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科学研究案例范文1
摘要:教学案例研究正越来越多的用于教师校本教研和教师培训。在多年来,以物理课堂教学案例为教学手段的物理教师专业化培训和集体教学研究的教学实践中,通过撰写物理课堂L教学案例及面向物理教师的培训授课活动,课题组对大量物理课堂教学案例作了较为深入的梳_理分析和研究。对课堂教学案例的含义、课堂教学案例的建构、课堂教学案例的撰写、教学案例的解析与评价、课堂教学案例研究的类型等问题有一定的认识和理解。本文从以上几个方面将我们课题组研究的成果做一个阐述。
关键词:案例研究;课堂教学案例;教学案例的建构;教学案例的分类
中图分类号:G633.7
文献标识码:A
文章编号:1003-6148(2013)11(S)-0001-4
物理课堂教学案例研究,由于它具有描述现实教学中有意义的事件和特征的特点,可以帮助教师深入地、全面地理解复杂的课堂教学过程。因此,物理教学案例研究作为教学研究的一种方法或作为教师培训的一种教学手段,近年来被广泛的采用,同时也越来越受到重视。那么,物理课堂教学案例研究与大家熟知的案例研究有什么不同呢?
案例研究是社会科学研究的一种重要的研究方法,它已广泛地应用于社会学、法学和公共政策等领域。案例研究的研究对象通常是发生在当代的、研究者对相关因素无法进行控制的一类事件。从研究方法来看,案例研究是一种实证研究。它可以从事实资料出发,通过对实证资料和研究主题的理解。或者用已有的理论为参照。建构一个解释模型。把事实资料和模型相对照,如果它们相互匹配一致,这个理论模型就构成了对案例的解释。就此而言,实际的案例研究方法追求完整地、忠实地再现实际发生的事件,要求事实资料的准确性和逻辑推理的严谨性。案例研究的意义在于它包含了对一个或多个疑难问题的解决方案。由于案例具有典型性,案例可以给人们一定的启发和思考,当再次遇到类似的问题时,案例提供的解决问题的方法就能够对人们有所借鉴。
而课堂教学案例研究常常作为一种教学手段被广泛的应用。课堂教学案例研究用于教学为目的时,案例资料往往是经过精心处理的。它并不看重研究过程的严谨性,而是要有效地突出某一个或几个关键问题。为在教学中的研讨和辩论提供一个框架。在我们进行的物理课堂教学案例的研究中发现,教学案例研究既是一种实证研究,同时也具有作为一种教学手段的某些特征。因此,课堂教学案例研究较之社会科学的案例研究具有其特殊性。
以下所论述的几个问题,都是来自于我们课题组对物理课堂教学案例研究实践的一些思考。
1课堂教学案例的含义
通常所呈现的课堂教学案例是对课堂上实际发生的事件和情境的描述,它是文字的或者影像的“文本”,它描述了在课堂上发生的教学活动和教学事件的特征,而这些事件和特性正是研究者就某一主题进行研究的基本要素。这些事件及事件本身是一种客观存在的事实,是教学实践活动的产物。
而课堂教学案例的事实性是多方面的综合和包容。其物理方面。是指纳入教学过程的物理内容;社会方面,是指教师、学生和社会环境在特定的教学活动中形成的关系:人文方面,是指学生认知的、情感和发展以及教师的再认识。
课堂上现实发生的教学事件转瞬即逝。课堂教学案例的文本资料不同于课堂教学的现实状况。在案例文本中,现实中的语境和对现场气氛的感受不再存在。文本不是对现实事件的简单复述,而是一种阐释,表述了事件的意义。文本成为可以无数次阅读的对象,读者在阅读理解中,以其自身的处境为前提,以自身的视域对文本进行理解和阐释。文本的意义不是某种自在的和不变的东西。而是在理解中生成,在理解中展开。读者对文本中所蕴含的意义的理解不是一种复制的行为,而是含有某种创造的成分。
教师参与教学案例的研究和学习时,总是与教师已有的经历、体验和经验相联系。与教师从案例中引发的对现实教学情境的回忆和联想相联系,从阅读中产生新的理解和解释。获得教益,进而提高自己的教学能力。在许多情况下,教师既是教学案例的建构者,也是研究者。这就是教学案例研究的特殊之处。
2课堂教学案例的建构
一般说来,课堂教学案例是在教学实践活动中建构生成的。一个教学案例的建构包括:选定课题、教学设计、教学实施,评价、调整和撰写案例等环节。
