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设计案例范文1
传统的电子设计自动化课程的教学往往采用讲授法,以“教”为中心,即以教师为主体,由教师提供教学资料,组织和控制教学过程。“教法”制约了“学法”,造成学生只能“照葫芦画瓢”,完全被动,使学生的知识迁移能力大大下降,阻碍了学生创造性的发挥,不利于培养学生独立思考、分析、解决问题的能力[2]。案例教学法则通过教师采用案例引导来说明理论知识,学生通过案例的研究分析加深对理论知识的理解。在教学实践中通过深入讨论,激发学生的兴趣,增加他们的感性认识,提高他们的分析、归纳、总结能力。在电子设计中,对于同一工程可能有不同的设计方案,因此,围绕同一案例,促使学生思考,激发学生的潜能非常重要。此外,在教师指导下学生通过对电路实例故障的思考、分析和辩论,就问题做出判断和决策,可以进一步提高学生思考、分析和解决问题的能力。教学过程不仅是学生掌握知识的过程,更是学生学会学习、获得经验、启发创造、激励探索、提高能力的过程。在电子设计自动化的教学中引入案例教学法,对于适应课程的实践性和综合性要求,解决课时少、容量大的矛盾,调动学生学习的自觉性和主动性,提高学生自学能力和实践能力,改善教学效果,大有裨益。
二、电子设计自动化教学中案例设计及选择的原则
案例教学法以案例为教学的起点,选择恰当的案例是成功实施案例教学的前提。案例也称个案、个例、事例或实例,具体来讲是指社会存在的、能够对教学中的基本理论或原理进行说明、阐述、分析以及引起争鸣讨论的行为或事件[3]。教学案例的选择直接影响教学效果的优劣。案例教学的目的是让学生在“做中学”,通过案例操作,掌握课程中的理论、原理、操作方法、技巧等,加深对课程重点和难点的理解和掌握[4]。一般而言,在选择电子设计自动化课程的案例时应把握以下原则。
(一)针对性教师在课前要依据教学目标有针对性地选择案例,做到有的放矢。案例的内容要与知识点有机结合。此外,还要考虑案例在教学环节中的适用性。
(二)实效性电子设计自动化技术的发展非常迅猛,教师要多选用一些紧扣时代脉搏的典型事例作为关注点,这样可以点燃学生的学习激情。
(三)趣味性从案例内容来讲,趣味性是可读性的主要元素;从学生心理来讲,趣味性可以启发学生的学习动机。因此,所选案例应生动有趣,内容丰富多彩,贴近学生生活。
(四)适中性案例的选择要考虑学生的年龄特征和认知水平,做到难易适当。太难的案例往往使学生因知识储备不足而无从下手,进而丧失参与的兴趣;太简单的案例,不仅降低了教学的要求,而且也无助于学生思维的锻炼。
(五)完整性案例教学不同于通常教学中的举例,其最大区别是案例具有完整性、综合性特征。
三、案例教学法实施实例
案例教学法是一种与传统的教学方法迥异并且有诸多优点的教学方法。尽管这种教学方法可以迁移到电子设计自动化的教学中,但如果教师对此不做深入的探究,实施起来很容易陷入误区。作为一种比较成熟的教学方法,案例教学法具有相对稳定的操作模式(见图1)。下面笔者以图形输入和文本输入混合设计这一教学环节为例,谈谈电子设计自动化课程教学中案例教学法的实施过程。
(一)案例设计对于这一教学环节,笔者设计了一个生活中常见的四人智力竞赛抢答器的案例。以此为契机,指导学生阅读案例要求,力求引起学生的反应,唤起学生的问题意识,为下面的讨论、交流奠定基础。
(二)案例分析与功能分解笔者首先对相关资料用多媒体展示,引出数字电路设计过程,提出自上向下的设计思想,并用多媒体演示框图,然后与学生一起分析讨论,即以半开放式分析,指导学生从数码显示器到译码器、编码器分步设计电路[5]。这时教师要对学生提出预先设计好的问题,例如如何使译码器正确显示三号和四号选手的数码3、4,以及如何使译码器和编码器正确衔接,通过人为地在电路中设置故障,引导学生围绕问题对案例进行分析,促使学生运用理论知识和实验技能进行独立思考和分析,发挥学生在教学过程中的主体作用,逐步提高学生分析问题和解决问题的能力。在这个阶段,根据实际情况引导学生从多角度进行独立思考或小组讨论。
(三)设计理论与方法讨论经过前面的“思维过程”,学生的情绪达到了亢奋状态,急需交流自己的所看、所思、所想、所惑,急需针对老师提出的问题发表自己的看法。这时,笔者安排学生汇报分析结果,并组织学生评议。之后,再对案例进行全面、深刻的分析、讲解、释疑,概括出规律性的知识,帮助学生形成完整的认知体系。
(四)案例综合评价,提升学习水平学生在分析案例的过程中经常会跟着思维惯性走,这样在认识上难免产生一些偏差。为了规避这些偏差,笔者运用多种方式从阅读案例的能力、分析案例的能力、已有经验、合作参与意识、思维拓展情况、知识迁移能力、语言表达能力等方面对学习活动的整个过程进行了总结、评价、反馈,促使学生查缺补漏,自我改进。
