线上教学分析十篇

发布时间:2024-04-26 01:04:53

线上教学分析篇1

关键词:在线教学;微积分;课程思政;雨课堂

微积分课程线上教学的实施,既是保证疫情防控期间教学进度和教学质量,确保人才培养“不断线、不降质”[1],也是教学活动发展的必然趋势。教师从线下走到了线上,从传统的知识传授者,变为引导学生探索知识的策划者[2],设计线上教学,适应并利用线上教育教学的新常态、新特点,让学生“不多学、不少学、学不错、学不乱”。本文本学期对微积分课程在线教学设计、教学过程、教学效果等进行了研究与实践,采取“雨课堂+腾讯课堂+微信”教学模式,激发了学生的学习兴趣,取得良好的教学效果。

一、在线教学设计与教学实践

(一)做好教学设计,确保教学质量。传统线下教学中,教师主要依靠ppt、板书进行讲授,学生处于被动地位,很少与教师互动。在线上教学中,教师将课堂理论教学、信息化教学手段、直播平台雨课堂、腾讯课堂相结合,教学设计中以学生为主体,注重启发诱导,注重将实际问题引入课堂,注重与学生的互动,引导、启发学生积极分析问题,着力提高学生数学素质。线上教学模式与常规的线下教学模式的部分教学设计情况对比见表1。(二)创新教学模式,提升学生学习兴趣。利用雨课堂提前发给学生预习资料,通过雨课堂平台了解学生预习进度及时间,合理安排上课讨论和学生互动。线上授课切忌教师一言堂,应该在教学中设置应用情境,提出问题,促使学生通过雨课堂投票、投稿、弹幕等方式,积极参与课程教学。比如,三重积分的物理意义是空间物质的质量,选取学生熟悉的土豆,设置投票题,让学生想想土豆的几种切法,土豆丝的切法对应着三重积分的穿线法,土豆片的切法对应着三重积分的切片法。腾讯课堂画板功能可以解决微积分课程中公式推导、图表绘画、例题计算,等等,替代了线下教学的黑板功能。在三重积分例题讲解中充分利用画板的手写功能,通过投票、视频与板书,学生较好了掌握了知识点。雨课堂可以对学生进行测验及评价,讲完某个知识点后,事先准备好的测试题,如选择题、填空题和主观题,并设定答题时间,观察答题情况,利用投屏功能在线批改、讲解,了解学生对所学知识点的掌握情况[3],为后续课程教学设计与安排提供参考。在本学期第一章“向量代数与空间解析几何”教学设计中,设计了10个填空题,发现学生回答填空题输入数学符号吃力,完成率低。及时调整教学设计,后面的章节没有设计填空题,转化为选择题或主观题,答题积极性与完成率有所提高。具体每章设计的各类题数目如表2所示。(三)优化教学内容,做好课程思政。微积分是重要的基础课程,学时长,受益面大。教师是教学的设计者和课程实施者,要树立正确的课程观、专业观和学科观。根据时代的要求和学生兴趣,精心设计课程思政教学内容,贴近学生生活实际,实现隐性德育内容显性化,提高教学内容的科学性和针对性,“寓德于教”[4-6]。微积分的第一课,通过听著名数学家演讲和介绍数学广泛应用,引导学生主动学数学、爱数学,用数学思维思考问题与解决问题。在讲解重积分的几何应用—曲面表面积的计算时,结合时政,引入“北斗精神”和国之重器。在讲微分方程知识点时,通过分析数据,学生感受到中国特色社会主义制度的强大生命力,坚定理想信念、厚植爱国情怀、锤炼品德修为。表3是本学期在微积分课程中进行课程思政的部分教学设计。