选定课题之后,教学设计可以选取既定的设计方案。也可以自主设计教学方案。并在备课和实施中对教学设计方案进行修改和调整。根据教学设计方案教师备课,备课时要对整个教学进行筹划。筹划是把设计方案转变为实施方案,包括教师的谋略和决策。教学的准备和演练,教学程序和方法手段的具体化等。教师一面筹划着教学实施方案的每一步,一面想象着在现实教学中可能发生的情境,好像课堂中的情境是教学方案的“镜像”。经过教学的实施和调整之后,教师对选定课题的教学认为是成功的和满意的时候,就把它撰写成教学案例。在撰写案例的过程中及在完成案例报告之后。事情好像发生了颠倒,似乎在课堂上发生的事情是早已存在的事实,而我们事先就知道会发生些什么,我们应该怎样做。对它们的评价也成为事后的反思,不是调整反馈的环节。于是作为事实的教学案例和对事实的解释、评析一起在建构中生成。这就是教学案例的建构。
3课堂教学案例的撰写
撰写教学案例的基本要求是必须以描述的方式提供一个真实的课堂教学情境,而不是以逻辑论证的方式进行解释性的陈述。每一个教学案例文本都应该有一个主题,教学实践的特征包含于对事件的叙述之中,不能机械的记录在课堂上所观察到的信息,使对事件的描述成为流水账。
究竟采用何种方式撰写教学案例,取决于教学案例本身的特点、案例研究的需要和撰写者个人的意愿。所以,教学案例的撰写没有固定的格式,也没有必要按照某个固定的格式来描述教学过程。常见的教学案例的格式主要有以下三种。
(1)对话式:以教学过程中教师与学生对话的语言为主线。辅以教学活动的情境性背景,如实验操作等描述。它很像一个话剧的剧本。
(2)叙事式:以文字的或影像的方式具体地描述在教学中发生的事件和过程,包括对话、活动行为、实验过程、教学效果以及各种生动的细节的描写。它很像在讲述发生在课堂中的故事。
(3)概要式:这种方式注重事件的特征和教学过程的程序结构,只有某些关键性事件或阶段对教学活动的细节进行描述,影像资料往往经过剪接和编辑,突出要阐明的要点。它很像一种教学方案。
在撰写教学案例时。可以把教学事件作为教学过程的基本构成单元来撰写,并注意反映教学事件的特征,如:内容、程序、技术和时间等特征。运用这一技术方法描述教学的发生、进展和效果,可以使教学过程的描述更加细致、确切,显示教学过程的动态特征。也可以把教学事件作为资料分析的基本单元。描述清楚每一个事件的设计意图、实施方法和教师与学生的具体行为。
课堂教学案例是在案例素材的基础上经过加工整理的结果。这种加工整理过程与案例研究过程相关联。具体表现为:对案例素材进行解析与评价。分离出与教学方法策略相关的教学变量,突出关键性问题,重新编写案例,而省略了教学案例的研究和建构的详细过程细节。以便于读者阅读理解。
4课堂教学案例研究的类型
在实际的教学案例研究中,把不同的课堂教学案例可以分成以下类型。
4.1按一次研究选择教学案例的数量分类
(1)单案例研究
单案例研究是指一次研究只关注一个案例。单案例可以是有代表性的典型案例或者是为了改进教学而选择的特定案例。
(2)多案例研究
多案例研究是指在同一研究中包括两个或多个案例。一种情况是选择同质的案例,使现实复现,可重复验证。另一种情况是选择有差异的案例,进行比较研究。
4.2按研究的目标分类
(1)经验性研究
经验性研究通常是提供对课堂中所发生的事件及情境的完整描述。这种研究者看重的是具体的经验,而不注重理论。研究者从案例所提供的具体经验和个人的理解中增进对教学的理解、提高教学能力。也可以看作是一种基于案例的学习方式。
(2)理论性研究
理论性研究是指一些研究者是从案例提供的事实资料出发,通过对资料的分析概括,产生局域性理论。另一种做法是对同一个教学课题,选择多个教学案例进行研究。选择已有的理论,建构一个该课题教学案例的“逻辑模型”。教学案例的逻辑模型就是对某个教学课题的内容蕴含及其逻辑关系的理论描述,它是理论建构与教学现实之间的对照和匹配的结果。是具体教学过程的抽象,也是具体化的理论解释。
这种模型是用于教学案例研究的,它不能直接用于课堂教学。但是它可以衍生和转换为用于现实的教学方案。
(3)评析性研究
评析性研究是对案例的解析和评价为目的的研究,解析就是对案例资料的分析与阐释,即对案例中事件的特性和实践之间的关系进行分析和解释。评析是对案例的评价判断,这需要制定评价标准,以案例资料中的事实作为证据,依据标准,做出价值判断,得出评价结果。
经验性研究是一种主要以经验总结为主的类型,而理论性研究是有较高理论水平的研究者所能做的研究方式。对于中学教师主要以评析性研究为主。案例研究的内容除了对课堂中所发生的事件及情境的完整描述,另一个重要部分是对案例的解析与评价。对教学案例的解析与评价需要有一种技术方法。
①教学案例的时间序列分析
教学过程是由按时间顺序发生的一系列教学活动构成的,具有时间序列性。在进行教学案例研究时,应该清楚地描述在某个时间阶段在教学中发生了什么,或者某项预期的教学活动在什么时候发生。这些教学活动之间的关系如何等等,这就是要进行过程分析。