(五)及时进行总结反思在案例学习结束后,笔者要求学生简要写一个案例学结报告。该报告中包含是否达到案例设计的目的和要求;在案例的基础上是否有拓展和创新,并写出创新和拓展的内容与方案;对设计中仍然存在的困惑,通过反思进一步加深对案例的认识,真正做到理论和实践的相结合[5]。而笔者在课后也及时地从以下几方面进行总结,以便更好地在教学实践中运用案例教学法,包括案例的选择是否合理,换成其他案例效果如何?教师的组织是否到位,学生的参与程度如何?案例分析是否深刻?讨论氛围是否和谐?评价是否科学合理?创新、不足之处分别在哪里等。这样的总结和反思具有批判性和总结性的属性,有助于使教和学双方都显得有活力,形成一种较好的良性循环。在电子设计自动化的理论授课过程中,我们实施了案例教学法,学生很好地掌握了本门课程的重点内容EDA设计软件及VHDL语言。在电子设计自动化的课程设计中同样采用了案例教学法,学生发挥主观能动性做出了各种各样的作品。通过案例教学法的实施,学生在系统设计、方案论证、整机装调、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高,学习过电子设计自动化这门课程的学生中有多人因为熟悉了现代数字系统的设计方法,有很强的思维能力及电子产品开发、设计制造、故障分析及调试维修的能力,在全国大学生电子设计大赛以及大学生桃战杯中曾获得全国一、二等奖及河南省一、二、三等奖。这类学生在毕业设计和科研中,独立工作的能力较强,有很强的团队协作精神,受到了教师的欢迎和好评,在应聘时全被用人单位优选。
四、电子设计自动化课程案例教学法中需要注意的问题
案例教学法作为一种交互式教学方法,能够调动学生学习的积极性、主动性和自觉性,提高理论知识的学习效率,促进学生思考能力和实际操作能力的提高。但在实施过程中也发现一些需要注意的问题,主要有以下几方面。
1.案例教学法不能替代传统的理论学习和讲授,在课时安排上要兼顾理论讲授和案例教学,教学方法本身并不具有普遍意义任何一种教学方法都有一定的适用性,案例教学法也不例外。电子设计自动化技术具有综合性、实践性、工具性、时代性等特点,基于这些特点,教学过程可采用多种教学方法。但无论采用哪种方法,都要考虑到教学方法本身的特性以及教学内容的需求。在电子设计自动化课程的教学中,案例教学的比例不能强求,要因内容不同而选择适当的教学模式。基本概念、基本原理和基本方法必须通过课堂讲授,要注意适当的选择案例,选择合适的讨论内容。
2.案例教学法就目前的运用效果来看,仍然存在一些局限性案例的合理设计,特别是内容丰富、结构新颖、可以举一反三、触类旁通的有典型代表意义的案例设计较为困难,需要教师花大量的时间和精力。学生长期接受传统的讲授法教学模式,学习积极性不高,难于适应勤于思考,踊跃发言探讨的案例教学模式,所以教师要善于引导,牢牢把握教师主导、学生主体的宗旨,要采用多种教学手段,营造良好的学习氛围,避免教学过程中的冷场。
3.不能将案例教学法和举例教学法混为一谈举例教学法是从理论联系实际的角度出发,在讲解理论时列举一些典型的例子来说明理论。而案例教学法以案例为基础,通过师生的分析、讨论、交流,旨在发现案例中所蕴涵的基本理论或原理。
设计案例范文2
作为促进教学方式方法变革利器的翻转课堂模式,在全球范围内引起教育人员及科研学者的广泛关注和实践探索。翻转课堂翻转了教学
结构,学生在课后通过教师提供的微视频、电子教材等媒体资源及数字化环境进行自定步调的个性化学习,获取知识,在课上通过完成作业、应用讨论、协同创新等活动完成知识内化,课后学习的衡量标准是学习情况达到了传统课堂中教师讲授的效果,课上学习的衡量标准是学生完成了本次课程内容的内化[4]。翻转课堂根植于教育实践,是一种以改进实践为导向的自下而上的教改模式[5],目前,翻转课堂的实践在基础教育和高等教育领域开展得较为广泛、深入。基础教育领域,杨刚等人系统整理了美国明尼苏达州斯蒂尔沃特市石桥小学、美国高地村小学、林地公园高中、柯林顿戴尔高中、马里兰州波托马克市的布里斯学校等十大翻转课堂经典案例,其中美国林地公园高中的教师JonBergmann和AaronSams,录制PPT及讲课声音形成学习视频并上传到网络以便缺席学生补课,进而应用这些视频形成了在家看视频、课堂完成作业及指导的翻转课堂模式,堪称是翻转课堂的起源地[6]。在高等教育领域比较有代表性的包括:Strayer在统计学入门课程中的实践[7],加州州立大学基于合作项目理念的实践[8],Papadopoulos及Roman在电气工程课程中的实践[9],Johnson等人在计算机应用课程中的实践[10],以及我国杨九民教授等学者针对“现代教育技术”实验课程所进行的应用实践等[11]。对翻转课堂模式的理论探讨,比较有代表性的是美国RobertTalbert教授所总结的包括课前观看教学视频与针对性的课前练习,课中快速少量地评测、解决问题并促进知识内化及总结与反馈的翻转课堂结构模型[12]。张金磊根据翻转课堂的内涵以及建构主义学习理论、系统化教学设计理论,构建了包括课前设计模块(教学视频的制作、课前针对性练习)及课堂活动设计模块(确定问题、独立探索、协作学习、成果交流、反馈评价)两大关键环节的教学模式[13]。在关于翻转课堂的教学模式研究中,我国学者还很注重结合学科特点或依据具体教学理念进行教学活动及模式研究,比较有代表性的是基于游戏化学习理念的翻转式教学模式设计[14]、面向化学实验教学的翻转课堂模式构建[15]等。当前,对翻转课堂模式的实践与探讨主要聚焦于创建教学视频以完成知识传授、设计课堂环节以完成知识内化,而无论课上课后都需要学生能够主动、积极参与到学习活动中,因此,活动设计是否合理直接影响翻转课堂成功与否。活动理论为有效活动设计提供了很好的理论依据与参考,从主体、工具、客体、分工、共同体和规则六大要素及生产、分配、流动和消耗四个子系统分析活动系统[16],其最终目标是将客体转变为结果,而力图使得转变过程中,所有系统要素之间的矛盾尽可能小,而所达成的效果和效率尽可能大。本文将基于活动理论六要素分析翻转课堂经典案例和研究经验,提炼与归纳翻转课堂得以顺利实施的策略影响因素,如表1。
二、网络学习空间构建维度架构
作为数字化学习环境的新方向,网络学习空间建设维度的相关研究引起国内外学者的广泛关注。NGLS(NextGenerationLearningSpaces)项目构建了教法———空间———技术(pedagogy-space-technolo-gy)学习空间设计与评价框架[17],澳大利亚教学委员会则提出了包括设计———建立———应用(Design-Build-Occupation)三大循环环节的学习空间基线开发评估模型[18]。我国学者祝智庭教授从空间结构、接入环境、支持服务和用户能力四个维度建构“人人通”建设一般框架,其中空间结构包括角色空间、资源空间、工具空间、过程信息空间以及协调机制等[19]。关于学习空间的研究中,有的学者基于技术的视角进行空间划分,例如挪威科技大学在移动学习视角下将学习空间划分为听报告、校内活动、校外活动三类[20];还有的学者基于具体教学模式进行空间划分,如CindyE.Hmelo-Silver则基于问题的学习模式构建了由问题空间和相关概念空间组成的学习空间[21]。本文将引入TPACK分析网络学习空间构建维度,TPACK框架提出的本质是基于技术与教学融合的需求,这一点恰和网络学习空间的建设实质吻合,即在技术发展的基础上,根据不同的教学需求构建个性化的学习环境[22]。本部分将基于TPACK脉络层次,系统分析网络学习空间应具备的特点和功能,将网络学习空间各模块应具备的功能特性与TPACK中的要素相融合,提出以教学法维度、技术维度、学科内容维度为基点支撑,引入学习者能力维度和沟通管理维度,并在每个维度中涵盖教师、管理者及机构等相关要素,从而形成以“个性化、连通、灵活、智能”为特点的网络学习空间整体维度建构(如图1所示)。(一)需求分析在该维度中将教学法定义广义化,包括在网络学习空间中教师运用的教学模式、教学方法、教学策略,在教学过程中体现的教学理念、教学结构等。网络学习空间中信息技术手段丰富了教学法,教师可以运用多种教学方式进行教学。不同的教学法对学习空间有不同的要求,所以,网络学习空间的设计要根据不同的教学功能来完成相应的教学目标及任务。(二)技术维度技术维度将主要划分为两个方面,其一是对整个网络学习空间底层技术的支持,称之为内部支撑技术,包括云计算、Web2.0、Web3.0和利用丰富的网络接入技术、智能感知识别技术来确保空间的稳定性、灵活性和安全性。其二是整个学习空间中各模块供教师及学生使用的教学软件、社交工具等,称为外部技术配置。在技术支撑方面应考虑到技术的最新发展,通过技术的要素来改变学生的学习环境,以满足不同学生的学习需求,如以大数据为基础,运用学习分析技术记录学生在空间中的学习轨迹等。(三)学科内容维度学科内容维度主要是协助教师与学生进行学与教,根据不同学科的知识特点进行对应模块的学科内容设置,主要包括教学资源(教案、课件等)、学习资源(视音频、动画、图片、文本等)、学习工具,作业与考试系统、学生档案袋等类别。(四)学习者能力维度网络学习空间能否真正实现应有的功效,从实质上完成学与教的革命性变革,很大程度上取决于学习者对于学习环境、学习资源、学习工具的驾驭能力。学习者包括学习个体与学习共同体两类学习对象,能力维度包括知识建构能力、资源利用能力、自我控制能力、协作交流能力、创新反思能力和评价激励能力六大方面。(五)沟通及管理维度这一维度主要是确保各类目标人群可以无障碍随时沟通,网络学习空间整个体系的完整运行,以及管理机构完成对教学的管理、对教学质量的监督等作用。主要包括信息、互动答疑、教学质量监督、家校沟通、私密安全等要素。
三、翻转课堂视角下网络学习空间模型设计
为了有效落实翻转课堂视角下的个性化学习,网络学习空间需要能够支撑翻转课堂模式及有效策略,提供学生在学习视频后及时测试学习效果、教师及时有效地跟踪学生学习情况,以便实施个性化辅导、课堂中协作学习与知识管理一系列必要活动等功能。本部分将基于翻转课堂教学模式影响策略及网络学习空间五项构建维度,以自适应学习系统参考模型为核心部件,探索设计可以为学习者提供自适应学习服务、突出“个性化学习”理念、又能将教研、学习、管理,即教、学、管三大模块涵盖在内的翻转课堂模式网络学习空间模型。(一)翻转课堂有效实施策略与网络学习空间构建维度的耦合分析本文通过对翻转课堂经典案例和研究经验的系统分析,从活动理论的主体、工具、客体、分工、共同体、规则六方面提炼与归纳了翻转课堂得以顺利实施的策略影响因素,并以TPACK为基础提出了包括教学法维度、技术维度、学科内容维度、学习者能力维度和沟通管理维度的网络学习空间构建维度,翻转课堂策略影响因素和网络学习空间构建维度都将直接影响网络学习空间模型的构建,二者的关系分析如下:(1)学习者能力维度是主体及共同体的核心要素,学习者包括学习个体和学习共同体两类对象,能力维度包括6大类能力,只有准确诊断和把握学习者的能力维度才能为学习者推荐更加合理、有效的学习目标、学习内容和学习过程。(2)教学法维度直接影响工具、规则及分工,教学法维度包括教学模式、教学方法、教学策略、教学理念、教学结构等,这些要素恰恰是工具设计当中非常重要的影响策略,并对相关工具的选择具有明显影响。教学法维度的核心要素还将制约整个活动系统的分工与规则。(3)技术维度是工具的有效保障,在翻转课堂的策略影响因素中,工具既包括理念层面、软条件方面,也包括硬件方面,而技术维度包括内部支撑技术和外部技术配置两部分,是工具类影响策略的有效保证。(4)学科内容维度是工具的中心要素,翻转课堂的工具类影响策略直接与学科相关,无论媒体、资源、环境、活动、设备的选取都要符合学科内容的特点,进而进行对应模块的内容设置。(5)沟通管理维度为分工、规则提供有利机制,沟通管理维度促进整个系统的完整、灵活运行,管理既包括师生间的课堂管理也包括纵向行政管理,这都为活动系统提供了分工、规则方面的依据。(6)网络学习空间的五个单一维度复合支撑主体活动生成客体,只有在充分尊重学习者能力维度的基础上,有效运用教学法维度、技术维度、学科内容维度和沟通维度,才能达成知识接受和内化。(二)自适应学习系统参考模型选取翻转课堂充分体现了以学习者为中心的个性化学习特点,同时具有鲜明的信息技术支撑特色,网络学习空间是数字化学习环境的一种,能够为翻转课堂的实施提供支持。自适应学习系统在本质上是一种支持个性化学习的网络学习环境[23],因此,可以作为构建网络学习空间的参考与依据。黄伯平、赵蔚等人对目前比较有代表性的自适应学习系统从领域模型、各模型所具有特点、依据相关模型开发系统所具特性等角度进行了对比分析,并认为LOAS更适合于现实开发自适应学习系统[24]。本文将以LOAS为参考模型作为翻转课堂模式网络学习空间模型的核心构件。LOAS自上而下包括DM、GM、UM、AM、PM五层,针对不同层给出了具体的操作符。DM指的是领域模型,通过目标进行概念图的界定;GM是目标和约束模型,目标定义关注点,约束界定搜索空间;UM是用户模型,由变量之间的关系所表达;AM是自适应模型,提供自适应机制;PM指的是呈现模型,将在考虑物理属性和环境特征的情况下产生针对指定平台的代码[25]。(三)翻转课堂模式的网络学习空间模型构建翻转课堂具有明晰划分课后活动与课上活动的特点,基于翻转课堂模型的网络学习空间既要突出该典型特征、有利于翻转课堂有效实施影响因素的达成,又需要符合所总结的五项构建维度。本文所设计的翻转课堂模式网络学习空间模型是以构建网络学习空间的五个单一维度和复合维度为根本基础,以落实翻转课堂为指导理念,将整体模型功效分为:底层支撑基础、学习空间、研训空间、管理空间及沟通空间。模型以学习者为中心,教研、管理为辅,主体部分以翻转课堂课后学习与课上学习为落脚点,把关于学习内容的正式学习情境与非正式学习情境均架构在以自适应学习系统为中心的网络学习空间模型中。1.底层支撑基础对应前文所阐述的网络学习空间技术维度中的内部支撑技术,这是网络学习空间建设所需要的最基本底层支撑基础,包括服务器虚拟化、云存储技术、安全系统和网络接入四部分,只有具备这些最基础的底层保障,才能够支撑网络学习空间中每个模块正常、优良运行。2.学习空间该模块是整个网络学习空间中最核心的部分,也是落实翻转课堂策略影响因素和网络学习空间五维建构要素的具体体现。学习空间的主体是学习者,其能力维度是构成用户模型(UM)的主体要素,在学习目标清晰的前提下,学习者通过工具的支持、共同体协作和遵守分工职责与相关规则,将在课后完成知识传递,在课上达成知识内化。该模型以LOAS为核心部件,也包括DM、GM、UM、AM、PM核心要素,但是,根据翻转课堂的典型两阶段模式,将每个要素都分为了知识传递和知识内化两个阶段,分别在图中以t和i进行标识。在知识传递阶段主要集中于如何将传统课堂学习的内容以适合的资源类型及学习序列呈现给学习者。通过对学习者学习风格和认知风格的分析得出学习者的学习偏好和认知状态,运用数据挖掘、学习分析技术等为学习者编制适合的学习目标、呈现符合其认知特点和学习风格的媒体类型,并且通过符合其能力的测试项目让教师掌握其学习情况,从而使学习者完成知识传递过程。在知识内化阶段主要集中于对教师所实施的翻转课堂模式课程组织中学生参与课堂活动的观察和分析,通过对学习者个性特点的分析为其推荐个性化的学习策略,通过自适应引擎将学习活动序列和学习内容适应性地呈现给学习者,以完成网络学习空间中个性化学习活动和学习过程跟踪评价等功能。3.研训空间研训是促进教师专业发展的重要途径,研训空间主要为提高教师教育教学素质、优化课堂质量提供支持。能够通过视频录制工具、学科工具软件和仿真实验室等支持学科内容资源与媒体的编写与创作,支持个体备课、集体备课、教学观摩、专家培训、交流研讨等,从而促进翻转课堂模式的更好落实。4.管理空间管理空间有效支撑网络学习空间沟通管理构建维度中的管理功用,为网络学习空间进行正常优质教育教学提供了牢固的保障机制。该空间既包括了教师对学生的管理,如及时掌握学生课前学习进度和掌握情况、课堂中参与各项活动的效果,对学困生预警预报等;该模块还按照工作流程支持不同级别的管理人员灵活掌握整体教育教学情况及质量。5.沟通空间会话与沟通是教育教学质量的核心所在,在翻转课堂模式中无论课前学习还是课堂活动组织,只有能够有效达成师生间、生生间的有意义会话,才能确保学习的有效性。沟通空间是网络学习空间沟通管理构建维度中的沟通功用的集中体现,将负责教师、学生、家长、管理者甚至社会公众在整个网络学习空间中信息的传递与分享,另外该空间将与学习空间相辅相成,共同促进深度学习的发生。
四、翻转课堂视角下网络学习空间案例分析与设计
翻转课堂模式网络学习空间模型包括一个基础、四类空间,其中基础指的是网络学习空间赖以实施的硬软件及网络基础,四类空间分别是面向学习者的学习空间、面向教师的研训空间、面向管理者的管理空间,以及各类空间都需要的沟通空间子模块。在四类空间当中,面向学习者的学习空间无法脱离底层支撑基础及其他三个空间而独立存在,但却位居四类空间中的核心重要位置。下面将从翻转课堂模式网络学习空间总体设计及学习空间设计两方面进行案例分析与设计。(一)空间总体设计案例分析从空间服务对象的角度,可以划分为个人空间和机构空间。其中个人空间又可以根据建设目标及服务范围细化为学生空间、学科教师空间、班主任空间、教研主任空间、教研员空间、家长空间等,机构空间也将根据建设目标及服务范围细化为班级空间、教研组空间、学校空间、教育局空间等不同类型。在应用翻转课堂模式的网络学习空间模型构建实际空间时,需要根据不同类别用户或机构的个性化需要延伸模型的核心部件进而构建相适应的功能与服务。在图3所示的网络学习空间建设支撑系统[26]中,包括了学生空间、管理者空间、班主任空间、教研员空间、科任空间、家长空间6项个人私有空间,班级空间、年级空间、教育组空间、学校空间、教育局空间等机构空间,覆盖了面向学习者的学习空间、面向教师的研训空间、面向管理者的管理空间,其中也内在涵盖了沟通空间。该网络学习建设支撑系统包括了云操作系统、数据库平台、云安全系统、云分布存储、异地容灾备份、网络设施、服务器资源池、云存储资源池等基础支撑,覆盖了翻转课堂模式网络学习空间模型中的底层支撑基础。(二)学习空间案例设计如上分析的案例,虽然能够覆盖翻转课堂模式网络学习空间模型的一个基础、四个空间,但是,却未必能够有效支撑翻转课堂模式网络学习空间模型的核心模块学习空间的内在机制与原理。翻转课堂的典型两阶段分别指向知识传递和知识内化,知识传递环节的推理机制与传统自适应推理机制很类似,因此,在学习空间案例设计中,将针对知识传递环节直接给出空间设计界面,针对知识内化环节给出系统流程图。在知识传递环节,学习者将见到如图4所示的学习界面,其中明确指出学习目标和学习指导,媒体资源是系统根据学习者学习行为进行特点分析得到的学习特点、学习风格,与资源媒体属性(如抽象或具体、时间长短、背景知识、媒体类型等)进行匹配程度近似计算而甄选的。为了确保学习者的学习投入度,还将设置测验锚点,在学习过程中监测学生的注意力、在学习结束后测验学生的学习效果。另外,在该环节,学生还可以进行求助教师解答、与同学交流等其他活动。图4知识传递界面知识内化环节贵在学习活动的组织,在翻转课堂当中,比较集中的活动方式是学生完成作业、教师进行个别化指导、教师讲解共性问题及讨论,这就需要提供观察和分析学生学习过程和效果的功能。随着翻转课堂的逐渐深入,在课堂中将逐渐引入与选择教学模式相关的讨论、科学实验、互动、创新协作、提问等丰富多样的活动,因而,学生的活动既包括必选活动,又包括通过对学习者个性特点分析为其推荐个性化的学习策略和活动。本案例将知识内化环节设计为首先查看学生的课前学习情况及反馈(对应学情分析功能),对学生所遇到的集中问题将进行集体解析,对个别学生遇到的非普遍性问题教师则会采取个性化辅导的方式(对应个性辅导功能);然后系统判定是否有其他活动(讨论、科学实验、互动、创新协作、提问等),如果有其他活动,自适应模型将根据教师教学活动安排、用户模型、约束模型、领域模型的综合推理,进而呈现适合学习者的活动序列并让学习者依次参与活动。
五、结语
设计案例范文3
关键词:任务驱动 odbc ado VB程序设计
中图分类号:G632 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2014)7-0255-01
1 教材分析
《VB程序设计》是软件专业的基础学科,对培养学生编程能力和科学思维起着至关重要的作用。本节课学习的主要内容――“ODBC(开放的数据库连接)和ADO(数据库控件)的应用”――是《VB程序设计》第九章“数据库技术”的开篇内容,它是对数据库连接技术的初步认识。数据库技术作为VB程序设计的高级应用,既是这一章的重点,也是本册教材的重点,并且对后续课程《MIS系统开发》的学习起着关键作用。
2 学情分析
《VB程序设计》课程的教学对象是我校计算机专业二年级学生,经过前一年的学习,他们已经具备了一定的编程能力,熟悉基本控件使用和管理系统界面制作,但对如何利用VB程序设计来管理数据库比较困惑,应用能力有待进一步加强。
3 教育教学目标
知识目标:初步掌握VB与数据库连接技术,了解客户端与服务器间简单的数据交换。
能力目标:提高学生综合运用VB和数据库技术解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观目标:激发学生学习程序设计的兴趣,培养学生自主学习、互相协作的学习习惯和创新精神。
4 教学重点与难点
教学重点:利用ODBC数据源设置和ADO数据控件,实现信息注册、登录验证。
教学难点:数据库的连接技术应用―注册、验证。应用数据控件的连接和结果集对象的相关属性设置,访问服务器数据库。
5 教法分析
计算机专业教学大纲明确指出:知识及技能的传授应以完成典型“任务”为主。本课采用“任务驱动法”展开教学。注重模拟实际任务,通过学生交流,教师引领的方式,以实例作为知识的载体,由实例引导学生的行为,在对比探究过程中使之主动发现、分析和处理问题,从而获得真正的知识和能力。
前几章教学介绍基本控件使用、流程控制语句时都曾用到“模拟QQ聊天”这个实例,本章再次采用,便于学生形成系统深入的认识。
6 教学过程设计
6.1课前准备
【学生准备】(1)将此前所做QQ聊天程序与实际 “腾讯QQ软件”在功能上进行对比。(2)复习计算机英语中与本节相关单词。
【教师准备】基于SQL环境的QQ数据库及用户表。
6.2课堂教学
(1)创设情境,引出新课。
【提出问题】有关QQ的提问:“同学们对QQ聊天都不陌生,那么,大家是否知道QQ号是怎么来的?”,“申请QQ号码要填写个人信息,这些个人信息到哪里去了?”
【学生交流】学生经过分析得出结论:个人信息放到了腾讯的“数据库服务器”里面。向数据库服务器添加信息可以使用VB数据库连接技术。
【设计目的】创设问题情境,引出学生感兴趣的事例,激发学生的学习兴趣,顺利切入课题,学生主动愉快的开始学习。
6.3教学演示,示范新知
【学生探索】根据教材自主学习,进行系统DSN设置,完成应用程序与数据库之间联接。
【教师提示】注意三点:(1)驱动程序的选择;(2)服务器的选择;(3)数据库的选择
【教师归纳】开放的数据库连接设置和ADO数据控件引用的目的是,搭建服务器和客户端的桥梁。
【总结提升】“注册”要按连接数据库――访问数据表――写入数据三步走。
【设计目的】这一环节是本节课的重点内容,学生通过自主探究掌握ODBC创建数据源的方法,并结合教师演示模仿体验,理解ADO控件的联接和结果集对象的属性设置等复杂问题,初步掌握个人信息写入数据库服务器的程序编写,完成用户信息注册。
6.4任务驱动,层层深入
任务:编程,将申请资料中的“性别”、“密码”写入数据库。
(选做:“国家”、“省份”数据的写入)
【教师活动】提示学生注意单选按钮取值、密码一致性验证。
【学生活动】编程:将申请资料中的“性别”、“密码”写入数据库。
【教师活动】教师观察、指导、点评。对出现的共性问题,用广播进行示范。
【设计目的】本任务涉及单选按钮取值、密码一致性验证,目的是检验学生对新知识的掌握情况,同时避免学生浅表层次的思维活动,加深对数据库连接技术的理解。任务的层次性易于不同水平的学生接受新知,如:本任务中国家、省份的选择这样的下拉列表框给学有余力的同学预留更大的操作空间。
6.5课堂练习,巩固创新
(布置练习:“查看修改个人资料”)
【学生活动】在这一环节中,学生分为四个小组,以快速、准确编写“查看和修改个人资料”程序为题展开竟赛。各组互相交流、评价,展示优秀作品。
【教师活动】教师以一个帮助者、促进者、协商者的角色参与其中,给予学生引导和帮助,最后点评,鼓励学生能有所创新地完成任务。
【设计目的】巩固对教学重、难点的的理解掌握,并学会灵活、合理的运用。
6.6课下调查,灵活运用
通过以上一系列问题的探究,学生已经基本掌握了数据库的连接技术,并对教学难点数据库的连接验证有了初步的认识。在此基础上布置以下作业,对本节课的内容进一步拓展和深化,以便学生将来灵活运用所学知识。
(1)结合学生手中的国家助学金发放卡,进行自动取款机功能分析调查,分别画出取款、余额查询和密码修改的流程图。
(2)思考:你了解的数据库管理系统(如:新生入学登记、图书借阅),能用VB编程实现它的哪些功能?
设计案例范文4
1.VB课程的教学目标
程序设计是计算机相关专业必开设的课程,但现在使用编程语言有多种,如:c语言、Java语言、c#等。不同的院校选择不同的编程语言来作为学生程序设计的入门课程。就职业院校的学生来说,VB是程序开发者学习编程的最佳入门选择,它是一种基于对象的可视化的编程语言,具有很强的易用性。VB课程教学的总体目标:首先是让学生掌握程序编写的基础知识,如变量概念、数据类型、典型常用语句语法、函数、过程、对象事件属性等知识点,为以后学习Java语言、c#语言打下基础;另外是通过一些典型实用案例培养学生的编程思维逻辑方式、让学生了解和体验软件开发中解决问题的分析方法和程序编写过程,从而积累一些具有实用性的技能经验。为了实现这样的教学目标,在教学过程中采用合适的案例尤为重要。
2.教学案例的选择设计
兴趣是最好的老师,是学生学好这门课程的关键。然而在教学过程中经常听到学生说VB程序设计课程太抽象、逻辑性太强难理解、枯燥乏味不感兴趣,因此只有激发学生兴趣,才能保证教学目标的真正实现。教师在备课时设计选择什么样的教学案例很重要,一个好的教学案例一定能激发学生学习的积极性、主动性,会起到事半功倍的效果。下面笔者就教学经验提出如下设计思路及教学案例。
2.1从实用性出发,模仿学生熟悉软件的部分功能
随着计算机、手机、互联网的普及应用,学生每天都在使用不同的软件、上不同网站分享获取大量信息,他们对登陆窗口的操作非常熟悉,但对登陆窗口如何识别账号密码、如何显示提示信息不太了解。为了满足学生的好奇心理,在VB教学过程中,笔者设计了“登陆”窗案例(见图1-3),通过该案例让学生学会使用标签控件、按钮控件、文本框件、if语句、MsgBox函数、窗口的显示与隐藏方法。
2.2从贴近生活出发,实现学生的日常生活一些简单需求
在教学过程中最好选择设计一些与学生的日常有相关联系的案例,这样的案例既能方便学生的生活又能让学生体会到程序设计的实用性,从而激发他们的学习积极主动性。这里笔者设计了一个“放假倒计时器”和“值日安排”案例(见图4-6),通过这两个案例,学生可以掌握相关控件和Select Case多分支语句的使用。
2.3结合学生的其他课程设计案例
结合学生所学习的其他课程内容也可以设计相应的vB案例,在此笔者结合学生的数学知识设计了两个案例(见图7-8),案例1的目的是让学生学会循环语的使用,在学生上机习时要求学生用不同的循环语句来完成此案例的功能;案例2是让学生学会控件数组的使用。
2.4从趣味性出发设计教学案例
大多数学生之所以对各种游戏感兴趣,是因为游戏具有色彩丰富画面和较强的互动性,教师可以根据学生的这个特点设计一些具有互动性的教学案例。如图9-11所示,笔者结合vB相应编程知识设计了如下两个案例:“多彩同心圆”案例主要是让学生学会使用随机函数生成不同色彩和使用循环语句绘制出指定个数的圆圈;“移动小球”案例是让学生学习vB中的键盘事件处理,在上课时通过本案例可以让学生了解游戏中角色对象移动的简单原理,既吸引了学生又达到了激发其学习兴趣从而完成教学的目的。
设计案例范文5
授课地点:物理实验室
授课教师:
授课时间:1课时
仪器材料:PZ220-25、PZ220-60、2.5V 0.3A、3.8V 0.3A、学生电源、开关、电压表、电流表、导线等。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道电功率是表示消耗电能的快慢,理解电功率的概念;
(2)知道电功率的单位有W和KW;
(3)会用电功率的公式进行简单的计算;
(4)了解电功率的大小是仪器的主要指标之一。
2.过程与方法
(1)通过探究电功率与用电器中电流和电压的关系,进一步学习科学研究的基本方法——控制变量法,体会探究过程和科学方法的重要性;
(2)通过电器的铭牌比较它们的功率大小,培养节能意识。
3.情感、态度和价值观
(1)通过实验探究,培养学生实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神,激发学习物理知识的兴趣;
(2)通过交流讨论,使学生学会与人交流自己的见解,学会倾听别人的见解,有与他人合作的意识,认识到交流合作的重要性;
(3)通过观察铭牌,计算电功,培养节能意识。
【教学重点】
电功率的概念、公式
【教学难点】
电功率的概念,用电功率的公式进行计算。
【教学过程】
教师活动设计
学生活动设计
一、引入新课
教师:你家装修房子采购了两种不同规格的灯泡,有60W和25W的;根据需要客厅、书房的灯要亮些,卧室、厕所里的灯要暗些,如果让同学们从中选择,你会怎么选?为什么?
同学们根据已有生活经验进行判断选择:客厅、书房安装60W的灯泡;卧室、厕所里安装25W的灯泡。
原因:60W的电灯泡比25W的更亮。
二、认识电功率
教师:演示60W和25W灯泡正常工作情况;
问1:电灯泡工作时能量是如何转化的?从刚才实验看出60W的电灯泡比25W的更亮,这说明什么问题呢?
问2:怎样来比较电流做功的快慢呢?
学生观察灯泡亮度
电能转化为光能和热能;这表明相同时间内60W的电灯泡把更多的电能转化为光能和热能。(也就是说电流做功有快慢之分。)
教师类比启发:
(1)怎样比较物体运动的快慢?
(2)怎样比较力对物体做功的快慢?
(3)可以怎样来比较电流做功的快慢呢?
学生思考并回答:
(1)利用物体单位时间内通过的路程(即速度);
(2)利用物体单位时间内完成的功(即功率);
(3)单位时间电流所做的功。
教师:物理学中就引进了一个十分重要的物理量来描述电流做功的快慢,它就是电功率。从刚才的比较中得出应该怎么来描述电功率呢?
电功率就是电流在单位时间内所做的功。
如果用Ρ表示电功率,用W表示电功,用t表示通电时间,用数学公式就应该这样表示:
引导学生说出其物理意义、数值和单位
教师:但在工农业生产上的用电器,如起重机上的电动机,功率往往很大,这时就要用更大的单位千瓦(kW)来表示。1kW=1000W
如农田灌溉时用来带动水泵的电动机,功率大约在几千瓦到几十千瓦之间。
电功率在数值上等于电流在单位时间内所做的功。
当电功的单位是焦(J),时间的单位是秒(S),电功率的单位就是焦/秒(J/S),常用瓦特(W)来表示。
学生熟悉电功率的常用单位。
平常我们说40W的灯泡、150W的电视机说的就是电功率。电功率是家用电器的一项重要性能指标,在各种用电器的铭牌和说明书中都有标示,请同学们仔细观察课本图7-2-2并思考讨论:
(1)该电视机正常工作时的电功率是多少?表示什么意思?(2)看两小时电视要消耗多少电能?
教师说明:计算时只要单位配套使用即可,计算日常生活中用电时消耗的电能用此方法更简便。
学生观察后回答:(1)该电视机正常工作时的电功率是140W;表示它1s消耗电能140J
(2)由公式,可得
或:
学生了解单位的配套使用
(1)P—W,t—S,W—J;
(2)P—KW,t—h,W—KWh.
教师:请同学们利用所学知识分析一下,要节约电能可以从哪些方面着手?
学生:根据公式W=Pt,可以在不改变用电时间的情况下,尽可能的减小用电器的功率;也可以在不减小用电功率的情况下,减少用电时间,如养成随手关灯的习惯等。当然可以同时考虑。
三、探究电功率跟电流、电压的关系。1.提出问题,进行猜想与假设
教师:不同的用电器工作时其电功率一般不同,请同学们猜想一下影响电功率大小的因素可能是什么?把你的猜想写下来,然后与组员讨论,提出共同猜想的影响因素。
教师在教室里巡视,引导督促学生进行猜想,避免学生盲目猜想。
学生猜想假设:
(1)可能与两端的电压有关;
(2)可能与通过的电流有关;
(3)可能与用电器的电阻有关
…………
学生各自猜想后,与小组成员进行讨论,提出小组成员共同赞成的猜想,在班级里进行交流,每个小组选出一位代表与全班同学交流本组的猜想。
教师将学生主要提出的猜想列在黑板上。帮助学生排除掉一些不必要的因素,确定出需要探究的猜想。
学生在教师的指导下,确定出可能影响的因素。明确只需探究电功率跟电压、电流的关系。
2.设计实验,进行实验
教师:以小组为单位进行讨论,设计一个验证我们提出的猜想的实验方案,画出电路图。
学生思考讨论,设计实验方案,画出电路图,各小组内进行方案交流。
教师:每组派代表与大家交流你们小组的实验方案。
教师指导学生交流,强调研究方法---控制变量法。
学生交流讨论得出实验方案。
通过观察灯泡的亮度来判断灯泡电功率的大小,操作如下:(1)将小灯泡串联,保持电流相等,测量灯泡两端的电压;(2)将小灯泡并联,保持电压相等,测量灯泡的电流。
教师:根据实验方案,选择实验仪器,分小组进行实验。
教师巡视指导学生实验。
学生进行实验。
3.收集数据、分析论证
教师:请设计表格,记录实验数据,并且进行分析。
教师对学生进行适时指导。
学生设计表格,收集数据,进行分析,得出小组结论。
4.交流讨论
教师组织、指导学生交流讨论得出实验结果。
小组选出代表汇报实验结果,全班进行交流讨论,得到结论:(1)通过用电器的电流相同时,用电器上的电压越大,电功率越大;(2)用电器两端的电压相同时,通过用电器的电流越大,电功率越大。
5.评估
教师:实验设计有没有不合理的地方?操作中有没有失误?测量数据与所得结论是否可靠?
学生审查思考
教师:进一步实验发现:电功率等于电压与电流的乘积。
即P=UI公式中I表示电流,单位是安(A),U表示电压,单位是伏(V),P表示电功率,单位是瓦(W).
学生领会两个计算电功率的公式:
(1)
(2)P=UI
推导出公式:W=UIt.
四、例题
教师引导学生解答课本例1;
教师:有无办法直接由电压和电功率求出电阻?
学生尝试完成例1和“自我评价”第3题。
教师引导学生解答课本例2并启发学生完成讨论交流----电流过大的原因。
学生尝试完成
五、课堂小结
本节课我们探究了电功率,知道了电功率的概念、计算公式、单位;并能利用所学知识进行计算,解决实际问题。
六、课堂练习
“发展空间”之“自我评价”剩余部分
七、课后练习
活动手册中的练习。
【实践活动】
利用电能表和秒表测某家用电器的电功率。提醒学生一定要注意安全,最好在家长的陪同下完成。
【教学反馈】
电功率的概念是本节内容重点和难点之一,要巧妙地利用前面所学“速度”和“功率”的概念进行类比,使概念的得出水到渠成。探究电功率跟电压和电流关系的实验,是一个完整的探究活动,要让学生在前面实验探究基础上进一步体会探究的各个环节,让学生在科学探究的过程中体会科学思想和科学方法,培养学生的科学探究能力。本课要根据实际情境设计问题让同学解答,在解题中激发兴趣。
设计案例范文6
教学目标
知识与技能熟悉PS软件的界面及其简单的操作,包括文件的基本操作、魔棒工具的使用、图层面板相关参数的设置等。
过程与方法通过探究制作一幅平面作品,学会自主分析平面作品,掌握部分PS学习技巧。
情感、态度与价值观通过体验、分析平面作品所蕴含的文化内涵,感受、亲历技术应用对表达所产生的神奇效力,使学生在技术能力与人文素养的双重建构中提升信息素养和艺术素养;激发学生学习技术来实现平面表达与交流的兴趣,培养学生对平面作品的欣赏与评价能力。
教学过程
情景导入
1)教师语言导入:“我们习惯用文章表达自己的观点或心情,其实也可以用图片来表达自己的想法。日常生活中我们每个人都可能从各个渠道收集和珍藏了许多的图片资料,通过图像处理软件PS对这些图片资料的处理,赋予图片新的寓意、新的灵魂,让图像来表达自己的观点或心情。”
2)欣赏和分析作品(图1),其他作品略。
3)设计意图。通过欣赏和分析作品,体会创意在平面设计中的重要性。PS只是创作工具,如何将自己的创作意图用PS表达出来才是平面设计制作的最终目的。学会提出问题到解决问题的创作思路。
4)作品分析。
师:每一幅平面作品背后都有着自己的故事,第一幅作品如果让你来命名的话,你会赋予它什么的名字呢?为什么?
生:跨越,因为那个人是从画中跨越出来。
师:外在的表现是跨越,延伸一下,他是从画里走出来,画是虚拟的世界,能否说明他从自己的个人内心世界走出来,是他个人内心成长的一个跨越?
生:两者跨越的跨度可真不一样。
师:每幅平面作品,它的背后都应有自己的故事、自己的寓意,这样的作品才是有生命力的作品。
5)学生欣赏其他作品。
6)总结。平面设计的难点不在于技术上达不到,而在于创意。
案例实现
1)操作技巧掌握。通过作品欣赏中的一幅“人和自然”环保平面作品实例(图2)让学生掌握魔棒工具、移动工具及图层面板的使用。
2)操作步骤。新建800*600像素的“人和自然”文件:文件/新建。打开“叶子”:文件/打开。设疑:能否更快速打开多张图片?演示:鼠标双击PS的灰色工作区域来完成打开“孩子”图片。设计意图:让学生了解PS的菜单命令操作可以使用其他方法快速完成,提高PS操作速度。
设疑:如何将“叶子”和“小孩”图片的正确内容移动到新建的文件中。演示:使用魔棒工具正常选取“叶子”外的白色区域,通过反选,完成“叶子”的选取,通过移动工具将“叶子”移动到新建的文件中。使用魔棒工具无法完成“小孩”区域的选取,因为“小孩”图片背景色彩不单一。
设疑:如何将“小孩”图片正确的选取呢?演示:“魔棒工具”工具选项栏上的羽化值设置及添加、删除选区等的操作。设计意图:掌握“魔棒工具”“移动工具”使用,包括工具选项栏上参数的设置。
设疑:“叶子”和“小孩”图片的自然融合、叠加效果如何实现呢?演示:将“叶子”图层移动到“小孩”图层上,将“叶子”图层的图层混合模式设置为“叠加”,结果看到小孩脸部出现叶子的纹路。
设疑:是什么原因造成和模仿的成品图不一样的呢?如何才能达到和作品一样的效果呢?演示:将“小孩”图层重新移动到“叶子”图层下方,将“小孩”图层的图层混合模式设置为“叠加”,“叶子”图层的图层混合模式设置为“正常”,作品完成。设计意图:掌握PS中图层的概念及图层相对应的一些简单操作。
课堂练习基础题:初次接触PS的学生使用课内实例提供的图片,完成课内实例的效果。提高题:计算机操作熟练的学生使用教师提供的新素材,进行模仿或创作合成图片。要求学生将完成的作品以自己的姓名加作品名称(学生拟定)以PSD格式提交。设计意图:从学生实际出发,以教学大纲为准绳,根据教材的知识结构和学生的认知能力,布置基础题和提高题,让学生根据自己的实际情况,去选择适合自己的平面制作练习。
案例小结使用思维导图(图3)进行课后总结。设计意图:思维导图是教师对知识理解过程的可视化,学生既能直观地看到概念,又能了解到教师的思维过程。
课后反思
让学生建立一个“超越技术”的基本理念。技术无疑是重要的,没有精湛的技术,再好的思想情感都无法表达出来,但是,现实情况正如一位辅导教师说的“技术不是问题,问题是没有创意”。故这堂课先通过教师引导学生欣赏平面作品,去体会每幅作品的寓意,让学生的创作意识大大增强,善于从创意出发,深入思考,挖掘作品的内在意义。并让学生利用最基础的PS技术初次尝试设计一幅平面作品,通过给作品起名学会提炼主题,让平面作品来表达自己的想法。
思维导图教学是一种新的教学模式和教学方法,从基础知识入手理清思路,明确知识要点,对课程内容进行分类总结。这堂课采用思维导图来总结,是教师对知识理解过程的可视化,学生既能直观地看到概念,又能了解教师的思维过程。