知识点的传授过程从按照教材顺序依次讲解的模式转变为采用多个具有针对性的项目式教学任务为重点的模式。选择一个或多个经典项目作为每章的教学任务,提供项目准备条件,提出项目要求和实现目标,在执行项目过程中将一些基本的概念、原理、指令等渗透到其中,整个执行过程能培养学生的协作精神和实干作风。项目教学法在提高学生学习积极性和主动性方面都有较好的效果。
以可编程控制器课程中的章节内容“PLC应用设计”为例,将PLC基本指令系统、梯形图程序设计方法、PLC控制系统设计基础等知识环节相联系,进行项目化教学模块划分,教师在课堂讲解各项目基础知识,包括系统工艺、设备工作原理、PLC基本指令等,给学生提供设计条件,针对学生的学习和设计提出要求和预期目标。模块之一是针对电力拖动系统的PLC控制系统设计,其中包含4个子项目,分别是:三相异步电动机单向点动和连续运行控制;三相异步电动机正反转控制;三台电动机顺序启动、逆序停止控制;三相异步电动机的星-三角形降压启动控制等。各个项目由学生分组独立完成设计,在实践过程中使学生积极参与,动手动脑,发挥主观能动性。这一过程包括查阅资料确定设计方案,根据方案分工实施设计、安装、编程、调试等环节,撰写设计报告并进行评价。
项目式教学方法通过项目仿真和实训能培养学生的创新思维与专业技术综合应用能力。这种新型教学方法符合PLC课程很强的实践特性,让学生在课堂学习中掌握了初步操作技能。
3.讨论式和启发式教学法
讨论和启发式教学法可以说是互动式教学法的一种直接体现。互动式教学法是创新教育的一种教学方法,它遵循创新教育的指导思想“学生为主体,教师为主导”,师生互动,以启发和讨论交流为主。启发讨论式教学法注重调动学生学习的积极性并促进学生潜能的挖掘,激发了学生发散性及探索性思维,实现教学中的相互促进、教学共进。
带着问题上课能启发学生去思考。用讨论法来突出教师为主导、“学生为主体”的教学理念,体现了师生之间语言和思维上的互动。对问题的讨论可以使学生深入问题的本质而不是停留在表面,能充分调动学生的学习兴趣。比如在项目式教学过程中,针对电力拖动系统的PLC控制软件设计过程提出问题,梯形图的编程有继电器电路移植法和经典环节应用设计法,那么哪种方法更为简洁和实用?这两种方法编写出来的程序有没有值得优化的地方?随着项目设计的进行,设置悬念吸引学生的注意并激发学生的思维。同时,在平时教学过程中应留下让学生提问的时间。只有学生提出问题,教师才能及时发现学生掌握知识的程度和情况。
另外,互动式教学过程可以采用“学生讲,老师听”的角色换位方法。角色互换可以发挥学生的学习主体,将教学的难点和重心转向学生;调动学生参与教学活动,提高学生的学习积极性。这种方法可以结合项目式教学法进行。在项目设计的过程中有方案设计和方案陈述环节,让学生做老师,陈述项目的设计思路,提出软件和硬件设计方案,并对实验预期结果等进行展示。学生在得到讲解任务后需要查阅大量资料,做足前期准备,培养了文献检索以及正确筛选应用知识点的能力。同时通过角色换位法能锻炼学生的口头表达能力,增强他们的自信心。学生在自己陈述之前会主动探索,这样的学习要求客观上促进了其对课程的进一步学习,同时其他听讲的学生会更投入,也会对不懂的问题积极发问,大大提高了听课效率,课堂气氛热烈,学生积极性高涨。
在“通识教育”人才培养模式的指导下,创新教育已经成为教育教学的主流。“可编程控制器”课程的教学要转变原有教学理念和传统教学方法,把注重能力培养作为新的教学理念的重点和核心并在实际教学过程中不断实践。实践证明,创新型教学方法在教学过程中确实提高了学生的学习兴趣和学习主动性,取得了较好的教学效果。
参考文献:
[1]邓朝阳.互动式教学在可编程控制器教学中的应用[J].职业教育研究,2006,(1).