教学的过程是把一个复杂的最终产物,分解转换为一些分立的、按某种顺序组成的步骤或程序。也就是把课程内容和目标转化为按时间顺序排列的连续的教学阶段。每个阶段有其开端和结尾,一个阶段完成一项教学任务。运用合适的教学方法,达到预期的教学效果,这就成了一个独立的教学事件。一方面要明确期望达到的最终目标,另一方面又要集中精力做好每一个阶段的教学。
物理教学事件是教学过程的基本构成单元。运用这一技术方法研究教学的发生、进展和效果,可以使教学过程的描述和分析更加细致和确切,显示教学过程的动态特性。物理教学事件有以下特性:任务特性;程序特性;技术特性;时间特性。
一个教学事件的任务特性和程序特性通常在教学设计时就已经确定了,在教学实施时可能有所调整,但基本方面是相对稳定的;技术特性和时间特性虽然在教学设计时确定了方案,但只有在教学活动中才能充分展现。
在教学案例研究中,可以用教学事件作为基本单元来撰写案例。并注意反映教学事件的特性。对已有的教学案例文本,可以将案例分解为一系列的教学事件。分析教学事件的特性,完成对案例的分析与评价。
②教学案例的因素关联分析
影响物理规律教学进程和教学效果的有许多因素,可以称为“教学变量”。例如,教学任务、教学内容、教学手段、教学形式、教学时间和教学效果等。不同变量之间存在着相关的或因果的关系。这些教学变量构成了教学方法和策略的基本要素。学习和运用教学方法策略就要了解这些教学变量的涵义,在教学中控制这些变量的方法以及它们对教学进程和教学效果的影响和作用。教学案例的因素关联分析就是要从事实出发,分析各种教学变量对教学所产生影响的程度,推断教学变量之间的关系和规律,并要做到既有事实证据,也有理论依据。
从教学案例的过程分析中我们看到,现实的教学活动表现为由一系列连续发生的教学事件所构成的完整的教学过程。在每一个教学事件中都存在着一些直接作用的教学变量。产生一定的教学效果。但是,一个教学变量可以对不同的教学事件起作用,一些不同的教学事件可能与同一个教学效果相关联。
科学研究案例范文2
(一)是打破传统教学弊端,促进教学效果的需要
传统的课堂讲授式教学方式在我国德育课教学中占主导地位。这种机械的教学方式,忽视了课堂学以致用的功能、学生道德养成教育和综合素质的培养。案例教学法与教授式教学法的最大区别就体现在教学载体上,案例教学法的教学载体是来源于现实生活中的案例。德育课运用案例教学法,把生动、鲜活、典型的正反案例展示给学生,教师引导学生运用学到的理论知识去分析、解决具有社会性和实践意义的真实、典型的社会生活中的实际问题,这就相当于引导学生把课本理论知识的学习与社会实际问题的解决统一起来,实现了校园小课堂与生活大社会的有机结合。
(二)是提高中职学生的综合素质,实现中职学校培养目标的需要
中职校培养目标以学生的全面发展为本位,充分体现了素质教育的要求。案例教学法作为一种开放式、互动式、实践性的新型教学方式,有助于培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生合作精神、沟通能力,培养学生开拓思维和创新能力,树立学生科学的世界观、人生观和价值观,这在提高中职学生综合素质,实现中职学校培养目标方面发挥着积极的作用。
二、中等职业学校德育课案例教学法的实施
(一)注重案例教学前的准备工作,提高案例教学法的教学质量
1.精心选择案例,增强案例教学的实效性在案例教学法实施的过程中,案例作为教学媒介贯穿教学过程的始终,是案例教学的核心。因此,科学而合理地选择案例是成功实施案例教学的关键。在实际的教学实践中,教学案例的选择要遵循以下要求:一是案例要引导学生树立正确的人生导向;二是案例要紧跟时展的步伐;三是案例要贴近学生生活实际;四是案例要与学生专业相联系。2.深入研读案例,巧妙地设计教学环节教师在选择好案例后,自己要深入研读案例,力求尽可能多的掌握案例所涉及的知识。教师首先要熟知案例发生的背景、观点,熟练掌握案例反映或蕴涵的原理。其次,教师应巧妙地设计教学环节,这是案例教学顺利开展的关键。
(二)注重教学过程中教师的组织引导作用,达到理论知识点的升华
在德育课案例教学中,教师还应该要引导学生学以致用,深化对知识的领悟,使理论知识与实践行动相结合。教师要引导学生从多个角度看问题、用不同的方法来解决问题,不同的观点相互补充,再由教师修正,共同总结出最佳的解决问题的方法。教师还要善于联系中职学生密切关注的问题和学生自身的实际,给学生布置“行为作业”,让学生们依据相关原理进行分析和解释。
(三)注重德育课案例教学效果的评价考核,提高学生的道德水平
科学研究案例范文3
本节课,由于只是准备阶段的第一节课,我将本课的教学内容定位在以酒的研究为载体,让学生自主生成子课题,就子课题分组,并讨论出研究计划。注重学生的小组活动,让学生主动参与研究。总体上注意渗透这样一个意识:研究性学习活动轻结果、重过程。
具体来说,本节课教学目标可以从三个方面来阐述:知识与能力,让学生了解研究计划的基本格式,让学生了解制订研究计划的方法,学会制订合理有效的研究计划,逐步培养学生制订活动计划的能力;过程与方法,通过教师引导分组讨论,引导学生初步学会选定课题、制订研究计划;情感态度与价值观,培养学生全面思考问题的意识,树立学生的团结合作意识,保持有效的小组合作与分工。
由于学生对于研究性学习的学习方式并不是非常熟悉,所以我在教学前预设(课后也得到了验证),本节课的教学重难点我定位在两次较长的小组讨论内容:子课题的生成,研究计划的制订。具体教学流程简介如下:
一、导入新课
利用一些带有酒的诗词,引入本节课的主题词:酒。
(出示课题题目一幻灯片)
提醒学生“酒”只是本节课的话题,要开展的则是一项活动——研究性学习活动。
二、确定课题
1 研究性学习活动的活动过程
准备阶段:确定课题,制订计划。
研究阶段:收集资料,合作探究,撰写研究成果报告。
展示阶段:成果交流,资源共享。
总结阶段:活动评价,拓展延伸。
本节课只是开始第一阶段——准备阶段(确定课题,制订计划)。
2 选课题
原则:①符合自己的心理需求②可行性与开创性兼顾
总课题:酒。
子课题:学生提出,教师筛选。
3 自选课题,建立小组(推选出小组长、记录人和发言人)
学生根据一定的要求,根据自己的兴趣爱好、特长等自由合成研究小组。
自主推荐组长,完成小组分工。
4 以小组为单位,展开初步讨论(完成活动记录表)
开始计划如何研究自己的子课题,讨论出研究的基本步骤。
并指出在研究活动中,预期采用的研究方法。
三、教师小结,布置拓展作业,为下一节课作好准备
教师小结本节课内容,布置学生分组完成作业,熟悉研究性学习活动的课题选定和研究步骤确定,并在课外完善研究方案。
本节课上完后,受到了与会教师以及全体评委专家的高度好评,特别是评委之一、全国综合实践活动课题研究先进个人、湖北省综合实践学科优秀教师的余向红校长给予本节课极大赞誉,让笔者深受鼓舞。
我自己仔细思考了一下,本节课,如果说得上成功,那最大的成功之处在于学生的小组研讨活动。一次是学生自己讨论出子课题,另外一次是学生自行制订研究计划。在学生讨论中,我给予他们足够的时间,在布置任务并进行指导时能够“抛去枝节,直奔主题,简明扼要地指点,充分信任学生”(余校长语)。所以最后讨论结果的展示让人由衷地佩服学生,特别是在我给出主课题“酒”之后,进行一两分钟的选题指导后,学生自己讨论课题,我本来想学生自行讨论可能就三五课题,谁知学生居然给出了多个课题,并且大多具有可研究性。这一环节让我在处理时很动了一番脑筋,但最后的确成为本课的亮点。
科学研究案例范文4
一、科技档案管理和科学技术发展的关系
1.档案管理是科学技术的保存载体。
人们在进行科学活动时,形成的是关于科技创新的一系列理论思想,在逐步进行实践操作后,才能形成最终的科技成果。就科技思想而言,其大多是以文字的形式被保存下来,而这些文字资料就形成了科技档案。对于科技档案的管理,不仅能够完整地保存科技成果,而且也能够确保对科技发展趋势的理解。
2.科技档案管理可以有效保管科技成果。
对科技档案进行有效管理,能够保证科学技术不断地被积累与分析,从而体现出科技档案管理对于科技进步的促进作用。现有的科技成果、文献等,对科技的进一步发展,具有指导作用。只有不断对现有文献资料进行解读、分析,才能够确保科学技术的不断更新进步。
3.科学技术的发展可以为档案管理工作提供先进的技术和设备。
随着我国科学技术的发展,很多成果都被广泛地运用到档案管理中,其中意义最大的便是电子计算机技术和网络信息技术。电子计算机技术在档案管理中的应用,可以极大地提高工作效率,而网络信息技术则使得档案工作更加方便。最近几年,智能软件、二维码扫描、云储存等先进技术,也在档案管理中得到运用。
二、科学技术发展与档案管理在结合过程中易出现的问题
1.档案管理意识不强,对科学技术不够重视。
目前,个别部门缺乏档案管理意识,对于科技档案管理的投入不够,制约了其发展。我国目前对于科技档案管理还没有制订统一的标准规范,使得地方政府对于这方面的投入不够主动。由于长期缺乏建设资金和政策支持,一些地方的档案管理还处于止步不前的的状况。
2.对于科技档案,没有进行及时更新和处理。