二、教学效果与教学评价

(一)学生期末成绩提升。微积分有两学期课程,第一学期是微积分ai,第二学期是微积分aii,对同一对象两个学期的成绩进行了比较,发现平均分、及格率、优秀率都有明显提升。同时,对2017级、2018级、2019级3个讲台学生的微积分aii成绩进行了分析,发现线上教学的讲台比线下教学两个讲台的优秀率、及格率、平均分都有提升,表明实施在线教学之后,学生的学习兴趣有了明显提高,学习能力和自信心增强了[7],进行在线教学在提高教学质量上效果较显著。(二)提升学生自主学习能力。线上教学使用雨课堂+腾讯课堂教学模式,所有互动,包括答题、弹幕、投稿都没有算在平时成绩的考核范围。虽然没有硬性要求,主动参与率约为70%左右,说明在线教学激发了学生的学习兴趣。学生到课率几乎每节课100%,讲台101位学生,只有1位学生后期有缺课情况,到课率与出勤率高于线下教学。雨课堂的回看功能,使学生能够对难懂的知识点多看几遍,每节课大约有15%回看率。腾讯课堂有画中画功能,16周教学中教师每节课都会打开小画面,学生可以看到教师本人,所有学生都感觉自己坐在第一排,有面对面和老师交流的感觉,拉近了教师和学生的距离[8]。学生根据需要,利用“弹幕、投稿”等功能,积极和老师互动,有时候请老师“再讲一遍”。有的学生喜欢用腾讯课堂的讨论区留言,有的学生喜欢用雨课堂的弹幕,几乎全部学生参与讨论,最多的1位学生一学期发弹幕512次。与传统教学模式相比,雨课堂+腾讯课堂在线教学应用于微积分教学实践,能够优化课堂教学手段,提高了学生学习自主性、积极性。在线教学增加了师生间点对点的交流互动,促进了由“教师中心”向“学生中心”转变,有利于引导学生探究式与个性化学习,从单纯的知识传递向知识、能力、素质的全面培养转变。(三)课程思政效果评价。经过4个月的教学实践,发放了课程思政调查问卷,85%学生能够接受这种课程思政的教学方式,绝大多数学生对课程思政抱有积极态度。使用雨课堂进行微积分课程教学的过程中也存在一些问题,如学生课堂使用手机情况较难监控。学生可能在使用雨课堂的过程中切换到其它页面或者应用程序做一些与课堂无关的事情,影响课堂学习氛围和效果。如何合理利用雨课堂进一步提高教学质量,需要在以后的教学中积极探索。

参考文献:

[1]武贵龙.在战疫中讲好思政大课[n].光明日报,2020-03-24(15).

[2]邬大光.教育技术演进的回顾与思考--基于肺炎疫情背景下高校在线教学的视角[J].中国高教研究,2020(4):1-6.

[3]曲萍萍,王尔申,江秀红,等.基于雨课堂的混合式教学研究——以“电工及工业电子学”课程为例[J].专业与课程建设,2020(5):39-42.

[4]朱婧,申亚男,张志刚.数学模型课程思政的思考与教学实践[J].大学数学,2019,35(6):27-31.

[5]杨祥,王强,高建.从课程思政是方法不是“加法”——金课、一流课程及课程教材的认识和实践[J].中国高等教育,2020(8):4-5.

[6]王光彦.充分发挥高校各门课程思想政治教育功能[J].中国大学教学,2017(10):4-7.

[7]朱婧,张志刚,胡志兴.公共数学课程多层次教学研究与实践[J].中国冶金教育,2018(5):1-4.

线上教学分析篇2

[关键词]植物生理学;线上教学;新型冠状病毒

植物生理学是我校农学、林学、园艺等专业的专业基础课程,授课对象为植物生产类专业的大二学生,每年选课人数约为两千人。但随着2020年春节前后新型冠状病毒疫情的大爆发,线下课堂教学已无法正常开展,河南农业大学本学期全面采用线上教学方式进行授课。尤其是《植物生理学》等选课人数较多的专业必修课程,其线上课程组织和教学资源的建设,显得更加迫切,任务也更加艰巨。为了更好地开展网上教学,课程组老师们精心准备各种教学资料,认真做好教学设计和教学组织工作,与学生联系沟通建立授课班级,做好授课问题应对方案,反复模拟教学运行,利用多种形式与学生沟通互动,及时解决网络授课过程中遇到的问题。由最初的紧张迷茫,到今天的从容应对,保证了网上教学的顺利进行。

一、线上课程教学设计

1.教学资源构建。本课程以《现代植物生理学》省级在线开放课程作为主要的线上教学平台,其课程资源分为理论、实验、习题、讨论交流和知识拓展5个板块。(1)理论板块。重新整合教材内容(《现代植物生理学》,李合生主编,第4版),精挑细选,主要讲解知识点中的重点难点。录制理论课教学视频49个,共505分钟,配套ppt48套,共587张非视频资源。教学视频内容精炼,讲解清晰,画面清新,并且每个视频时长均控制在20分钟以内,以免学生观看过程中产生视觉疲劳。(2)实验板块。录制和制作标准实验操作视频16个,强化实验操作。其中包含12个验证性实验和4个综合性实验。(3)习题板块。设置随堂提问48个;添加各章节单元测试题11套;单元作业共11套,考察形式灵活多变。期末考试题1套,督促学生综合掌握理论知识点。(4)交流沟通板块。设置课堂讨论区和课后答疑区,针对每小节的知识点课堂讨论题144道,通过引导、启发、讨论、总结来强化对知识点的理解。课后答疑区学生可随时留言提问,教师及时给予解答。(5)知识拓展板块。开设了“植物生理之光”微信公众号,分为前言追踪、课堂拓展、师生互动3部分,拓展课堂内容,追踪学科前沿动态,进一步拓宽学生视野,增强其专业自信心。2.课程考核方式改革。创新课程考核方式,注重过程性评价,关注学生的学习过程。植物生理学课程考核的过程性成绩和终结性成绩占比分别为60%和40%,过程性成绩包括上课考勤、教学视频学习时长、课堂讨论参与情况、单元作业、单元测试和其中考试成绩等,终结性成绩是期末考试成绩。3.以学生为主导,强化现代信息技术与教育教学的深度融合,构筑全方位、多视角的教学模式。通过慕课平台、慕课堂小程序以及微信群、QQ群、钉钉群、微信公众号等开展上课签到、课堂直播、课堂讨论、随机提问、课后答疑、课堂内容拓展、前沿动态追踪等教学活动,加强师生互动,生生互动,引导学生发现和解决实际问题,激发其探究课程内容的激情[1]。

二、在线教学的组织实施策略

1.建立线上班级微信群、QQ群、钉钉群。采用QQ群或微信群等学生广泛使用的社交软件建立线上班级群,在群内上课预告、通知信息等。QQ群可传送和长时间存放视频等大容量文件。另外QQ具有屏幕共享功能,可在网络教学平台因访问量太大无法承载或出现其他意外情况时,不再受限于网络,只要开启QQ等常用聊天工具即可完成[2]。2.让学生提前注册登陆中国大学慕课平台,了解线上课程的教学资源设置和课程考核标准。并在正式开课前带领学生进行网络试课,使学生熟悉线上课程的教学模式以及腾讯会议、钉钉等辅助教学软件的使用方法,保证正式上课时学生能熟练使用软件的各项功能。3.每次上课提前1天通过微信群、QQ群以思维导图的形式本节课的课程教学安排,使学生了解课程的具体教学内容和学习目标,做好课前预习和准备工作。4.课前30分钟,教师通过慕课堂向学生提前发送课堂签到通知,以避开课前网络签到高峰期,督促学生进入上课状态。5.正式上课时,在QQ群、腾讯会议中通过屏幕共享播放慕课上的教学视频(或让学生提前在慕课平台自行观看视频和ppt进行预习),然后针对重点和难点内容,通过随堂提问、课堂讨论、互动答疑以及联系生产生活实际案例、学科前言动态等方式进行知识扩展,引导学生参与教学,加深学生对知识点的理解和运用。6.借助“植物生理之光”微信公众号,进一步拓宽学生视野,培养其专业志趣。并邀请部分学生共同参与公众号的运营管理,根据同学们的学习需求及时调整内容。7.依据课程教学进度,定期单元测试和单元作业,考察学生对理论知识点的综合掌握能力。

三、在线教学模式的思考

(一)线上教学不是单纯的“网络直播”。在线教学并不是传统的线下课堂教学的简单时空转移,而是整个教学模式的转变。要求教师由主导者转变为组织者、指导者、评价者,投入更多的精力和时间,合理整合资源,做好教学设计,结合教材内容和学生认知规律,对微课、习题、知识拓展、课后训练等进行有效的筛选和整合。教师只针对重点内容进行必要的点拨,尽量少讲、精讲,真正使学生成为课堂的主体,培养学生的自主学习意识以及解决复杂问题的综合能力和高级思维。把线下教学的“满堂灌”方式直接搬到线上,变成单纯的“网络主播”或讲课视频回放,是对线上教学的曲解,其教学效果也大打折扣[3]。

线上教学分析篇3

[关键词]学习分析;大数据时代;高校教师;在线专业发展

[中图分类号]G434[文献标识码]a[文章编号]1672-0008(2014)01-0056-07

一、引言

随着智能手机、“可佩带”式计算设备的逐渐普及和云计算技术的逐渐成熟,人们的行为、位置甚至身体生理数据的每一点变化,都成为可被记录和分析的数据。一个大规模生产、分享和应用数据的时代——“大数据时代”正在到来。在这个以数据为核心的时代。一股在线教育浪潮正在席卷全球的教育领域,据mit斯基商学院报告:从2002年到2012年。美国参与至少一门在线课程学习的人数由57万激增到670万。新型的智能网络学习平台,正在成为高科技领域创新和投资的重点。如。著名的在线教育公司Cours-era已经和普林斯顿、宾夕法尼亚大学等30多所大学合作,在互联网上免费开放大学课程。2012年,可汗用一台电脑创建了可汗学院(Khanacademy),招募了一千万学生,创造了教育神话,被公认为全球教师界的超级巨星。哈佛大学、麻省理工学院和凤凰城大学等著名高校花巨资开始投资建设自己的智能网络学习平台,并向全世界免费开放,eDUCaSUSe将2012年誉为“颠覆性改变高等教育年”。

诚然,无论在发展中国家还是欧美等发达国家的高校,学习管理系统(LmS)和虚拟学习环境(VLe)是很常用的一种教学工具,这预示着高等教育正在经历着一场真正意义上的数字化、网络化、全球化的历史性变革,以往一直改变着人们日常生活的数字化革命,正在逐渐改变着高等教育生态系统的每一个细胞。高校教师传统的教学和研究模式趋向颠覆。学生在在线学习时,会留下关于行为、利益和偏好等方面的大量“面包屑”似的数据。教师合理分析并理解这些数据,不仅对大规模在线课程还是其他类型的学习都有裨益。高校要取得较好的发展,高校教师的数字化变革是核心要素,但教师往往不能很好地掌握在线教学的必要教学策略,因此,教师需要学习在线教学中新的教学、交流和工作方式。美国eDUCaUSe学习计划2012年会将学习分析与高校教师专业发展列为研讨的专题之一。在大数据时代,高校教师如何有效地利用这些在线学习系统和环境。挖掘、分析并理解这些数据,进而为学生设计出更具应用性的学习环境、开发适应性课程、改进自身教学实践。促进自身专业发展。是当今高校教育信息化进程中的重要课题之一。本文旨在以大数据时代高等教育变革为背景,探索高校教师如何利用学习分析,来掌握提升自身专业发展的策略和方法。

二、学习分析在高等教育中悄然兴起

学习分析技术是测量、收集、分析和报告有关学生及其学习环境的数据,其目的是理解和优化学习及其产生的环境。学习分析的发展源于商业分析、教育数据挖掘和学术分析等概念,它整合了信息科学、计算机科学、统计学、心理学、学习科学等多学科的概念和技术。美国nmC《2011年地平线报告》提出,学习分析在高等教育中具有广阔的应用前景。之后在全世界掀起了学习分析的研究热潮。nmC《2013地平线报告(高教版)》(预览版)提出“大数据和学习分析”将在未来2-3年成为主流技术。对全球的高等教育而言,学习分析具有能觉察和应对21世纪教育和学习的复杂景观的能力,是一个迅速发展的研究和实践领域,已经引起了全球各国政府、教育基金会和学习机构的关注。eDUCaUSe副主席SusanGraiek指出:使用分析来支持关键机构的产出(效果):通过高性能计算、大数据和分析支持研究任务。分别是美国2012年十大高等教育中it应用热点问题之一。

从商业到高等教育机构,几乎所有的机构都在分享相同的应用分析的业务,如在商业领域已经率先发展并从大量数据中获得见解的技术,可以识别产品的忠实和潜在客户,提炼产品对顾客需求的满足程度,从而调整他们的市场并获取用户使用产品的经验。企业在思考“谁是我的忠实客户”,高校在考虑“谁会钟情于我们的学校”,通过解决有关招生、融资和运作效率,高校正在践行以确保办学成功。如企业为消费者量身定做广告一样,分析学生学习相关数据,需要能够处理这些非结构化的文本和图像等来自多方面的大数据的新技术。高校的研究者和开发者开始开发模拟技术以洞悉在线学习者的学习活动,如,利用分析软件使教学过程变得有效而准确,训练学生高效行为和习惯:捕获学习者在线行为的大数据可以推断其知识、意图和利益,创建预测未来行为和兴趣的模型,特定学生的数据可用于定制在线学习平台和推荐学习资源,这将有助于学生学习成功。如。美国在线教学系统Knewton、马里兰大学的“检查我的活动”等项目成功地分析学生需求,评价学生学习绩效。

学习分析在高等教育中的应用具有众多优势,在解决目前高校有关学习和教育经验的众多问题时具有巨大潜力。如。预测确定学生额外学习支持的需求模型、减少学生自然流失、测量学生特质、构建能够提升教学实践的弹性模式等。学习分析利用数据密集和数据基础,支持正式和非正式学习以扩展当前学习环境过程中的理解能力。学习分析具有支持元认知学习的潜能,能鼓励学习者对自己的学习负责,学习分析能利用大量的数据和先进的技术增强学生管理自己的学业发展。

学习分析不仅具有有益于学生学习的潜能,而且对教师的教学也有帮助。对学生学习生成的相关数据进行分析,利用实时和基于数据决策的工具可以提高教师课堂教学效率。并增强相关学习服务。探索监控学生的学习活动并预测学生的学习结果的方法。能使教师对学生进行有效学习干预和决策。学习分析还能提升教师对学生绩效的可视化分析能力,教师从分析视角得出可视化结论并采取相应的行动,进而为学生开发适应性的学习资料。

学习分析是一个破译来自教育大数据、学生相关系列数据的趋势和模式等领域,其目的是进一步发展个性化的、支持性的高等教育系统。学习分析可以帮助高校领导削减成本和促进教学和学习,使用预测分析可以提高效率、节省费用、提高学生成就、规划课程,招募和留住大学生,优化教室的调度以及获得校友的资助。高等学校开始使用学习分析促进其服务并改善学生的学业,营造数据分析文化。这对高校资金的科学预算、资源的合理配置、减少重复建设或者投资效益评价和提高教学效率,以及提高人才培养质量都具有重要意义。

三、大数据时代高等教育呼唤具有数据分析能力的教师

(一)大数据时代高等教育的变革

大数据(bigdma),或称巨量资料,是指所涉及的资料量规模巨大到无法透过目前主流软件工具,在合理时间内达到撷取、管理、处理并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。进入2012年,大数据一词越来越多地被提及,人们用它来描述和定义信息爆炸时代产生的海量数据,并命名与之相关的技术发展与创新。2012年3月,美国联邦政府宣布投入2亿多美元启动大数据的研发任务,并把大数据定义为和历史上的互联网、超级计算同等重要的国家战略。并采取了如下主要举措:鼓励研究型大学设立跨学科的研究生专业课程,以培养新一代数据科学家和工程师人才:向一个研究培训小组发放200万美元的奖金,用于支持大学生培训计划,教授他们如何利用图形和可视化工具解析复杂数据:召集各个学科和领域的研究人员,共同探讨如何利用大数据转变教育与学习模式。这充分体现了美国政府对大数据时代教育领域的足够重视。