启发式教学的经典案例范文6
【关键词】神经外科;多元化教学法
伴随着医学科学前进的脚步,老旧的教学方已经不再适合现在的教学,而为了更好的提升教育的质量,就必然要探索出一种更为适合现在神经外科教学的“多元化教学方法”。
一、神经外科的特点和难点
相对其它的临床学科而言,神经学科有着自身突出的特性,例如,专业性强,概念抽象性。对于学习神经外科学的学生来说,精神外科学不但内容复杂,难以吸收,而且还掺杂了神经解刨、病例等相关的学科知识,这无疑将学习的难度大大的提升。再者就是神经外科学不属于主要课程,所以课程时间安排少,但是学科又占着非常重要的位置。由于时间安排少,很多老师都是采取直接灌输的教学方式,这种枯燥而又无味的方法致使很多学生失去听课的兴趣,并且降低了学生的热学和主动,更加的是有着不善于临床思维和解析能力提升的弊端,所以,这里提出了多元化教学方案。
二、“多元化教学法”及其在神经外科学中的应用
1.注入氏教学法
注入式教学法是比较传统的一种教学方法,虽然存在着弊端,但是不可全然否定它的存在,注入式教学法有着自身独有的优点。而“多元化教学方法”讲究的是综合各种教学方案的运用,所以这里应该采取的是依事而定,将这种方法有效的利用起来。
2.启发式教学法
启发是指使产生联想并有所悟,启发二字在于‘发’字,突出通过一定的方法来阐明实例,使得对方思考,领悟。从这点也就不难看出启发式教学法的含义;即是指利用各种手段去启发、启示、引领学生独立,自主思索,领悟,解析问题的才能。例如在“颅内压增高急性脑疝”讲解时,就可以通过多媒体播放“脑疝”发生位置的图片,利用图片使得学生能跟清楚的了解和理解老师所说的内容,从而激发学生的积极性。
3.联系氏教学法
学习医学的学生都知道,神经外科涉及性很强,和很多科目知识紧密相连,而自己本身又专业性强。所以,教师在讲解的时候,要融会贯通,拓展的丰富知识不但可以使学生更加的理解,而且还可以提起学生的兴致。就下面的例子为例,不同位置的颅底骨折会致使病人差异的临床表现,所以对于学生来不易于记忆,也就更提不到什么融会贯通一词。不过联系起颅底的解剖知识和颅神经的发生部位等去讲解,就会有了不一样的效果,学生不但深刻的了解,同时也记得更深。
4.参比式教学法
神经外科是一门抽象的学科,仅凭个个问题本身单独的去教去学,不但是在浪费时间,而且学生还会觉得复杂难学。对此,在讲解脑损伤时,要将原发性脑损伤和继发性脑损伤的概念、临床特征、常见形势、处理方法等几个事项相比较,并作出阐释。在讲解原发性脑损伤的时候,首先仔细讲授脑震荡。在讲授脑挫裂伤时,将其在昏迷时间、临川特征和影像等事项和脑震荡对比,从而来加深学生的影响,还具有巩固知识的作用。
5.引入典型病例,开发学生思维
这种方法及是搜取一些经典的实施例子,通过对案例的讲解,从而来达到知识的传播的效果。例,当讲到“硬膜外血肿”,就可以利用经典的病例的病史、临床状况、体征、影视、诊断和治疗方式,然后要求学生利用刚刚学习的知识来解析和探讨,通过这一方法不但使得学生印象深刻,而且同学之间的互动也激发了学生的热学和激情,即达到了教学的目的,同时也提升了学生的兴趣。这一方法的运用还可以提高学生的解析和解刨实际问题的才能。
6.充分利用多媒体等教学手段进行教学
因为精神外科学的特性和上课时间少的问题,使得只是运用那些传统的老式教学方法也难以到达教学要求,而且学生对于知识的接受也是模棱两可的状态。伴随着科技的发展,如今计算机已经普遍使用,因此也就有了多媒体教学法,这是一种最为全新的教学方法。这一方法的采用,使得以往那些难懂,难以理解的知识,再经过图像,动画,声音和视频的转化后,从声感,眼感等方面激发了学生的兴致,从而使得学生在听课的时候更加的集中注意力。如,将脑疝的形成经过做成动画,利用更具有吸引力的动画,就能生动形象的将脑疝的产生,演变过程传到给学生,帮助学生吸收。
三、多元化教学原则
“多元化教学方法”并不是运用固定的教学方法,而是将多种教学方法混合运用,在依据教学的具体内容和特性和不同的群体,根据授课者的擅长专业和习惯,通过不同的教学手段组合,取适合部分组合出一套适合的教学方案,从而提升教学的质量。
四、结论
“多元化教学法”对于神经外科学来说,是一种更为适合的教学方法,它的多样性,灵活性,使得它适合多种人群。总的来说也就是熟练教学内容,清晰的知道每一章节每一知识点的内容,抓好重点知识,并做好课外的拓展,以方便学生理解。与此同时,基本掌握学生的大体情况,制作一套适合学生接受的讲解。
参考文献: