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教学设计的实质十篇

发布时间:2024-04-26 06:21:30

教学设计的实质篇1

关键词:B/S结构;教学质量监控;教学质量评价

中图分类号:tp311文献标识码:a文章编号:1009-3044(2013)03-0522-03

1系统分析

教学质量监控是学校管理任务的核心,直接影响着教学质量。而传统的教学质量监控体系,需要占用学生、教师、教学管理部门的时间及精力。在校园网基础上,利用现有网络资源搭建的B/S结构教学质量监控体系是一个全过程、多方位的反馈控制体系。通过科学、全面的评价方法,不断的得出有关教学、学习的评价信息,对信息进行采集整理后,通过反馈机制不断调整教学活动,使得教学质量符合人才培养目标和课程标准的要求。

教学质量监控体系,是对人才培养方案、课程标准及授课计划执行情况、执行效果的获取和调控,整个体系的构成包含监控组织机构、受监控对象和环节、信息的收集与反馈等。监控及评价的作用在于及时掌握教学情况、改进教学手段和内容、保证教学决策的制定、提高教学水平。

2系统概要设计

2.1系统功能结构

通过调研了解到,徐州经贸高等职业学校教学质量监控状目前正处在手工填表统计阶段,教学质量监控体系主要有以下几个部分构成:学生评教(双周报表、学生测评)、教师评学、专家听课、同行听课、领导听课。所有的评价均有对应的评价表格,评价表最终由教务处进行汇总和统计。因此,设计该系统主要具有系统管理、在线评价、结果查询、毕业生评价四大功能模块。

2.2用例模型分析

根据教学质量监控系统需要实现的主要功能,确定系统用户类型有领导、专家、教师、学生、企业、管理员。

教师用户用例分析有:开通评价:由管理员触发,管理员通过修改原有评价指标得到本学期各类评价的评价指标表,可用评价指标的生成标志着评价的开通。当前评价查询:由教师触发,用于查询自己作为被评人的学生评教、同行评教、领导评教、专家评教四种评价的结果及教学建议。历史评价查询:由教师触发,用于查询以往的自己作为被评人的学生评教、同行评教、领导评教、专家评教四种评价结果,每种评价均按照学期顺序以表格的形式显示历史数据及教学建议。修改信息:用于教师信息的修改。同行评教:用于评价同一教研室内的其他教师。教师自评:用于本学期的自我评价。教师评学:用于对自己任课的每个班级进行评价。

3系统详细设计与实现

3.1数据库设计

用户的需求具体表现在对数据信息的收集、处理及查询上。这就要求数据库能够满足各种各样功能的需要,提供针对性的输入、处理和输出。通过需求分析,数据库将使用SQLServer数据库管理系统进行实现。数据库实体关系图如下:

数据表有评价指标表、教学评价表、教学建议表、企业评教表、用户表、教师信息表等。

3.2系统前台的设计与实现

3.2.1登录模块的设计与实现

作为内部管理系统,登陆界面显得尤为重要,它是系统的门户,各种类型用户都将通过其进入系统内部。为防止恶意登陆,采用附加的验证码,验证码为四位数字,图片形式显示。用户名、密码、验证码均正确时,使用Session记录用户名和用户类型,并根据用户类型进行页面跳转。

3.2.2评价管理功能

管理员用户能够进行评价时间的设置、评价细则的生成、评价查询管理。当点击左侧面板中的“评价查询管理”后,在主窗口区域会出现三个选项卡“评教查询”、“评学查询”、“毕业生评价查询”,点击三个选项卡会分别调用文件evaluatingSearchpJ.aspx、evaluatingSearchpX.aspx、evaluatingSearchQY.aspx,默认情况下显示评教查询。评价查询功能够进行多条件查询,查询结果使用GridView控件实现。评价查询管理功能见图4所示。

4总结

本系统使用B/S架构,在VisualStudio2008(C#语言)、SQLServer2005环境下,使用aJaX技术、等技术开发而成。本系统最大的优点是紧紧围绕职业教育的特点,重视理论课程体系和实践课程体系的监控,重视对教师教学活动的监控,重视对企业专家、技术人员等外聘教师教学活动的监控、重视对知识的考核,重视对学生实践能力的考核、重视校内评价,重视社会评价。当然,职业教育评价体系目前正处在研究阶段,还没有一个完全统一的标准。在系统的使用过程中,随着职业教育理念的不断创新,要不断的研究完善职业教育评价体系,使系统发挥更大的作用。

参考文献:

[1]田秀霞,王晓玲,高明,等.数据库服务―安全与隐私保护[J].软件学报,2010,21(5):991-1006.

[2]张静.浅谈如何在项目管理中建立良好沟通[J].硅谷,2009,2(6):174-175.

[3]韩万江,姜立新.系统工程与软件工程[J].计算机应用,2010,30(S1):212-214.

教学设计的实质篇2

关键词:webQuest,医学素质教育,教学设计

 

一、问题的提出

治病救人是医生的天职,这决定了医学教育是一种精英教育,其目标是培养具有创新精神和创新能力,具有较高的信息素养,临床思维能力及良好的人际沟通能力、协作能力和团队合作精神的创新型、实用型医学人才[1]。而医学教学长期以来采用的是传统的讲授法(即以授课为基础的学习,lecture-basedlearning,LBL),这种以教师为主的传统教学模式,虽可系统地传授基本理论知识,但不利于培养学生的临床思维和分析解决临床问题能力及自学能力、创新精神和信息素养,而培养具有创新能力和创新思维的高素质医学人才,正是临床教学的根本所在。如何改变这种状况已成为教育改革的重点。

随着高等院校连年的扩大招生,教学资源和师生配比相对不足,特别是医学院校,该矛盾非常突出,极大地影响了教学质量,而教学质量直接关系到学校的生存和发展,是学校的生命,因此,如何解决这些矛盾,培养出高素质的医学人才是每个医学院校教学科研的重点。

二、webQuest教学模式

在信息技术与课程整合的实践探索中,基于网络的webquest主题探究性学习模式,是较为成熟的基于网络应用的研究性学习模式,是美国国家课程标准推荐的模式。

它是一种学习者利用网络资源获取信息,以问题为导向的探究性学习活动。论文参考网。在这类课程计划中,它通过一个预先拟定好的学习活动方案来组织学习者的活动主线,包括导言或情景→任务→过程→资源→评价→结论六大模块,通过对信息的分析和综合得出创造性的解决方案。大量研究表明,webQuest教学模式非常适用于发展学习者的高水平思维能力和解决问题能力。这种教学模式与传统教学模式相比,明显的特点是更有利于发展学习者的高水平思维能力和分析、解决问题能力及自主和协作学习能力[2]。

目前,webQuest网站在因特网上的数量不断增多,并越来越受到教师和学生的喜爱,学科几乎涵盖了社会生活的各个领域。在我国也已经有不少中小学正在开展网络环境下探究性学习的实验研究,而在高等教育领域,该种尝试却非常有限。论文参考网。黄萍[3]在所统计的80个案例中,小学21个,占26%,中学51个,占64%,大专院校及其它8个,占10%。而应用在医学领域却少之又少。而作为精英教育的医学生更需要高水平思维能力和分析、解决问题能力及自主和协作学习能力的培养。基于网络的webquest主题探究性学习模式,作为一种较为成熟的基于网络应用的研究性学习模式,其卓著的优点可为我国培养高素质的医学人才提供一条有效途径。

三、临床教学webQuest的设计

webQuest一般分为两种,即短期和长期两种形式。短期的为时1~3课时,长期的为时1周~1个月的教学时间[4]。下面以“有机磷中毒急救”为例,重点阐述为时2周的临床教学中webQuest教学设计的具体步骤。

(一)引言(introduction)

主题选择是设计的第一步,设计者应首先花些时间思考教学中存在的问题、可利用的网络资源,选择出合适的主题和探究目标。webQuest引言必须是一个开放性问题,这个问题设定了webQuest的清晰目标,内容应本着实用、能够激发学生的学习兴趣或提供背景信息的目的进行设计,激发其进一步探索的动机,且该问题能充分利用网络,能引导学生进行深层次的理解。

在临床教学中可依据疑难病例或急救病例分析为线索,设置情境,一步一步引导学生自主地进行相关知识的构建,并运用所建构的知识分析解决临床实际问题,无形中培养了学生深层次的理解和高水平的临床思维能力。例如:

病例分析是提高学生临床阶段解决实际问题能力的最好的方式之一。下面请你们小组作为医生团队对任务栏中这个病人进行急救,并根据出现的情况进行及时正确处理,最后写出完整的病例报告,并分析可能的死亡原因。不能简单地收集和罗列信息,而要针对该病人的实际情况进行分析和综合,给出切实可行的抢救方案。

(二)任务(task)

任务是高水平探究的核心,是webQuest的一个重要组成部分,它是课程教学目标的具体化。任务的设计应该是可行的、有趣的,并且能够促进学生高级思维能力的运用。完成的形式提倡多样化,它可以是治疗方案、研究论文、调查报告、研究笔记、作品、网页、设计方案等。由于我们的教学对象是医学生,为了训练学生的临床思维和科研能力,要求最后以病例汇报、治疗方案或研究论文的形式提交。

这部分设计为:现在你们是某三甲医院急救中心的医生团队成员,120急救车紧急送来了一位昏迷的中年女性病人,随同来的家属说,该患者喝了半瓶敌百虫(一种有机磷农药)自杀,对此病人你们需采取哪些急救措施?在急救过程中,患者突然出现了呼吸衰竭和休克症状,该如何抢救?在经过大家6小时的共同努力,急性中毒症状得到了缓解,生命征平稳,病人苏醒过来,大家舒了一口气,可24小时后病人突然死亡,该病人可能死于什么原因?其发生机制是什么?请大家各抒己见,分头行动,最后以小组形式写出该病例分析报告包括完整病例的书写、急救措施、死因分析,经验总结和教训,并进行公开答辩。

(三)过程(process)

在过程模块中,教师应将完成任务的过程分解成循序渐进的若干步骤,并就每个步骤向学习者提出短小而清晰的建议。如:

1.根据共同的兴趣、爱好及研究方向组成研究小组,每组6人,并确定组长和组成人员。

2.每个小组成员在对有机磷中毒相关知识有了初步的认识之后,根据任务中所列问题确定小组每一成员具体的研究内容,分配行动任务,分工、分头进行所需知识的搜集、分析和整理,定时举行小组内讨论会议进行汇报、组内交流讨论,每次会议内容以日志形式记录。

3.整理、收集的信息、资料,每人对自己负责的部分写出研究报告,提交小组进行探讨,最后整理出该病人的病例分析报告,进行班级公开答辩与评价。

(四)资源(resources)

这部分主要包括一些学生完成任务所需要的资源。可以是印刷品或视频资源,当然最典型、最快捷、最丰富的资源还是基于网络的。有关有机磷中毒的资源网上非常丰富,由于上临床专业课的学生均为大三以上的学生,已上过检索课,已掌握了一定的上网技巧和搜索引擎的高级规则,具备了一定的信息素养,所以可只给出中国期刊网(202.116.41.231)、中文期刊数据库(维普网202.116.41.232)、pubmed的网址(ncbi.nlm.nih.gov/entrez),和google(google.com)、百度(baidu.com)搜索引擎。

(五)评价(evaluation)

webQuest要建立一套评价标准来对学生完成任务的情况进行评价。对学生学习过程和效果的评价,要做到评价主体、评价手段和评价方法的多样性。评价的内容与学习的目标一致。由于是临床学生,在教学中特别注意学生的高水平临床思维能力的培养,所以,可根据实际需要设计一套评价标准,采取学生自评、小组内评价、小组间公开评价、教师评价相结合的方式来保证自主学习的进度,最后以小组作为医生团队,以模拟现场情境考核学生诊断和处理疾病的临床思维能力,通过定量评价来检验学习的效度。

学习结束,发放调查问卷,让学生以无记名投票的形式对webQuest的教学效果进行评价。

(六)结论(Conclusion)

这是学生进行反思,教师进行总结的阶段。总结由师生共同进行,每个人总结自己在活动中的收获,小组代表总结小组活动的经验教训,老师总结自己在研究性学习中的体会以及鼓励学生在临床学习中,自觉地运用临床思维,进行更深入领域的研究和探索。如:

通过急救情境的设定,学生的自主探究性学习及小组协作学习,完成了有机磷农药中毒急救各方面的探究。由于各成员的兴趣与分工不同,因此所获得的相关知识也不尽相同,但通过小组内各成员间的公开交流活动使每位同学都丰富了对有机磷农药中毒急救的多方面的知识,通过完整病例的书写、分析和公开答辩,较好地训练了学生的临床思维能力、分析问题、解决问题的能力,同时,通过自然深化和扩展学习也培养了学生的自主学习、协作学习能力和信息素养,通过答辩和模拟测验等评价方法使学生锻炼了现场应变能力、表达能力和协作共事能力,为今后成为一名优秀的医生打下良好基础。

四、结语

基于建构主义的webQuest教学模式是以学生为中心的利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。比如,要回答上述任务栏中的任务,学生必须对农业杀虫药中毒有关的章节进行自主学习,不但要掌握有机磷农药中毒的治疗原则和急救措施,如何迅速清除毒物,如何选择性应用特效解毒药和对症处理等,还要熟悉杀虫药的种类、毒性、毒物的吸收和代谢、发病的机制、临床表现、实验室检查等内容。随着病人病情的演变,休克了该怎么处理?呼吸衰竭怎么急救?病情平稳后,还要进行哪些检查和治疗避免病情反复?病人的死因可能是肺水肿、呼吸肌麻痹、急性脑水肿、休克、心脏骤停等,它们导致死亡的机制是什么等等问题,通过病人病情不断的演变,引导学生不断的自主建构相关知识,进行高层次的临床思维训练。

这种教学模式让学生更多地去主动思考、主动探索、主动发现、主动建构自己的知识体系,并用于实际问题的解决上,易唤起学生的创新激情,提高学生的学习兴趣与求知欲望,激发其勇于探索的精神,培养医学思维方法和创新意识。

当然,所有的内容并不是一个人完成,而是小组根据个人爱好进行分工合作,共同完成任务,在小组内交流讨论时又互通有无,使每位同学都丰富了对有机磷中毒急救的多方面的知识,通过自然深化的方式扩大了知识面,通过答辩和模拟测验等评价方法锻炼了的应变能力和表达能力,使团队合作精神得到加强。

教师设置好webQuest课程后,学生通过自主学习和小组协作学习的形式进行学习,最后的公开答辩和现场模拟测验是对学生学习过程的一个很好的监督和促进,保证了整个学习过程的有效性,因此,该模式完全适合低师生比的大班进行学习[5],有效地突破某些院校师生配比严重不足的具体限制,又可以解决课时数少而教学任务多的矛盾。论文参考网。

通过临床课webQuest的学习,促使学生经历一个医生必须进行的临床思维过程,使学生面对实际问题的时候真正做到“胸有成竹”。思维是行动的先导,临床思维的训练有利于在实际工作中处理实际问题。教学实践发现,接受过webQuest学习的学生在实践技能操作考试中分析、处理问题的条理性,知识掌握的准确性、完整性,思维的清晰程度,现场应变能力等均比接受传统教学法的对照组有显著性差异。这种融知识建构、能力培养和素质提高为一体的能够大范围培养具有创新能力和创新思维的高素质医学人才的教学模式,值得在医学教育中推广应用。

参考文献:

[1]孙宝志,滕卫学.新世纪医学专业培养目标的国际视野及借鉴[J].医学教育探索.2002,1(1):28-30.

[2]B.J.Dodge.thewebQuestDesignprocess[[DB/oL].2004,webquest.sdsu.edu/materials.htm.

[3]黄萍.webQuest学习环境设计的调查与分析.开放教育研究.2005,(3):90-92.

[4]柳栋.基于网络应用研究性学习实施中一些问题的思考[[DB/oL].2005,being.org.cn/inquiry/webil.htm.

[5]adamGarry,parryGraham.HowtoSucceedwithwebQuests[[DB/oL].2002,techlearning.com/db_area/archives/wCe/archives/adampary.htm

教学设计的实质篇3

【关键词】教学内容教学目标教学过程

1教学内容分析

课标及教材内容设计安排,在于通过水和其他物质的跨膜运输的实例,使学生建立物质跨膜运输的感性认识,从而理性地认识到细胞膜和其他生物膜是选择透过性膜,为第4章第2节“生物膜的流动镶嵌模型”、第3节“物质跨膜运输的方式”学习奠定基础。探究“植物细胞的吸水和失水”是全书的第一个“探究实验”,为学习后面的探究性活动奠定基础。

2学情分析

从知识、能力、情感态度价值观、及学生实际生活经验四个方面做学情分析。

3教学目标

根据课程目标及内容标准、教材、以及学生的特点,确定本课时的教学目标如下:

知识:(1)说出渗透现象出现的条件;(2)举例说明动物细胞膜和植物原生质层相当于半透膜;(3)理解水的跨膜运输是顺相对含量梯度。

能力:(1)进行图示现象识记、分析;(2)尝试提出问题,作出假设;(3)进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

情感态度与价值观:体验科学探究过程,培养质疑、求实创新的科学态度和精神。

4教学重点和难点(第1课时)

重点:探究水分进出细胞是顺相对含量度梯度的;难点:尝试提出问题,作出假设。

5教学过程

5.1导入

走入学生,进行提问:最基本的生命系统是什么?细胞是如何完成这样的过程的呢?从今天起,我们就开始学习第四章细胞的物质输入与输出。

提问学生:细胞的边界是什么?(学生回忆、回答,进入学习情境)作为系统的边界,细胞膜能够物质进出细胞,任何物质进出细胞都要经过细胞膜,不同物质跨膜运输有什么不同的特点呢?这节课我们就一起来学习第一节物质跨膜运输的实例。

设计思想:简短提问,引导学生回忆已有知识,联系已有知识展开新授知识。

5.2新课

5.2.1渗透作用

(1)介绍简易渗透装置:鸡蛋壳一端开口,一端去掉外面硬壳,露出鸡蛋膜。组织同学们将蔗糖溶液小心的倒入鸡蛋壳中,观察现象,观察到现象的举手示意,并提问:鸡蛋膜中渗出的液体是蔗糖还是水分?如何知道?(学生动手操作、观察,发现有液体渗出简易装置)

设计思想:创设问题情境,展示学生实验,由“扩散”迁移到“渗透”,并通过连续的追问,引起学生强烈的兴趣和求知欲

(2)ppt展示半透膜特点,组织学生操作。

(3)教师对学生的总结进行完善

5.2.2动物细胞的吸水和失水

引导学生回忆旧知识:活细胞中含量最多的化合物是什么?(学生:水)

引入新课内容:细胞一定需要从外界环境中吸收水分,生命活动离不开水,因此研究水分怎样进出细胞有着十分重要的意义,那么水是不是也是通过渗透作用进出细胞的呢?(学生:是)你觉得动物细胞是不是一个渗透系统呢?同学们的想法是猜测还是结论呢?猜测正确与否,我们还需要做实验来证明,请

学们结合教材相关内容完成完成61页思考与讨论,以及学案相关问题。(学生通过思考讨论完成学案并总结:动物细胞膜相当于半透膜,水分子顺相对含量梯度跨膜运输)

设计思想:观察、分析有关图示,分析动物细胞吸水和失水的条件,逐步突破教学重点

5.2.3植物细胞的吸水和失水

(1)展示图片创设生活情景:气候干燥或者炎热的时候,经常能见到市场中的菜贩给蔬菜喷水保持新鲜,坚挺的萝卜条经过腌制之后变得很软并且有水分渗出,可见植物细胞也有吸水和失水的现象,那植物细胞是不是也能够成一个渗透系统呢?(学生联系前两部分内容思考回答:植物细胞是渗透系统,具备半透膜及膜两侧的浓度差)

如果植物细胞是通过渗透作用吸水和失水的,必须满足哪些条件?植物细胞具备这样的条件么?

设计思路:创设生活情景,意在让学生亲身感受到自己已经开始了探究实性实验的过程。

(2)ppt展示植物细胞结构,引导学生找到植物细胞是渗透系统的条件,介绍原生质层概念,并将探究问题具体化为研究植物细胞中什么结构相当于半透膜。

(3)完成探究性实验后,教师引导学生从细胞结构上分析质壁分离和复原发生的内在原因

设计思路:将实验现象与理论相结合,有助于学生内化所学知识

课堂小结

设计思路:通过教师的设疑以及课堂检测,学生逐渐完善的知识体系,并学会应用知识解决问题

6板书设计

第四章第一节物质跨膜运输的实例

教学设计的实质篇4

【关键词】教务管理;试卷分析;J2ee;B/S

近年来,随着高校规模的扩大、校区的持继增加以及教育体制的改革,高校各种教学资源信息的管理工作量大幅增加,其复杂性也在增大,在当前形势下使用传统手工处理的方式已经跟不上新时期现代化高校的教学资源共享、保障教学质量、提高管理水平、实现智能监控的要求,这使得高校教务管理工作的信息化和网络化势在必行[1]。建立基于校园网的试卷分析系统有利于建立全校统一的试卷质量评价分析体系,并借助网络和信息化方式减轻手工劳动的工作量,提高试卷分析的质量和水平,同时也有利于教学管理部门对全校试卷质量的评价分析和管理。

1系统设计与开发中的相关技术

可伸缩性、灵活性、易维护性,可移植性是J2ee技术的技术优势,因此确定使用基于J2ee的架构来对系统进行设计和实现。J2ee核心是一组技术规范与指南,它所包含的各类组件、服务架构及技术层次,均有共同的标准及规格,为其搭建创造了高可用性、高可靠性以及可扩展性的应用优势[2]。

本系统基于B/S模式,运用J2ee多层架构和设计的思想,采用mVC模式开发制作完成,运行于多层分布式计算模式,采用构件技术和智能客户端技术,运用可视化、图形化、构件化和智能化的设计方法[3]。

2系统设计及实现

该系统具体由两大模块构成(图1):

2.1教师应用模块

该模块主要体现的是课程信息和教师信息。当本学期有考试要求的教师登陆后,在首页输入老师编号,系统就会自动生成一个本学期该教师的对应考试成绩信息,其中包括课程名称,学时,任课教师,考试方式等等。采用JfreeChart技术把这门课程的成绩分布以柱状图的形式在此页下端表示出来,更直观的展现在大家面前。教师根据具体考试成绩分布并结合这个一学期的表现情况,对考试做出总结,包括对出题的覆盖面、难度及题目分值分布的总体评价;对教学班级学生考试成绩总体评价及原因分析;问题、建议及今后需要注意的问题等,提交到后台数据库中,为相关人员分析决策准备。(图2,图3)

2.2教务人员应用模块

此模块主要实现的是对前台考务信息的汇总分析,方便决策人员应对情况做出决策。后台管理主要分为4个功能区(图4)。

查询管理模块,在这里管理人员可以根据院系,学期,具体规则等条件查询进入此系统的课程信息;并通过课程编号链接到教师模块中,可看到这科成绩的具体情况;

报表管理模块,我们通过查询得到了相关信息,即教师页面信息在这里生成报表,可直接打印呈现在相关领导面前,可以通过纸质档案形式存档;

黑单库管理模块,此区域展示的是根据学校具体规则进入本系统的相关课程信息的统计情况,在这里我们设计两个查询功能,一是根据学期查询在该学期内进入系统的课程成绩异常的总体分析结界百分比,二是统计进入该系统的课程情况,并用颜色区分进入次数,适当建立预警机制;

系统管理模块主要是管理员的密码管理和数据备份。

系统建立之后,通过对数据的录入,我们也能更方便的了解学生的在校期间的学习状况,而通过此系统我们通过数据的显示也了解到的教学中存在的一些问题和特点。例如某些课程几乎从来没有进入此系统,而有的课程却年年都进入,这一现象背后的东西就是我们接下来要深入研究的课题。

3结论

经开发、测试、使用表明本系统不仅有效降低了教务管理者的工作强度,提高了工作效率,同时也方便了教师和相关管理人员录入工作,证明其推广作用车较强。但由于不同学校的个性化差异、规模庞大,结构复杂、在具体的应用中还需要因人而异,需要根据实际情况不断改进和完善,才能实现真正的广泛应用。

【参考文献】

[1]欧阳汉斌.高校教务管理系统安全问题分析及对策[J].山东师范大学学报,2008(6):23.

教学设计的实质篇5

教学实践本质学说是关注教学活动从师生展开活动、学生获得一定的收获,到学生发生某种成长性变化的最终结果这一系列逻辑链条中的过程和最终结果的意义,作为中间环节的认识或意义获得只是达到最终发展目的的手段,尽管这一手段的获得本身也是作为过程的最初或显在的目的而存在的。

二、实践教学目标体系的构建

实践教学目标体系的构建是实践教学体系构建的基础,同时实践教学目标体系的构建基于在广泛地社会调研和相关企业专家顾问委员会论证,调研社会对该专业人才知识、技能和素质方面的实际需要的基础上,分解成多个子目标,根据子目标的作用和相互关系,构建既科学合理又符合社会职业需要的实践教学目标体系。

计算机辅助设计是软件工程专业本科生的一门专业必修课程,也是一门实践性非常强的课程。其广泛应用于土木建筑、装饰装潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、服装鞋帽、航空航天、轻工化工等诸多领域。

三、一体化实践教学体系的实施与管理

在课时量上充分保证各个实验有充足的时间,从而使实验得以顺利完成,充分利用包括网络技术、多媒体教学软件等在内的现代教育技术丰富教学资源,拓宽教学的时间和空间。提供学生自主学习的平台和师生交流的平台,加强现代化教学信息管理,以满足学生个性化教育和全面提高学生科学实验素质的需要。

四、课程教学成果及特色

(1)产业化授课方式:所有授课环节都在机房进行,教师边授课边操作,学生可以当场操作加深理解记忆。(2)知识体系:强调知识的一体性,为实训作铺垫。(3)工业化培养方案:学生实验和实训都以工业化项目团队的形式进行,强调知识能力的沟通和协作。(4)产学研结合:鼓励学生创新,全力支持并要求学生必须参加学校组织的程序设计大赛,组织学生参加autocad中级认证证书考试,带领学生画一些实际施工图,在实践中熟练和创新。

教学设计的实质篇6

关键词:实践教学体系;课程实验;课程设计;专业实习;毕业设计

中图分类号:G64文献标识码:B

文章编号:1672-5913(2007)11-0025-03

引言

计算机科学与技术专业是一个理论与实践并重的专业,具有很强的实践性。在教学计划以及课程设置中应突出实践性教学环节在整个人才培养计划中的重要地位。在教学过程中,应把培养学生的实践能力、动手能力作为一个关键的环节。科学合理地设计实践教学体系,一方面有利于提高学生的计算机操作能力、工程设计能力、科学研究能力、社会实践能力、专业知识的综合运用能力及创新能力,另一方面更能激发学生的专业学习热情,提高学生对计算机专业知识学习和应用的兴趣。实践教学和课堂理论教学相辅相成,实践教学是课堂教学的补充和延伸,二者缺一不可。

目前,许多高校在计算机专业人才的培养上存在重理论、轻实践的倾向,出现了计算机专业的毕业生眼高手低的现象。在参加实际工作之后,面对简单的软、硬件问题,束手无策。如何进一步提高学生的实践动手能力,是摆在高校计算机专业人才培养方面的一个重要课题。

1拓宽视野更新观念,重新认识实践教学,建立完善的实践教学体系

要充分认识实践教学在人才培养中的重要地位。应把传统意义下的实验教学扩充为实践教学体系,在专业培养计划中建立完善的实践教学体系,逐步形成基本实践操作技能、专业应用技能与综合实践能力有机结合的实践教学体系,在实践教学过程中,通过建立实践教学质量标准体系和质量控制体系,认真做好学生平时实践和实习管理,建立课程实验、课程设计、毕业设计(论文)等实践教学环节的量化考核标准。完善的实践教学体系应当包括:课程实验、课程设计、专业实习、毕业设计(论文)等几个方面。

1.1课程实验

课程实验是加强计算机专业人才培养质量的重头戏,计算机专业的学生除了具有扎实的专业理论基础外,还要有良好的科学实验技能和素质。随着计算机技术的迅猛发展及社会各界对计算机人才的要求,课程实验的内容要不断更新,实验水平要不断提高。及时地把新技术、新方法及新设备反映到课程实验教学中来,使实验教学与当前计算机软硬件技术的发展紧密相连,并通过各种不同类型的实验,培养学生实验技能,提高学生的实践动手能力。制定好专业总体的课程实验教学目标,是培养和提高学生动手能力的关键,而课程实验教学的总体目标的实现是通过阶段性实验教学目标的实现来完成的。阶段性实验教学目标就是每一门课的实验教学目标,通过一个个的目标驱动来实现实验教学的总体目标。在实验教学目标制定上要注重学生的实践动手能力的提高和创新设计能力的培养,实现师生在课程实验教学中互动。学生通过自己的努力一旦完成了各项目标,在学习中就会有一种成就感,更进一步激发学生的学习热情,增强学生的学习动力。计算机专业的课程实验教学的不同类型包括:公共基础系列实验:普通物理实验、计算机基本操作实验;基础理论系列实验:数值分析实验、算法设计及分析实验;软件技术系列实验:汇编语言程序设计、高级语言程序设计、面向对象程序设计、数据结构、编译原理、操作系统、数据库原理、多媒体技术和软件工程实验;硬件技术系列实验:电路分析、模拟电子技术、数字电路、计算机组成原理、单片机应用、计算机接口技术实验;网络技术系列实验:通信原理、计算机组网技术、网络操作系统、网络设备集成、网站建设与维护技术等实验。

总之,通过开设各种不同类型的课程实验,循序渐进地提高学生的实践动手能力,培养学生的创新能力,从而完成课程实验教学的总体目标。

1.2课程设计

课程设计属于综合性创新实验,在整个课程的课堂理论教学和课程实验完成后,根据课程的特点和内容设计出综合整个课程的创新实验。一般地讲,这类实验也就是大作业,通常在教师的指导下学生利用业余时间独立完成。比如高级语言程序设计、数据结构、数据库原理、编译原理、操作系统、软件工程等课程都需要进行课程设计。通过课程设计可以培养学生运用该门课程的专业知识去分析和解决实际问题的能力以及对专业知识的综合应用能力,在整个实践教学体系中占有非常重要的地位。