一般情况下,进行档案的建立和管理工作时,由于工作量较小,结构比较简单,较容易做好完备的处理。但是随着时间的推移,信息不断地堆积,档案的更新和管理会变得十分复杂和繁重,再加上目前科技信息的更新速度十分快,如果没有做好收集工作,将会出现滞后现象。
3.现有管理人员素质有待提高,专业人才匮乏。
由于科技档案管理对于专业性的要求较高,现有的管理队伍普遍缺乏较为扎实的理论基础,对于现代化的操作经验不足,管理工作者缺乏创新意识。同时,由于我国在档案管理人才方面的教育和储备起步较晚,新一代能够达到要求的人才出现了断层,人才供给不能满足需求。
三、实现科技档案的高效管理,促进科学技术的进步
1.转变观念,加大对科技档案管理发展的重视程度。
首先,国家要对科技档案建设有一个明确的总体规划。根据不同情况进行明确的任务划分,促使地方转变观念,加大财政投入。其次,要做好监督管理工作。对于基础设施建设、设备引进、人员培训等工作要进行考核评比,激励相关部门加强对档案管理的重视。
2.学习和借鉴先进国家对于档案管理的经验和技术,引用外国先进的管理技术和管理设备。
对于管理方法,特别是对于管理流程的把控,要多进行交流和模拟,进行有计划、有步骤的分类和归档,在查询这些档案时能一目了然。同时,要建立统一和快捷的登录系统,这一系统不仅要保障档案信息的安全,更要使信息的查询和利用变得高效、方便。
3.建立一个完备的档案信息数据库。
这对于档案馆来说,特别是对要处理海量信息的科技档案馆是十分必要的。就档案管理而言,从科技信息的原始收集、储存、整理、检索、利用做起,再将这些信息输入数据库,实行全国联网,做到资源共享。这样能够充分保障档案的利用效率,也更有利于信息管理。
4.提高工作人员的素质,加强人才教育。
科学研究案例范文5
关键词:案例教学;岩土工程技术;教学方法
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0097-02
一、概述
案例教学法(case method)是由美国哈佛法学院前院长(c.c.langdell)于1870年首创,后经哈佛企业管理研究所所长(w.b.doham)推广,并从美国迅速传播到世界许多地方,被认为是代表了未来教育的一种成功教育模式。
案例教学是学生在掌握了相关专业基础知识和分析方法的基础上,在教师的指导下,根据教学目的和教学内容,结合工程中的典型案例,组织学生对案例进行分析、讨论和思考等活动,引导学生进行研究探索性学习,从而加深学生对专业理论知识的理解,提高分析和解决实际问题的能力的一种教学方法[1,2]。
采用案例教学法,可以实现专业理论和工程实践的有机结合,因此,所讲授的内容比较具体、明确,既能够活跃课堂气氛,增强学生的学习兴趣,增加学生和老师之间的双向交流机会,又能够有效地拓展学生的视野,激发学生的创新思维。是应用性较强的课程的一种有效的教学方法[3,4]。
二、岩土工程技术课程应用案例教学的意义
1.岩土工程技术是我院土建专业第六学期所开设的一门专业任选课程。本课程的教学目的是使学生掌握岩土工程勘察的基本理论和技术手段,基本掌握采用勘探、原位测试及室内试验手段获取岩土物理、力学指标的方法;了解环境岩土工程的基本知识,理解固体废弃物的工程性质和现代卫生填埋场的设计与计算;掌握深基坑工程设计的基本原理、支护结构的施工方法和监测手段。为进一步学习和处理较为复杂的岩土工程问题打下基础。
2.岩土工程技术是一门应用性和理论性都非常强的学科,其最终目的是要使学生能够处理一些基本的岩土工程问题。如果教师能够在课堂上讲解基本理论之后,结合具体的岩土工程实例,对基本理论在工程中的应用解决方案进行介绍,对工程中的热点和难点问题进行讨论,使得理论和实践有机地结合,那么,不仅可以使所讲授的内容具体而清晰,增强学生的学习兴趣,而且可以有效地拓展学生的视野,激发学生的创新研究思维。
3.由于本课程的学时有限,只有24学时,加上教学经费的缺乏,不能及时地深入相关工程现场实习,也不能邀请有关具有丰富实践经验的工程专家来校开展专题讲座,而案例教学法能够以较少的成本发挥“等同实践”的最大化效益,不失为一种实现教学目标的捷径。
4.本课程应用案例教学法,能够提高学生分析和解决具体岩土工程问题的能力,对相关岩土工程技术方法会有比较直观的理解。学生可以由被动接受专业知识为主动学习和运用知识对实际岩土工程问题进行分析、研究、讨论,充分体现了学生在学习中的主体地位。因此,可以说是培养应用型人才的一种好方法。
5.在本课程中,应用案例教学法可以促进课堂上教师和学生之间的互动关系。教师和学生的关系是“师生互补,教学相辅”。这样的教学方法能够使得学生积极参与到教学活动中,在分析和讨论具体岩土工程案例等环节中发挥主动性。而教师则要扮演着“导演”的角色,选择合适恰当的岩土工程案例,在课堂讨论中因势利导,尽量引导每一个同学参与其中,充分发挥学生的主观能动性,以达到最佳的教学效果。
三、案例教学的特点
1.目的性明确。在课堂上通过对岩土工程案例的介绍、分析和讨论,可以培养学生分析和解决简单岩土工程问题的能力。
2.案例的真实性。所选用的有关岩土工程技术案例,都是在实际工程中的典型事例。能够将理论知识和实际工程很好地结合。
3.案例的综合性。案例教学的综合性表现在案例和一般的课堂举例有较大的区别。案例的内容更加丰富,涉及的面也要广泛的多。因此,对案例的分析、解决的过程也要复杂很多。学生不仅仅需要具备基本的理论知识,还要具备一定的运用各种知识和技巧来处理问题的能力。
4.深刻的启发性。从某种程度来说,在案例教学中,并不存在绝对正确的答案。同一个问题,解决的方法可能有多种。因此,需要培养同学一定的发散性思维方式。引导同学去对具体的案例进行思考、深入、探索,从中找出各种可能的解决方法并进行比较分析。在此过程中,逐步培养学生严密的逻辑分析能力。
5.案例的实践性。学生在课堂上所接触到的案例,是已经存在的真实的工程案例,通过对案例的分析、解决,学生提前进入到如何解决参加工作后所接触的实际工程问题,实现了从理论到实践的转化过程,这对激发学生的学习兴趣,提高学生的学习主动性很有帮助。
6.教学过程的动态性。在案例教学中,同学之间,师生之间都可以对案例的解决方案进行讨论和争辩,每个人都可以有自己的思考和结论。在分析和辩论的过程中,对理论知识和案例解决方法会有更加深刻的认识。
四、案例的选择
案例教学的效果如何在很大程度上取决于课堂所选用的案例。一个好的案例必须既能够反映相关理论,符合课程教学目标,又要有一定的典型性和代表性。一般来说,应该具备以下几个特点:(1)真实的工程案例。(2)契合教学内容。(3)学生感兴趣。(4)能够充分体现解决工程问题所需的理论知识的实用价值[5]。
岩土工程技术是一门实践性很强的课程,在岩土工程勘察部分,课堂上所介绍的各种现场测试技术,比如静力触探、十字板剪切试验,在实际工程中都有大量的应用实例,因此,可以有选择性地选取若干有代表性的案例在课堂上进行分析。在深基坑工程部分,实际工程中,各类基坑支护结构实例有很多,因为学时所限,在课堂上对基坑工程的设计、施工技术无法进行较详细的介绍,因此,可以选择一定数量较简单的基坑支护案例,在课堂上与同学一起进行讨论分析。
从上面的分析不难看出,在岩土工程技术课程的案例教学过程中,建立一个丰富的案例库是非常必要的。
五、在案例教学过程中应该注意的问题
1.首先应该明确,案例教学不是举例教学。虽然案例教学和举例教学都是要通过一定的事例来为教学内容服务,但是这二者之间是有很多区别的。第一,在教学中的地位不一样。案例教学在教学中是占主导地位的,而举例教学则只是处于教学中的次要地位。第二,教学的目的性不一样。案例教学是要让学生处于一个实际的工程环境中,提高对工程案例的分析和讨论,掌握工程理论知识,做出正确的判断,提高分析和解决问题的能力。而举例教学只是为了能够使一个较难理解的概念容易懂而已。第三,教学主体不同。在案例教学中,学生处于一个重要地位,教学过程是学生进行自我学习和锻炼的一种手段。而举例则只是教师用来说明问题的一种辅助手段,教师处于主体。
2.案例教学应该和其他教学方法共同使用。在岩土工程技术课程中,案例教学中所采用的若干实际工程,并不能代替课程系统的理论知识学习。案例教学方法也不能够排除其他教学方法,比如讨论式教学、合作式教学等。每一种教学方法都有它的优缺点和适用条件,教师在选择具体的教学方式的时候,应该结合课程特点和教学内容,恰当地选择合适的教学方式,以达到提高教学质量的根本目的。
3.案例教学中应注意充分调动学生的积极性。在案例教学中一个关键问题是以学生的行为转变为前提的。如果学生依然像以前那样,满足于被动听教师的讲授,把自己置身于教学活动之外,只是作为一个旁观者,那样,案例教学也就失去了意义[6]。
案例教学是一种现代开放式教学方法,注重学生的参与和启发性,在岩土工程技术课程中采用案例教学法,有利于提高学生掌握课程知识,有利于同学提高解决简单岩土工程技术问题的能力,是值得推广的较好的教学方法之一。
参考文献:
[1]席培胜,刘兰.案例教学在岩土工程专业课程教学中的应用[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2012,29(2):132-134.
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[3]梁炯丰,易萍华,何春锋.多媒体条件下案例教学法在建筑抗震设计中的应用[J].高等建筑教育,2009,18(1):134-136.
[4]张友志,顾红春.工程管理专业案例教学法实践研究[J].高等建筑教育,2012,21(1):122-126.
[5]陈耀,张亚维.经管类案例教学实施的组织规划[J].江苏高教,2003,(1):128-129.
科学研究案例范文6
[关键词]材料力学 案例教学
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)12-0159-02
材料力学课程是研究工程结构或机械的各组成部分正常工作条件下,所应满足强度、刚度和稳定性条件的一门专业技术基础课程,既是后续课程的重要理论基础,又可以直接解决一些基本的工程实际问题。在教学中如何提高教学效果,培养学员的工程意识和解决问题的综合能力,是教员一直努力的方向。本文首先分析材料力学教学的现状和案例教学的优势,然后结合课程内容,从生活、运动、工程、装备中选择案例或实例的做法。
一、材料力学教学的现状
(一)专业需求
作为专业基础课的材料力学课程教员,要树立基础服务专业的理念,有必要列举专业课中的实例进行分析,布置作业时也可以结合武器装备课程中的零部件,进行适当的强度、刚度和稳定性分析。这可以让学员直观感受到力学理论的实际应用,从而激发学员的学习兴趣,调动其学习的主动性。
(二)教材不足
我们的教学对象是从学校到学校的二年级大学生,没有任何工程背景和装备知识,更谈不上经验,所以学习的理论和实际是脱节的,学员感到理论枯燥乏味,作为教员有责任将抽象的理论知识与工程实际问题有机地结合起来,还原教材中简图的实际原貌,使学员对力学知识的用途有更深层的认识,也有助于提高学员的力学建模能力。
(三)学习效果
学员目前完成作业的状态,主要停留在简单的套用公式上,因此学员觉得没有必要做,完成时也不认真,稍难一点就去找习题答案看,而不去动脑思考,有的学员甚至拿来抄,显然这很难达到巩固所学知识和方法的效果。作为教员有责任通过多种途径收集整理具体实际问题,供学员进行分析,真正达到举一反三的效果。
二、案例教学在材料力学教学中的重要性
案例教学近年来对我国的高校教学改革具有重要的推动作用,在很多课程的教学中都开展了案例教学。[1] [2] [3]材料力学的发展遵循着人类认识自然界的规律,从实践到理论,再回到实践,因此案例教学是将材料力学理论与实际紧密结合的有效教学形式之一。[4]
因具体案例本身有着实际的工程、生活背景,首先能够吸引学员的注意力,想要搞清楚事故的原因,学习也就由被动变主动了;然后建立力学模型,分析所需理论知识,听起来也就不再那么枯燥了;最后用理论定性或定量来分析事故的原因,学员也就会有一种出乎想象、原来如此的感受。学员从案例分析的过程中,不仅感受到材料力学理论不再抽象,真正做到系统掌握理论知识,达到灵活运用的教学目的,还可以从案例中吸取经验教训,逐步树立问题意识,养成思考习惯。
案例教学不仅激发学习兴趣,其分析也不再是停留在公式的简单套用上,而是要将实际问题抽象为力学模型,强调在实践中抓主要矛盾而略次要矛盾的思想,很好地弥补了教材例题和习题的不足。另外,案例的合理选择也可以服务于专业,所以说案例教学可以达到一举多得的效果。
三、材料力学案例的选择
(一)生活型案例
基本变形内容是材料力学课程中后续组合变形等内容的基础,讲完这部分内容后,可将空调外机支架的安全性问题分析布置给学员完成,让学员自己查找空调外机和支架坠落伤人的事件,提出问题,分析归纳原因,并给出分析报告。讲到压杆稳定时,请学员看银枪刺喉的视频,认真观察、思考其与所学内容的关系,建立力学模型并定性分析,理解杂技是一种精心设计的演出,其中包含一定的力学原理。
现在新闻中经常会报道司机由于酒驾造成的交通事故,为了让学员能有理性的认识,可列举2014年某市一司机酒后开车撞到人行道上碗口粗树上的案例,对保险杠的强度进行分析。
通过分析生活中的案例,学员体会到力学就在我们身边,从而逐步养成善于观察的习惯。例如有的学员就提出学术报告厅、教室里投影仪的悬挂构件的受力、变形、应力等问题。
(二)运动型案例