1.3专业实习

随着计算机及其网络的广泛应用,它已在各行各业中发挥着越来越重要的作用。考虑到计算机应用的广泛性,有选择地把能反映出当前计算机最高应用水平的企业、学校、行政事业单位作为专业实习基地,结合课程教学定期安排组织学生到实习基地实习。让学生带着任务参加实习活动,每次实习都要求学生写出实习报告,总结实习后的收获体会,鼓励学生和实习基地建立长期合作关系。通过实习一方面让学生更深入了解计算机的应用发展状况,增长学生的见识,拓宽专业知识面,可以学到很多课本以外的知识,另一方面也给学生提供了更多认知社会、融入社会的机会,同时也为学生明确专业学习目的和提高实践动手能力确立了努力的方向。实习基地建设的面要广,充分体现计算机的各种应用,如:计算机经销公司及售后维修站;计算机及其相关设备的自动化生产企业;网站及网络工程公司;软件销售公司;软件开发公司;邮电、通信公司;政府机关;建筑工程设计院;金融机构等。

1.4毕业设计(论文)

毕业设计(论文)实践环节是完成教学计划达到计算机专业培养目标的重要环节,是教学计划中综合性最强的实践教学环节,它对培养学生的思想、工作作风以及处理实际问题能力、提高毕业生全面素质具有很重要的意义。是对学生综合应用所学专业知识解决实际问题能力的检验,通过毕业设计(论文)使学生能够掌握文献检索、资料查询的基本方法和获取新知识的能力;掌握软硬件或应用系统的设计开发能力;提高书面和口头表达能力;提高协作配合工作的能力。

2加强和完善实践教学体系建设的有效途径

2.1大力宣传培养学生实践能力的重要性

计算机实践教学是计算机课程的重要环节,学好计算机仅靠理论知识是不够的,课堂讲授是使学生掌握计算机的基本知识和基本技能,而计算机实践教学的目的是要通过实际操作将所学到的知识付诸实际,是课堂教学的延伸和补充。是培养学生实践能力的主要手段。大学学习期间,学生处于从书本学习到提高能力的转型过程中,需尽早向学生介绍清楚社会需求与个人期望的差异,使学生树立正确的学习理念,扫清提高学生实践能力的思想障碍,变“要我学”为“我要学”。

2.2加强和重视实践教学师资队伍建设

学校要重视实践教学师资队伍建设,为了培养应用型的人才,学校要特别注重教师综合素质的提高和知识的更新。为此,不仅要选派教师到名牌大学和科研机构进修学习,提高其专业素质,而且要选派优秀的教师到企业中去更新知识,去学习企业的管理,了解企业对毕业生知识、能力、素质的确切要求,以便修改培养方案,建设合理的实践教学体系。要鼓励教师去跟踪当前最新技术,与企业合作搞项目。学校还可以聘请企业中的技术人员作为兼职教师或来校进行学术交流。这样才能保证师资队伍的知识更新,适应计算机新技术的飞速发展要求。

2.3教学中注重学生实践能力的培养

在课堂教学方面,专业课可以全部采用多媒体进行讲解,除了能扩大课堂教学的信息量,利用计算机实际工作环境演示各种操作外,也可对实验结果进行案例分析,现场进行点评。还模拟某些经常发生或不易发现的语法和逻辑错误,进行现场分析与排查,培养学生的应变能力。

在实验课教学方面,除完成经典课程的实验教学外,增设部分以实用技术实验为主的选修课程,如计算机网络工程、web技术、多媒体技术等,通过这种方式提高学生在实践中应用所学知识的能力,以更好地适应当今社会对人才的需求。

2.4组织学生进行丰富的课余活动

大学生比中学生有着更多的自由支配的时间,利用好这些时间是大学教育取得成功的基本条件,由于惯性和自制力弱的原因,许多学生面对这些时间茫然不知所措,陷入网吧、游戏中不能自拔。因此,应寓教于乐,做好课余活动组织、引导工作。如鼓励学生设立自己的主页,条件允许时建设学生自行管理的网站;指导学生组织计算机咨询、维修小组,在开展计算机各项服务的同时,提高学生自身的实践能力;适时组织一些程序设计竞赛、网页设计竞赛、小发明和小制作等科技活动;引导学生组织兴趣小组,对自己感兴趣的方向展开研究,提高学生的创新能力。

2.5强化实验室管理,提高实验室和仪器设备的利用率

要想真正发挥实践教学活动在人才培养中的作用,必须强化实验室管理。在实验室的管理模式上,要大胆创新,要充分利用现有设备,开放实验室,摆脱传统封闭式的实验教学时空观的束缚。实验室开放主要解决学生选课与实验时间冲突的矛盾和尝试由学生自定实验课题、选择仪器设备、制定实验方案、处理和分析实验结果,用以培养学生的基础实验能力、综合实验能力和科研能力。为此,可考虑为实验室配备专职实验教师。

2.6选择适当的实践教学成绩考核方式

考试的方法和内容对于学生的学习具有非常重要的导向性,以选择题为主的客观性考试方法虽然操作方便、教师阅卷工作量小,但容易导致“应试教育”和“应试学习”;对于部分实践性强的课程,传统的笔试也很难真正反映出学生的实践能力;对于一些设计型课程,可考虑采用现场操作考核方式,使学生充分重视实践能力的训练。在学生独立完成设计任务后,教师应予以及时的考核,考核的标准直接体现教师对学生的能力要求。为了体现能力和创造性的培养目标,以使用基本操作实现任务为基本要求,有使用技巧和创新的予以加分的方式鼓励学生发挥最大能力去提高设计水平,在每一次的实践中逐步提高设计能力和创造力。在评价设计结果的同时向学生提问一些设计思路或设计过程的问题,也可以在给学生说明给予评价等级的理由,解释学生设计的成功之处和待改进之处,有时可以允许学生改进设计任务并予以重新评价,相信对学生的设计思路有一定的启发作用。当然,这还需要在教学管理体制上进行相应的改革,使教师、学生能积极地探索各种有效的考核方法。

3结束语

总之,实践教学体系建设是个系统工程,要想真正发挥实践教学活动的作用,这不仅需要教师和学生的努力,也需要学生管理、教学管理、设备和后勤保障等部门的支持,在全体教职员工的努力下,才能培养出满足社会需求的专业人才。实现我们的培养目标还任重而道远。

参考文献

[1]王志英.实践教学:计算机人才培养的重头戏[J].计算机教育,2004,(9).

[2]李阳,张陵.理论和实践相融合的基础课程教学新体系[J].中国大学教育,2004,(9).

[3]秦锋.一般工科院校计算机专业教学改革研究与实践[J].安徽工业大学学报,2003,20(1).

[4]曲学楼.改革计算机实验教学提高实验课教学质量[J].高教研究与实践,2004.

教学设计的实质篇7

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.05.041

作为科学探究中的最常用方法之一“实验探究法”已成为当前课程改革的一个重要内容。所谓“实验探究法”指的是通过实验来进行的一种探究活动,它是科学探究在化学实验教学中的具体化。它是化学教学中最常见、最主要的探究活动。[1]实验探究是化学实验教学中落实科学素养目标的重要途径,也是以实验为基础的化学教学观的具体体现。这种方法要求教师以培养学生探索性思维为目标,以教材实验为主,精心创设问题情境,激发学生的求知欲,引导学生在模拟科学的研究中潜移默化地受到科学方法的熏陶。

溶解时的吸热和放热现象这一课题选自义务教育课程标准教科书(人民教育出版社)九年级化学第九单元课题1溶液的形成的第2课时内容。笔者采用“实验探究法”进行教学,效果较好。下面结合自己的教学实践,谈一谈具体的做法和体会。

一、教学设计的思路

1.教师首先通过知识回顾什么是溶液?溶质、溶剂、溶液三者有什么样的关系?引入溶液方面的内容。然后教师演示趣味实验:向烧杯(底部用石蜡粘有一小木块)中注入半杯水,加入三匙naoH并不断搅拌(如图1所示),设置悬念,引出课题,激发学生的探究的欲望。

现象:当拿起烧杯时烧杯底部黏着的木块掉下来了。

[思考]烧杯底部的小木块脱落,猜想可能的原因是?

[回答]可能是naoH加入水中溶解时,水溶液的温度升高,使烧杯底部的石蜡熔化,因而木块掉下来了。

[设问]为什么会有温度的变化?

从而将学生的思绪引入本节课的内容溶解时的吸热和放热现象。

2.在教师的引导下,学生探究了四个实验。学生通过自主设计实验,做实验,观察并分析实验现象和解决实际问题,认识溶解时的吸热和放热现象的本质,体验溶解时的吸热和放热现象的本质研究过程。这样既增加了学生的实验设计能力,动手操作能力,又培养了学生的科学探究的素质。总体设计思路:

二、教学过程的设计

1.定量判断物质溶解时的热量变化

[实验探究1]仪器:烧杯、玻璃棒、温度计

药品:固态naCl、nH4no3、naoH

实验步骤:(1)取三只烧杯,各注入100mL水,用温度计测量水的温度。(2)将温度计插入盛水的烧杯中,观察温度计记录。(3)将等质量的naCl、nH4no3、naoH分别加入上述三只烧杯中,用玻璃棒迅速搅拌,读出温度计的刻度并记录。(4)把实验后的溶液,倒入指定的容器内。(5)计算溶解前后液体温度的变化。该方案所用的水都是100mL,三次所加的溶质的质量也相同(如图2所示)。

实验结论:naCl在溶解时溶液温度基本没有变化;nH4no3在溶解时溶液温度明显下降,溶解时需要吸收热量;naoH在溶解时溶液的温度明显升高,溶解时放出大量的热。

2.溶解时的吸热或放热现象的实验再探究

[思考(追问)]在第一个实验中我们用到了温度计,温度计适合于精确测量任一物质溶解于水时吸热还是放热,也就是定量进行测定。如果没有温度计,同学们如何设计出其他的实验方案来探究溶解时的吸热、放热现象,大家能设计出多少种其他的方案呢?

[投影]需要用到的药品有naCl、nH4no3、naoH,其余的所需实验仪器同学们自己选择使用。

[实验探究2]

方案1:

很多同学在受到温度计测定方法的基础上想出以下一个改进方法,该方案将U形管与小试管和集气瓶很好地结合在一起。当氢氧化钠与水接触后出现放热现象,从而引起集气瓶内的空气受热膨胀,进而导致U形管中两边中的液柱出现高度差,这一现象在本质上与温度计测定方法是一样的,U形管相当于一只粗略的温度计(如图3所示)。

方案2:

在三个盛水的烧杯中,分别加入naCl、nH4no3、naoH固体,用玻璃棒搅拌,然后用手触摸烧杯外壁来判断溶液温度的变化。现象:用手触摸各烧杯外壁,naCl溶液的烧杯无明显变化,盛nH4no3溶液的烧杯较冷,盛naoH溶液的烧杯壁较热。这种方法应该是学生们最容易想到的。在学习红磷、木炭等可燃物在氧气中燃烧实验时,我们都曾感受到这一实验现象――放热现象,而这种现象的发现就是可以通过触摸容器的外壁的发烫来感受的。

方案3:

然而学生在通过触摸的方法来感知物质在溶于水的吸热和放热现象时,还是觉得不够直观,在学生们的心中,更多的实验现象是通过眼睛的观察得出的,因此学生在方案2的基础上又进行了如图4所示的改进。图4的实验过程中,我们能看到当分液漏斗中的水滴到naoH固体后,烧杯中的玻璃导管冒出气泡(气泡的冒出是由于naoH固体与水溶解过程中放热引起的)。但是图4中从分液漏斗中滴加入的水后占有一定的空间,所以当分液漏斗中的水滴入的过程中,烧杯中一定也有气泡冒出。所以还需要改进,进而就有了图5和图6两种设计。图5设计中氢氧化钠加入水中由于放热使得气球鼓起来,图6中玻璃导管冒出气泡现象也从侧面说明了氢氧化钠等固体溶于水放出热量。

[提问]比较用温度计测定和上述几种方案,它们的优点和缺点分别是什么?

[回答]利用温度计――可以定量测出温度的变化,测定比较精确,但是方法单一。而利用另几种方法可以粗略判断,但是无法对温度变化较小的溶解现象进行测定。

[思考]同样都是溶解过程,为什么有的吸收热量,有的放出热量?

[分析]物质在溶解于水时温度变化的本质:在溶解过程中发生了两种变化。一种变化是在水分子的作用下,构成物质的分子(或离子)被水分子拆开,并向水中扩散,在扩散的过程中需要吸收热量;另一种是物质的分子(或离子)与水分子相互作用,并结合成了水合分子,在这一过程中则放出热量。对于不同的物质而言,这两种过程中吸收的热量和放出的热量是不一样的,因此溶液的温度会因物质溶解不同,温度发生不同的变化。有的物质在溶解的过程中,扩散过程所要吸收的热量小于水合过程所能放出的热量,最终使得溶液的温度升高,反之溶液的温度则降低。

3.溶解时的吸热或放热现象的本质

扩散――吸热水合――放热

当Q吸>Q放:水溶液的温度降低

当Q吸<Q放:水溶液的温度升高

当Q吸=Q放:水溶液的温度不变

[课堂小结]本节课同学们通过实验探究法,从定量和定性两个不同的角度认识了物质在水中溶解时的温度变化情况,认知了溶液温度变化的本质。通过再探究再设计再改进,使大家了解了实验探究法在化学学习中重要性,提高了探究新知识的合作精神。

三、教学的几点体会

1.对于溶解时的吸热和放热现象,可以从很多角度进行判断。不论是定量还是定性的判断,都是可以从不同的角度展开。如果给学生的空间更宽一些,学生可以想到更多的方法进行验证和体验。从教学情况来看学生对于这些内容都很容易理解。

2.实验探究教学法有利于激发学生的求知欲和学习兴趣。用实验探究法组织“溶液溶解时吸热和放热现象”的教学,学生始终置身于亲自动手实验和积极思考的学习情境中,感觉到自己智慧的力量,体验快乐,从而激发探究新事物的求知欲和浓厚的学习兴趣。例如,在引导学生分析实验现象之前,让部分学生汇报自己的实验现象及结果,学生表现的都很积极;学生都渴望得到发表自己见解的机会。

3.实验探究法有利于培养学生的观察能力、实验能力和思维能力。用实验探究法组织“溶液溶解时的吸热和放热现象教学活动,是以学生实验为核心的,让学生在系列实验中观察实验现象”,体验溶液溶于水时的热量变化本质,体验研究过程。实验探究法有利于培养科学素质。通过这种教学活动,学生不仅初步了解实验科学探究过程和科学家的工作方法,而且培养了对科学的兴趣,逐步养成实事求是的科学态度,并提高了探究新知识的合作精神。

教学设计的实质篇8

【关键词】教学型高校毕业设计(论文)多元化

毕业设计(论文)的重要地位

本科毕业设计(论文)是教学计划中的关键性实践教学环节,是培养学生综合运用专业知识分析、解决实际问题能力的主要途径,是培养学生学以致用的学风和实践创新意识的有效手段,是训练学生掌握专业技能,初步形成规范工作习惯的重要演练,是对学生本科阶段学习、研究和实践等多方面综合能力的全面检测和认定,是学生毕业与学位资格认定的重要依据。毕业设计(论文)水平在一定程度上反映了高校的人才培养质量。

毕业设计(论文)现状

随着我国经济发展和产业升级,经济社会发展和教育教学改革对高校的人才培养提出新的要求,本科毕业设计(论文)作为本科阶段最重要的综合性实践教学环节是促进教育教学改革和提高人才培养质量的重要途径。然而,从目前各高校本科毕业设计(论文)的整体状况来看,毕业设计(论文)质量明显下滑,普遍存在着选题不当、内容重复、理论与实际脱节、形式不规范以及学术剽窃等问题。分析和解决这些问题,是提高本科毕业设计(论文)质量的根本,对提高本科教育质量、深化教育教学改革,提升人才培养质量具有至关重要的意义。

毕业设计(论文)质量下降的原因

1.学生的因素

高校扩招后入学门槛逐年降低,尤其是为数众多的地方院校,生源质量明显下滑,学生学习基础和学习习惯相对较差,如果在大学期间学习不努力,则在毕业设计(论文)中难有好的发挥和表现。其次,由于近年来毕业生就业压力越来越大,毕业设计(论文)一般又安排在毕业前夕,在面临应聘、考研、公务员考试等各种因素干扰和影响下,学生很难将思想和精力投入到论文上。另外,近年来论文现象泛滥;来自网络的资料和文献获取便捷,使拼凑论文变得容易。

2.指导老师的因素

对于地方教学型高校,专业教师相对较少,安排指导的学生较多,加之教师自身又有科研任务,很难在论文指导上投入足够的精力和时间,很难对指导的论文进行深入研究和仔细审阅,因此不能针对性提出指导意见。另外,近年来在毕业设计(论文)指导过程中,教师和学生普遍使用手机和邮件进行沟通,方便的同时却也使教师指导学生的效果受到很大限制。

3.毕业设计(论文)组织和管理的因素

选题是毕业设计(论文)工作的第一步,直接影响到毕业设计(论文)的最终完成质量,这一阶段的工作通常是先由教师进行课题申报,课题在学院审核后,最后由学生选择。教学型高校本科生数量一般较多,按照通行的一人一题的要求进行课题申报和选题,就容易出现题目重复(大同小异)或题目不适当,从而限制毕业设计(论文)的完成质量。

目前各学校毕业论文选题时普遍采用双向盲选的方式,但是考虑到毕业论文环节工作量因素,很多学校还是按照教师的教研室(系)归属和职称等情况,设置教师指导的学生数量,某些情况下还会指定学生进行选题,因此导致一部分教师所指导的论文和其专业并不匹配,导致教师在实际指导过程中,只能帮助学生把握论文的一般形式和逻辑结构,很难提出对论文研究真正有价值的指导意见。

通行的毕业论文组织管理和质量监控重形式轻内容,主要表现为毕业论文一般规定必须按照统一的时间安排来进行,并且各个阶段都要求指导教师和学生填写规范的制式表格,固定化、程式化的管理流程和规范一定程度上有助于监控毕业设计(论文)的质量和进度,但是在实际运行过程中,统一的进度安排使组织管理工作高度集中,各级教学部门通常只注重毕业设计(论文)流程和规范的形式审核,疏于内容审核,另外单一和固定的过程管理也限制了指导教师和学生在毕业设计(论文)工作安排上的灵活性,而且填写各种表格本身会耗费相当的时间,指导教师和学生皆有疲于应付之感,对论文写作产生了消极影响。综上所述,目前通行的毕业设计(论文)管理流程及规范,从课题申报、课题审核、资料收集、实验或调研、论文撰写、修改、定稿到论文的成绩评定,没有明确的评价标准与考核机制。

提高毕业设计(论文)质量的措施

1.毕业设计(论文)环节的时间适当前移

考虑到毕业设计(论文)的教学功能和性质,各高校通常将其安排在所有课程修完之后的第八学期,必然会和毕业生的生产实习、考研、应聘互相影响,如果将毕业设计(论文)工作开始的时间适当提前,即将选题、资料收集等前期准备工作在第七学期中期完成,在第七学期中后期完成论文开题,这样以来学生还可以在寒假期间继续撰写论文,到第八学期前半段完成毕业设计(论文)的主要工作。这样安排既不会影响学生在完成毕业设计(论文)时的知识储备要求,还可以将寒假的时间有效利用,从而有利于学生将足够的精力和时间投入到毕业设计(论文)。

教学设计的实质篇9

要:《新课程标准》的实施给数学课堂带来了前所未有的生机和活力,为数学课堂教学开辟了广阔的空间. 本文结合《正切函数的性质与图象》的教学设计与教学实践的反思,从教学设计应处理好的几个基本问题和教学实施策略反思两大方面进行了阐述,以此来实现有效教学.

关键词:正切函数;性质与图象;教学设计;课堂实践;实施策略反思

教师在一定的课程观和教学理论指导下,基于学生的身心发展特点、学习特点与需求,以新课程标准和教材为主要依据,结合自身的教学理念,对教学过程的目标内容、组织形式、教学方式、学习情境、评价指导及整个教学过程进行系统思考、策划和具体安排,这就是教学设计. 本文立足于对《正切函数的性质与图象》的教学设计与教学实践的反思,探讨了教学设计时应该处理好的几个基本问题,并进一步结合课堂实践进行反思.

■数学教学设计应处理好的几个基本问题

教学设计除了需要考虑教学的内容与方法外,还应遵循一些基本的教育教学理念,这种理念形成了教学设计的一个理论支撑,承载着教师个人对教材的理解、教学经验以及对问题的认知风格. 笔者结合《正切函数的性质与图象》的教学设计,就这一问题谈几点认识.

1. 明确教学背景

建构主义学习理论认为:知识不是从外界搬到记忆中的,而是以已有经验为基础,通过与外界的相互作用及意义建构的方式而获得的. 人的认知发展有一个最佳区域,被称为最近发展区. 准确确定学生的最近发展区,学生的主动性将明显改善,成为学生对新知进行探究的动能,更有积极性去对新知进行自主建构. 本节课是研究了正弦、余弦函数的图象与性质后,又一具体的三角函数.此时学生已具有以下知识背景:1. 学生已经有了学习正弦函数和余弦函数的图象与性质的经验,因此可以应用对比、类比的方法进行研究,将已有经验迁移到对正切函数性质与图象的研究中;2. 学生已经掌握了正切函数的定义、正切线和与正切有关的诱导公式,这为本节课的学习提供了知识的保障,在此基础上,进一步研究其性质和图象,体会研究函数方法,也是为解析几何中直线斜率与倾斜角的关系等内容做好知识储备.

2. 明确教学目标和框架

美国著名的教学设计研究专家马杰(R.mager)指出,教学设计首先要解决的是“去哪里”即“教什么”的问题,也就是教学目标的定位. 本节课的教学目标的基本要求:1. 尝试通过正切函数的性质探究正切函数的图象;2. 掌握正切函数的性质与图象及其应用;3. 体会类比、换元、数形结合等思想方法;4. 了解用正切线作正切函数图象的方法. 其次要解决的是“如何去那里”,包括学习者起始状态的分析、教学内容的分析与组织、教学方法与媒介的选择. 我们知道研究函数常见两种方式:一、先根据函数解析式作出图象,再借助图示直观研究性质. 由于对函数的性质了解甚少,所以要通过描很多的点得到函数图象,再通过观察图象获得对函数性质的直观认识,接着从代数的角度对性质做出严格表述;二、先研究函数的部分性质,再根据性质画出函数的图象,此时特别要关注函数的定义域对图象的影响. 究其人教a版《1.4.3正切函数的性质与图象》这一课题,教科书采用了研究函数的方式二. 这样做的好处是:1. 给学生提供了研究函数的另一个视角,研究函数不但可以根据图象猜测性质,也可以利用性质研究图象,且在性质的指导下能更加有效地作图、研究图象,加强了理性思考的成分,使数形结合思想体现得更全面;2. 学生通过正切函数的部分性质研究其图象,作草图,再结合正切线,利用几何画板动态展示正切线变化过程以及利用正切线画正切函数图象的过程,使学生对知识点的理解更加形象、直观,肯定学生思维,增加了学习兴趣,同时利用展台展示学生自主学习过程中出现的问题,予以提示和纠正,加深对已知性质的认识. 以此确立了本节课教学目标的发展要求:在探究正切函数基本性质和图象的过程中,渗透数形结合的思想,形成发现问题、提出问题、解决问题的能力,养成良好的数学学习习惯. 确立了本节课的教学框架:探究一:从正切函数的性质探究正切函数的图象;探究二:从正切函数的图象探究正切函数的性质;探究三:正切函数图象与性质的应用.

3. 设置“有效问题链”

建构主义认为,学生对每一个问题几乎都有自己的一些看法. 即使面对以前没有接触过的问题,也能够基于相关的经验,依靠他们的认知能力,形成对问题的某种解释(假设). 这种从已有知识经验出发的“合乎逻辑的假设”正是新知识的生长点.所以在教学设计和课堂教学的过程中,要为学生创建一个去探索、挖掘和呈现数学概念和思想方法“本质”的平台,给学生足够的时间去体验和感悟,拓展学生的“学术学习时间”,理清知识发生的本原. 新授课教师往往可以通过有效的设问为“主线”,给学生在获取知识上设置一个个“梯子”,使学生从“思维的源地”去“发现”、“创造”,进而得到教学设想的目标. 它符合《新课程标准》的理念:“数学教学活动必须建立在学生的认知水平和已有的知识经验基础之上. 教师应激发学生的学习积极性,帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法.” 本节课是一个探究型课,根据学生已有的知识背景,为配合完成探究一和探究二,教师设置了以下问题串:

问题1:完成填空,从以下练习中找出正切函数的性质.

练习:1.正切函数的定义域______;

2. 完成诱导公式:tan(x+π)=_____(x∈R且x≠kπ+■,k∈Z);tan(-x)=_____(x∈R且x≠kπ+■,k∈Z).

设计意图:通过练习复习了旧知识,也给学生指明寻找已有的正切函数性质的方向.

问题2:正、余弦函数作图是先作一个周期[0,2π)内的图象,通过类比,选择怎样的区间作一个周期的正切函数?

设计意图:考查学生对正切函数定义域、周期性、奇函数这三个性质综合应用的能力.

问题3:结合以上性质尝试在一个周期中作出正切函数的大致图象.

设计意图:对学生已有作图知识的检查:利用特殊角的正切值列表、描点、连线作图象.

教师通过前3问,结合正、余弦函数的知识,尝试作了以π为一个周期的正切函数大致图象. 这里采用小组讨论的方式进行,有小组提出通过类比正、余弦函数周期的影响,选作[0,π]的图象,在找几个特殊点,作出正切函数的大致图象,但因在x=■处找不到函数值,x=■附近无从作图;部分学生通过小组讨论选择-■,■区间作正切函数的一个周期图象,尽管图象有了连贯性,但对x■和x-■的处理仍然比较迷茫.

问题4:类比y=sinx图象的由来,你能通过单位圆的正切线作y=tanx,x∈-■,■的图象吗?

设计意图:1. 通过类比思想,引导学生在-■,■上作一些角的正切线,以此作出正切函数图象;2. 正切线的复习,也使学生意识到x■和x-■时,y=tanx的变化情况;3. 用几何画板动态地展示正切函数图象作图过程,肯定学生的分析,加深学生对正切函数图象的认识及对前面所作的草图的不足的理解.

问题5:类比正、余弦函数,如何作y=tanx在定义域上的图象?

这一个问题学生自然而然会回答:将一个周期内函数的图象左右平移得出整个定义域上正切函数的图象.但学生易对x=kπ+■(k∈Z)忽略,对此,教师强调正切函数图象由互相平行的直线x=kπ+■(k∈Z)所隔开,且y=tanx在x=kπ+■(k∈Z)上无意义,这些直线称为“渐近线”. 同时,学生也从图象中验证了正切函数的定义域、奇偶性和周期性,明确了正切函数的最小正周期为π.

问题6:类比正弦函数“五点法”作图,如何快速作出y=tanx,x∈-■,■的简图?应该抓住哪些特点?

设计意图:运用类比,使学生寻找出画正切函数简图的方法:两线:x=■和x=-■;

三点:(0,0)、■,1和-■,-1.

?摇?摇通过以上6个问题的引领,引导学生运用类比思想探究出正切函数的图象,不光完成了探究一,为探究二的开展铺平了道路,也培养学生主动思考探究的习惯.

问题7:请你认真观察正切函数的图象特征,类比正、余弦函数的性质,你还有哪些新的发现?

设计意图:引导学生利用正切函数图象,运用数形结合和类比的思想,从值域、单调区间、对称轴、对称点等性质考虑问题,加深学生对数形结合思想的认识,通过图象和性质的结合加强学生对正切函数性质的理解和对正切曲线的认识.

学生会出现以下两个问题:1. 类比正、余弦函数探究函数单调性的经验,学生可以得出先讨论一个周期上函数的单调性,但y=tanx在定义域内单调性如何就不明确;2. 类比正、余弦函数探究函数对称点的经验,学生发现图象具有中心对称的特点,并找到对称中心,对称点(kπ,0),遗漏对称点kπ+■,0,教师要强调.

毫无疑问,相对正切函数的性质和图象的结论而言,它的形成过程才是最重要的. 如上,在“图象和新性质”出现之前,设置“问题链”,给学生提供思考的阶梯,让他们先感知正切函数图象“触手可及”,自己去探索、去验证、去发现,从自己的体验和感受中获取知识和技能. 就本节课内容而言,通过这些问题的铺垫,看似只需教给学生的“数学知识”,却有着内在的“逻辑”联系,蕴涵着研究问题的思想和获取知识的方法.

4. 选配“合身”例题

教学设计要有一个基本原则:立足教材,用好教材. 《新课标》指出:“教材为学生的学习活动提供了基本线索,是实现课程目标、实施教学的重要资源”. 新课改提倡:“不是教教材,而是用教材教”,要“创造性地使用教材”. 这种资源的价值只有在使用者透彻领悟教材“精髓”的基础上,才能够充分体现. 所以,进行例题选择时,首先要读懂、领悟,准确而深刻地把握教材的本质,理解编写者安排的问题或思考的用意;然后才是用好、用活,创造性地使用教材,把教材中的问题变得可行、有效,挖掘其内在的教学作用和教育价值,并进行有效的拓展,使教材变得“鲜活”,让课堂“出彩”. 对此,笔者分析教材《正切函数的性质与图象》的内容和教学大纲,围绕本节课教学目标,选配了以下例题,来达到教学预设目标.

【例1】

比较下列各组正切函数值的大小

1. tan(-24°)与tan75°;?摇?摇

2. tan■与tan■;

3. tan■与tan■.

设计意图:这一题型是对函数单调性的简单应用,是容易题. 题1考查了同一单调区间中两正切函数值大小的判断;题2是在题1的基础上增加了正切函数周期性的考查;题3是对函数单调性的灵活应用,即当两个自变量经过化简后没有处在同一个单调区间时,通过寻找中间媒介(如“0”、“1”等)来实现两个函数值大小的判断.

【例2】

观察正切函数图象,写出满足下列条件的x的取值范围

1. tanx≥■-■

2. tanx

练习:已知x∈■,■,则y=tanx的值域为________.

设计意图:1. 考查学生对正切函数在-■,■上图象的掌握程度;2. 考查学生运用类比思想解决问题的能力和数形结合的思想;3. 为研究解析几何中直线斜率与倾斜角的关系做铺垫.

【例3】求函数y=tan■x+■的定义域、值域、最小正周期和单调区间.

设计意图:考查学生运用类比思想解决问题的能力,提高学生对正切函数的认识,考查学生的整体意识和换元转化的思想.

顺带教师抛出问题:y=atan(ωx+φ)(ω>0)的最小正周期是什么?

练习:画出函数y=tanx的图象,探究该函数的定义域、值域、最小正周期、奇偶性、单调区间和对称性.

设计意图:1. 考查学生对正切函数图象与性质的认识及综合运用知识的能力;2. 表述了已知函数解析式作图再研究函数性质这一与本节课不同的另一种探究函数图象与性质的方法,完备了开课时教师提到的研究函数的两种方法,拓宽学生的视野.

当然,随着每个例题的进行,教师应对解题思路进行适当的评价或留一定的时间让学生进行该例题的求解反思. 现代心理学告诉我们,认知结构中如果没有适当起固定作用的观念,那么知识的同化和顺应是难以实现的,而教师的解题评价或学生解题反思实际上就是一个解题学习的强化过程,一个增加解题的可供联想储备信息的过程,一个不断调整、修正学生对知识的理解和巩固的过程.

■教学实施策略反思

1. 结论的“形成过程”比结论本身重要

平时,总是听到其他教师在说:“讲了很多的知识和方法,学生怎么没几句能记牢.” 为什么会这样?笔者认为原因在于:1. 在传统的课堂教学活动中,“一个定义、三项注意”式的概念教学方式比较普遍;2. 一次次的课改,改变不了高中数学课时紧张的现状,这是一个不争的事实. 而教师为了赶进度,课堂上留给学生探究数学知识时间非常有限,有些教师甚至只给一个结论或公式,概念被当成解题的工具抛给学生,学生知其然,却不知其所以然. 在学生没有对概念的发生、发展、内涵与外延有一个基本的了解的情况下,通过学生不断地做练习达到对公式或结论的记忆,教学效果却不理想. 这样死记硬背产生的后果是:记得快,忘得更快,课堂也没什么乐趣,学生对数学的兴趣越来越低,日益累积,才有了教师们如上的抱怨. 俗话说得好:“结果很美好,过程更重要”,也就是说:“从培养学生思维能力、创新意识的要求来看,数学概念的形成过程,其内涵、外延的揭示过程,比数学概念的定义本身更重要.” 在新课程中,“经历……过程”已成为非常重要的、实实在在的目标,使数学教育的价值得到了提升和拓展. 如在教学《正切函数的性质与图象》时,若直接告诉学生正切函数的图象和性质,学生会疑惑,为什么是这样的,能否是其他形式?在性质和图象的记忆上薄弱,在应用时,会很生疏. 为了达到教学目标,在这节课的教学设计和课堂教学的过程中,教师重视性质和图象的“形成过程”,引导学生通过已有的有关正切函数的知识寻找对应性质,并结合已知性质研究其图象,作草图,再结合正切线,利用几何画板动态展示正切线变化过程以及利用正切线画正切函数图象的过程,通过有效的设问链,特别是问题3与问题4的处理,为学生创建一个去探索、挖掘和呈现正切函数概念的平台,给学生足够的时间去体验和感悟,拓展学生的“学术学习时间”,理清知识发生的本原,循序渐进地使学生掌握正切函数的性质和图象,并使学生相应的与正、余弦函数图象和性质进行潜意识的分析比较,既掌握了正切函数,又复习了其他知识,“一箭多雕”,再利用“合身”的例题进行正切函数性质与图象等知识的巩固、验证、拓展,使课堂生动,学生满意且教学目标得到很好的完成,这样培养出来的学生对问题的看法会越来越清晰,掌握的知识会更牢固,不易忘.

2. 课堂提问有效性原则

?摇?摇课堂提问是数学课堂教学活动中的一个重要组成部分,是师生为了顺利完成课堂教学任务而共同合作的教学行为;是教师成功完成教学任务的手段与基本功. 在课堂教学中,每一位教师在课堂教学中都会通过提问去调动学生学习的主动性和积极性,对所学知识温故而知新、查漏补缺;通过提问突出重点、突破难点,同时加深学生对知识的理解,从而完成教学目标,那么如何进行课堂教学的有效提问?笔者认为,应遵循以下三个基本原则:1. 目的性原则:课堂提问要有目的性,通常往往在突破教学难点处、完成教学重点处、新旧知识连接处和概念容易混淆处设计问题并进行具体实施.不要提与本节内容无关或让学生不知所云的问题. 2. “就近”原则:学习活动是一个由易到难、由简单到复杂的过程,提问要提在学生的“最近发展区”,即问题设计在学生能根据现有水平和经过思考可以达到的区域,问题超越了学生的智力范围太远,会使学生迷失寻找线索的方向、丧失信心和减低学习兴趣. 3. “留白”原则:教师提问后要给学生留下思考、探索、交流的时间,根据问题的性质耐心等待适当的时间,不要马上重复问题或指定一个学生来回答问题.

3. 教学要体现人文关怀

“教师很辛苦,学生很痛苦”是目前中学教学的一个非常突出的问题. 新课改指出:教师不仅是课程的实施者,而且也是课程的研究、建设和资源开发的重要力量;教师不仅是知识的传授者,而且也是学生学习的引导者、组织者和合作者. 因此,一堂成功的课堂可以看做是由五谷杂粮组成的,可以是很纯粹的学科知识,同时也需要多元化的教学目标来支撑, 以学生发展为本,更不能没有对学生的人文关怀. 笔者认为在数学教学中对学生的人文关怀主要分三方面.

1. 一堂课的教学设计应是教师在对《新课程标准》、课本充分感悟和学生学情分析后的体现. 这堂课有几个知识点,这几个知识点之间有什么联系,怎样在一节课中落实这几个知识点,学生很好地掌握并进行应用,这需要教师对学生的人文关怀. 如在学习《正切函数的性质与图象》前,教师明确:(1)学生已经较好地掌握了正弦、余弦函数的图象与性质;(2)学生已经掌握了角的正切、正切线和与正切有关的诱导公式. 这些为学生学习本节课提供了知识的保障,为教师提供了进行教学设计的平台. 因此,引导学生进一步研究正切函数性质和图象、体会研究函数的方法,为解析几何中直线斜率与倾斜角的关系等内容做好知识储备,教师预设一些“有效问题”,关注学生对知识认知的从“无”到“有”、从“浅”到“深”的思维发展方式. 预设从“简”到“难”的“合身”的例题,希望能巩固学生对正切函数的性质和图象的掌握,并且为了让学生能更加直观、形象地理解正切函数的值域和周期性变化,预设“问题链”引导学生探究正切函数的图象和性质;再通过采用《几何画板》自制课件进行正切函数图象的演示,以此检验学生所作图象的正确性,希望提高学生的学习兴趣,达到良好的教学效果.这样的教学预设体现了教师对学生的人文关怀.

2. 尽管有了较全面的教学设计预设,但在实际教学过程中,同一班级中的学生的基础存在差异,对于同一内容的学习,学生所需的学习时间也不同,并且在具体的课堂中,还会发生各种各样的突发问题. 如何在课堂教学中让绝大多数学生甚至于全体学生有效地进行《正切函数的性质与图象》学习?德国的教育学家第斯多惠说:“教学的艺术不在于传授知识本领,而在于激励、唤醒和鼓舞.” 课堂教学是在知识与情感两条主线的相互作用、相互影响下完成的. 教师的一句话、一个眼神或一个动作都可能影响学生探究问题的意愿,所以教师作为学生与数学知识结构之间的中介,在课堂上要对学生进行人文关怀,重视学生亲身感受、实践操作、合作交流,给学生提供探索与交流的空间和时间,当学生遇到困难时或突发问题时,教师及时“扶一把”、“送一程”、“收一收”,使问题更贴近学生的最近发展区,让学生具备进一步探究问题的能力和意愿,并保持良好的学习情绪,使数学学习过程真正成为学生在已有经验基础上的主动建构过程,在知识的形成与应用过程中认识和掌握双基,在经历过程中感悟数学的思想和方法.

3. 要真正掌握知识、培养能力,必须通过学生自身的实践,使学生从“做”中去体会,从“做”中去巩固、掌握知识和灵活应用知识解决新问题的能力. 课堂教学活动的时间是有限的,学生除在课堂活动中的“做”知识外,更多的是通过“做”课后作业来完善对知识的把握与理解. 因此,教师要结合学生学习的实际情况和个体差异,有针对性地布置作业.在批改完作业后,教师分析错误,追溯错误缘由,并对普遍错误问题集中讲解,对个案问题进行面批,对学生常见错误问题归类,并在周末练习、检测等各类综合试卷上适当加强练习,这些行为都体现教师对学生的人文关怀,使学生更好地为后续学习做好知识和思想的准备.

4. 探究式教学在课堂中的应用

教学设计的实质篇10

1前言

4G技术、无线网络、移动终端等新技术的普及正在改变我们的生活方式和学习方式,突破课堂的时空限制、随时随地获取学习资源已经成为主流需求[1],网络互动教学将成为高职教育教学的一部分,网络课程和各类网络自主学习平台的建设已成为校园教育信息化的重点,网络课程的数量和网络自主学习平台对日常教学工作支持的深入程度也成了判断一所高校的学校形象、发展水平和办学能力的重要因素[2]。

2国内外研究现状

在我国,随着教育部加速实现教育信息化,以信息化带动教育现代化等方针和政策的推动,很多本科院校相继完成了不同程度的网络课程和网络学习平台的建设[3]。高职院校由于起步较晚、院校自身的技术力量薄弱以及经费投入受限等诸多因素的制约,其精力主要集中在传统的教学管理中,尚未将焦点转移到利用信息化的网络教学环境的建设上[4]。

在国外,网络辅助学习管理系统已有广泛的研究和应用,推广应用较广的包括moodle、BlackBoard、Sakai等,这些系统的研究集中在开放课程、资源共享和自我学习等方面,比如课程开设、课件共享、在线交互、作业和测试等功能[5]。此类系统的作业和测试功能模块虽然提供了在线自动评测功能,但都只提供了通用的非语义问题的评测,如选择题、填空题,对于具有语义的题目,如问答题、计算机编程题等,则必须在提交后由教师进行手动查阅评分[6];另一方面,此类系统的侧重课程资源的组织与建设,对系统应用于实现校园教学环境的支持较弱,也未能为教学管理与督导管理提供足够的支撑,孤立于高职院校教学质量保障体系之外。

3平台的特色

能否打破网络教学孤立于高职教学管理之外的局面,将网络教学融入高职教学质量保障体系之中,是网络教学平台建设是否能真正服务于高职教学的关键所在[7]。面向高职教学质量保障体系的程序设计自主学习平台以教学质量保障体系为指引,以建设高职院校程序设计类建设“教、学、练、测、赛、督”六位一体的综合性自主学习平台为研究目标。平台强调学生对课程各知识点的自主学习与自我测验,实现对具有语义性的程序设计的在线自动评测支持;强化平台对应用于实际校园教学的教学管理,实现审核体系以确保教学质量;引入督导机制,确保网络课程的教学过程处于高职院校督导体系监管之下;实现竞赛支持功能,丰富高职教育的课余学术活动、活跃学习氛围,实现“以赛促教、以赛促学、以赛促训”;这些正是传统的课程管理系统所欠缺的。

4平台实现的关键技术

4.1总体架构

面向高职教学质量保障体系的程序设计自主学习平台的总体架构设计如图1所示,包括以下几个核心服务:

1.自主学习平台交互服务器:交互服务器部署在前端,平台向多种终端(pC、手机、平板电脑)用户提供的所有功能都集中由交互服务器提供[8],包括系统管理员功能、各级教师用户的班级与课程管理功能、以及学生用户的学习与测验功能等;

2.后台数据库服务器:数据库服务器部署于后端,终端用户通过交互服务器提交的数据,保存于后台数据库服务器,与外网隔离,防止用户非法访问数据,确保数据安全;

3.程序在线编译评测子系统:评测子系统部署于后端,它会自动的从数据库服务器获取学生提交的测验程序,进行在线编译、执行、输入输出测试等操作,最后将评测结果数据返回到数据库服务器,以便交互服务器查询。

图1自主学习平台总体架构图

4.2模块设计

面向高职教学质量保障体系的程序设计自主学习平台主要包括了用户管理、课程管理、班级管理、程序自动编译评测子系统、竞赛支持、督导支持等模块,项目整体构架设计如图2所示。

图2自主学习平台整体模块设计图

4.3高职教学管理支持

为了强化网络自主学习平台的实用性,全面支持高职院校实际教学工作,自主学习平台参照了高职教育的教学管理体系,实现了面向高职教学管理的基础支撑功能。

1.用户管理

用户管理是网络自主学习平台的基础模块,负责平台各级用户的生命周期管理、角色指派和权限分配等功能,使用用户-角色-权限三级管理构架[9],主要包括:

1)用户管理:提供创建用户、删除用户、限制用户、批量导入导出等基本功能。

2)角色管理:为了强化网络自主学习平台的实用性,全面支持高职院校实际教学工作,平台的角色管理参照了高职教育的教学管理体系,提供了诸如教务管理人员、教学单位负责人、专业负责人、授课教师、学生以及督导专员等符合高职院校教学管理制度的角色体系。

3)权限管理:负责管理各个角色所具有的操作权限,比如学生只具有学习类别的功能,授课教课只能管理维护自己所分配的课程资源,教务管理人员、教学单位负责人、专业负责则具有不同级别的课程管理、审核功能和统计性功能,而督导专员的主要权限是查看各个开课班级、课程的教学进度、教学质量等统计数据。

2.班级管理

班级管理是网络自主学习平台真正服务于高职院校教学工作的关键,包括自然教学班级、选修课班级以及开放课程自由班级三种模式。

1)自然教学班级:自然教学班以二级院系、专业、班级的三层管理级别,自然教学班的成员由教学单位负责人或专业负责人进行设置,每个学生类型的用户最多只能被安排在一个自然教学班;自然教学班不接受其他学生用户的加入申请。

2)选修课班级:选用于支持高职院校的公共选修课程教学,由教学单位负责人创建,经教学管理部门审核后成立,学生用户可以根据个人学分情况申请加入选修课班级,学生申请之后必须经过班级管理员审批通过才能成为班级成员。

3)开放课程班级:开放课程班级用于丰富高职教育的第二课堂活动,任何教师用户均可以根据自己的特长创建开放课程班级,学生用户可以根据个人兴趣自由加入开放课程,无须审批便可成为班级成员。

3.课程管理

课程管理功能是网络自主学习平台的核心功能,是平台服务于高职院校教学管理的最直接体现,也是高职教学质量保障体系在实际教学活动中的最关键的监控点,平台实现了从开设课程、设定开课班级和授课教师到教学计划的撰写与审核、教学资料管理等环节构建了贯穿高职教学过程的完整流程,并对各个环节提供了实时监控,为质量保障体系获取第一手数据,主要功能包括:

1)创建课程:教学单位专业负责人可以根据教学需要,创建相应的课程。

2)设置开课班级:专业负责人根据教学需要,为已创建的课程设置开课班级,一个课程可以设置一个或多个开课班级,这些班级将以共享该课程的教学资源。

3)指定授课教师:专业负责根据开课情况,为课程指定相应的授课教师,将课程的管理权限赋予授课教师。

4)撰写教学计划:授课教师可通过系统组织课程教学计划,有多个授课教师的课程,任何一个授课教师均可参与撰写教学计划。

5)审核教学计划:教课教师撰写的教学计划,必须提交给专业负责人审核通过,才能在系统上展示和使用。

6)管理教学过程资料:授课教师在教学计划指导下,完成对教学过程资料的维护,包括上传课件、教程、教学视频等资料,以及布置在线作业、测验任务[10];有多个授课教师的课程,每个教师编辑的资料都可以共享给本课程所有的教师和班级统一使用[11]。

4.4程序自动编译评测子系统

程序自动编译评测子系统是网络自主学习平台支持程序设计语义性题目自动评测的重点,评测子系统是常驻内存的LinuxDaemon进程,使用多线程、共享队列、共享缓存等技术实现提高评测子系列的性能,主要由答题读取、语法检查、语义评测、语义评测数据缓存管理、评测结果反馈等模块组成,如图3所示。1.答题读取模块:答题读取模块运行于一个单独的线程,定时向数据库服务器查询是否存在已提交未处理的答题,读取符合条件的答题内容数据,加入待编译队列,并更新数据库服务器中的答题处理标识,避免同一答题被重复处理。

2.语法检查模块:当待编译队列为非空时,语法检查模块从待编译队列逐个读取答题内容,根据答题的程序语言类型,调用相应的语言编译库对答题进行编译,若编译通过,表示答题语法正确,则将编译生成的可执行程序等信息构造待评测数据对象,放入待评测队列;否则,若编译不通过,表示答题语法错误,则将错误信息生成反馈结果,放入反馈结果队列。

图3程序自动编译评测子系统模块图

3.语义评测模块:当待评测队列为非空时,语义逻辑正确性评测模块逐个读取待评测数据,根据待评测数据所对应的题目,从语义评测数据缓存管理模块获取评测输入输出数据,执行生成的可执行程序,并使用测试输入输出数据对程序进行逻辑正确性评测,并将评测结果生成反馈结果,放入反馈结果队列。

4.语义评测数据缓存管理模块:网络自主学习平台在实际教学应用中,学习同一课程的所有学生都会对课程的题目进行学习和答题,学习同一课程的学生少至几十人,多则几百人,因此提交到平台的答题中,答题的总数量往往是对应的题目的上百倍。如果对每个答题都从数据库服务器读取题目的输入输出测试数据,将会大大增加数据库服务器和服务器间通信的压力,语义评测数据缓存管理模块将近期使用到的测试数据缓存起来,提供对语义逻辑评测模块重复使用,同时使用淘汰算法,清理长期未使用的数据,防止过度消耗内存。

5.结果反馈模块:反馈模块的工作是及时地将反馈结果队列中的结果数据提交到数据库服务器,以便交互服务器将答题的结果展示给学生,并更新学生的学习进度、排名等信息。

4.5服务“以赛促学”的竞赛支持功能

借助程序自动编译评测子系统的支撑,面向高职教学质量保障体系的程序设计自主学习平台还可以为高职院校的举办程序设计类竞赛提供支持,活动高职教育的学习氛围,为“以赛促学”高职教育理念提供支撑。主要功能包括:

1.创建竞赛:竞赛组织者只需要通过交互服务器创建竞赛,竞赛可以设置为内部竞赛和开放竞赛两种。

2.自动赛程管理:组织者只须设置竞赛的起始时间和结束时间,在竞赛开始前参赛者都无法查看到题目[12];另一方面,一旦竞赛结束时间到达,参赛者便无法再提交答题,整个过程无须安排监考教师进行发卷或收卷工作。

3.赛题管理:组织者在竞赛开始之前,可以通过交互服务器,对竞赛题目进行增、删、改等维护操作,并为题目设置分值比例。

4.自动排名:在整个竞赛过程中,平台将自动根据参赛者的答题情况,实时生成竞赛排名,组织者与参赛者均可查看各参赛者的答题排名。

4.6面向督导机制的质量信息反馈

网络自主学习平台作为高职教学环境的一部分,其教学过程与教学质量也必须处于高职院校的督导体系之中,平台提供面向督导专员的督导支持功能,使网络自主学习不再孤立于教学质量保障体系之外,主要功能有:

1.审核体系:课程的开设、课程授课计划、课程资源的组织与管理、作业与测验安排等教学环节都必须相应的审批流程,以确保课程网络教学的合理性,提高教学质量,督导专员可以方便的查看每个教学准备活动的组织和审核记录。

2.进度统计:一旦开设了课程,授课教师是否及时地撰写教学计划,是否根据教学计划按时组织各个教学活动的资源、安排作业与测验,学生是否按时按质按量完成课程各阶段的学习等数据,在进度统计功能中可一目了然。

3.成绩统计:成绩统计包括两个部分,一个是班级内部排名,对各学生完成课程学习、作业与测验的得分进行排名;一个是对相同课程的平行班,以班级为单位,进行最高分、平均分等排名。

4.评价体系:对每个开设的课程建立多维的评价体系,诸如学生对授课教师的评价、学生对课程的评价、教师对学生的评价等,为课程设置和教学督导等工作提供质量信息反馈。[13]