学员都是十八九岁的年轻人,喜欢运动和刺激,讲到动载荷时,播放2011年12月31日,津巴布韦一位蹦极者由于安全绳索断裂,坠入波涛汹涌的“鳄鱼河”中的视频,还有安全绳索未断但由于太长,蹦极者被鳄鱼咬掉头的视频,通过建立力学模型,分析事故的可能原因,课后请学员自己上网查找蹦极设施中绳索的要求和规格,理解蹦极时的注意事项。最后让学员选一项自己喜欢的项目,建立抽象力学模型,应用材料力学知识来做定性分析。
军校学员每天都要有一定的体能和军事训练,一些受伤时有发生。在400米障碍训练中,学员很容易腿受伤,列举医学上小腿骨折的三种类型:单纯性骨折、粉碎性骨折、开放性骨折,从强度不足的角度定性分析骨折原因,然后结合训练中的体会,从力学的角度总结科学训练的要点,为学员减少训练中的受伤提供一点帮助。
通过分析运动型案例,学员会感受到力学的魅力所在,也就更加喜欢力学。有的学员还可以还原教材上外伸梁受集中载荷的实例,正是每天都要训练的双杠,然后查阅资料进行分析,真正达到学以致用的效果。
(三)工程型案例
随着社会的发展,科学技术的进步,环境的保护,过去给人们带来方便的高大烟囱,由于烟尘的直排造成一定的环境污染,需要对废旧烟囱进行拆除。讲到动载荷内容时,播放国内外拆除烟囱的视频,请学员观察倒下过程,注意二次折断的现象,建立抽象力学模型,指出涉及的相关知识点,并定性分析其原因。
讲到提高梁弯曲强度措施时,列举某展览馆工程曾因梁内漏放附加的钢筋,承载能力不够,当附加荷载,比如隔墙的空心砖砌上后,梁上出现裂缝,引起砖墙裂损坍塌的案例,分析在钢筋混凝土梁中钢筋的关键作用和钢筋的合理配置,理解设计和施工中按照严格的规范要求去做的重要性,否则就会酿成严重事故。
近两年学院内先后进行了训练中心、综合教学楼和学员宿舍楼的建设,一些施工设备就在工地,如打桩机、脚手架、塔吊等,是学员很好的学习机会。我们和工地负责人联系,在保证安全的情况下,带领学员到现场参观,请工程技术人员介绍一些和力学相关的结构和设备的特点及施工时的注意事项,学员感受到了力学的广泛应用,也对施工人员充满了敬意,结束后要求学员在学习的过程中自行选择一个相关题目进行建模分析。
(四)装备型案例
材料力学课程开设在大学二年级,学员没有专业背景,但二年级学员在新生军训时都打过枪,因此列举部队射击训练或试验中,弹壳、击针出现的实际现象分析。比如讲拉压变形时,分析弹壳出现横断的原因;讲应力状态时,分析弹壳纵裂、炸壳的原因;讲动载荷和稳定性时,分析击针出现折断或弯曲变形的原因。
结合装备热点问题,收集相关例子分析。比如,2012年11月23日,舰载机飞行员驾驶国产歼-15舰载机首次成功降落航空母舰“辽宁舰”,标志着我军突破了滑跃起飞、阻拦着舰等飞行的关键技术。着舰时舰载机的拦阻钩连杆作为其中的主要承力构件,需要有足够的强度,因此讲到组合变形时,请学员观察图片,分析连杆的受力,推测连杆横截面的形状,课后请学员查阅资料,和实际的拦阻钩连杆进行对比分析,理解设计的理论依据。
根据教学进度和学员的专业,和专业教研室联系,带领学员参观相关专修室,有针对性地观察零部件,比如观察履带板的构造和连接,并特别提醒学员注意有的履带板中有橡胶衬套,有的则没有。这样讲到剪切与挤压变形,分析连接履带板的履带销的剪切和挤压问题时,学员就有直观认识,更容易理解。讲到扭转变形时,在学员理解圆轴扭转的强度、刚度分析后,请学员分析履带板中橡胶衬套的变形,从结构和受力分析中看到与所学的圆轴扭转问题不同,因此不能运用所学结论,这时引导学员重新从方法的源头上分析,通过观察变形,提出假设,然后建立几何关系、物理关系、静力关系,请学员自行推导应力和扭转角的计算公式。从这些例子的分析中,学员切实体会到学会知识很重要,掌握分析方法更重要。
四、结语
在材料力学的教学中,案例教学是一种行之有效的方法,可以服务专业,补充教材,激发兴趣。然而案例的收集和分析是一个经常性的工作,作为教员要思维敏捷,多关注生活、工程中的焦点问题,要多学习专业知识,找准武器装备课程中的相关问题,提炼适合材料力学课程的案例或实例,让材料力学课程的教学充满活力,这样才能让学员喜欢力学课程。
[ 注 释 ]
[1] 窦庆峰.结合案例式教学培养学生工程实践能力[J].科教文汇,2009(12):7.
[2] 郝俊才,赵春香,盖芳芳.土木工程专业材料力学案例教材的编写方法探讨[J].价值工程,2013(23):234-235.