大数据既是一门技术。又是一种商业模式。大数据风暴正在变革着我们的思维方式,并开启了一次重大的时代转型。大数据正在改变着我们的学习、生活和工作,成为新发明和新服务的源泉。哈佛大学社会学教授加里,金说:“这是一场革命,海量的数据使得各个领域开始了量化进程,无论教育部门、商业部门还是政府。几乎所有领域都将卷入这种进程,高校也身在其中。”据统计。全球结构化数据增长速度约为32%,而非结构化数据增速高达63%,这个趋势在高校亦然。目前,高校数据库里的内容不仅多,而且结构也发生了极大改变,大量的数据是非结构化数据。

大数据引发了全球在线教育的热潮,mooC的出现真正体现了高等教育的国际化。Coursera、edX、U-dacity等智能平台面向全世界提供知名高校的优质课程。2013年5月,edX发展了首批亚洲成员。包括清华大学、北京大学、香港大学等高校。清华大学创建了“大规模在线教育研究中心”,近期将开发30门新一代在线课程。这些平台因为能收集、分析、使用大量数据而强大,众多学习者在此平台中学习时留下重要的学习行为数据,当数据累集到一定程度,就能够通过大数据技术分析得出学习者对哪些知识点比较感兴趣、哪些学习工具和学习资料使用频率最高等规律,了解这些规律有助于研究全球学习者的行为模式,进而打造出更具适应性的智能学习平台,并强化其学校的品牌效应。吸引更多学习者注册本课程。

教育领域正在发生的这场革命,缘于伴随着信息技术的进步,人类收集、存贮、分析、使用数据的能力的大幅度增强。不难想象。这种以智能化学习平台为先导的大数据时代,无论对学习者、教师、学校、整个教育产业,甚至是在线教育。都将催生革命性的变化。这将使传统高等教育模式面临新挑战,原有的高等教育生态甚至会被打破,利益将重新分配。这股正在兴起的在线教育浪潮,已经造就了一批教育明星和通过教育致富的高收入群体。这将使教师这个职业的吸引力逐渐提高,教师这个行业的竞争性增强,新的人才可能涌入,旧的格局必将打破。

针对大数据时代高等教育的变革,我国教育部已经将发展在线教育作为深化我国高等教育改革、提高高等教育质量和提升国际竞争力的重大举措。在不远的将来,名校将人人可上,普通大学的发展会受到什么影响?既然最好的视频资源可以免费获得。教师的角色又需不需要调整?也许发展到最后,可能会让一些教师成为助教,甚至会被淘汰。一方面,知识的贡献使得优秀的教师有更好的发展前景:而另外一部分教师也有可能转行。也有可能做辅导教师。这些变革必将对教师提出严峻挑战。对教师提出更高的要求。

(二)大数据时代高校教师应具备较强的数据分析能力

美国面向教师的“教育技术标准”(2008版)规定,数字化时代的高校教师应该具备的能力有:理解在线学习如何支持大学发展,理解教师在在线教学中的职责,应用在线教育教学法开发高质量的课程,解读在线学习者独特的需求,适应关注以学为主的在线课程的传递方法。利用学习管理系统创建关键的学习内容,理解有效的学习社区组件并将其整合在在线课程中,构建基于在线学生的个别化和协作性的任务和评价,高效地与在线学生交流并提供及时反馈,展示最新的有关在线资源的理解,认识到教师参与在线教学的挑战,参与专业发展、提升领导力。

但在大数据时代,高校教师只具备基本的数字化教学能力是远远不够的,还应具有一定的数据分析能力,以适应数据支持的决策文化。据报道。大数据时代具有分析技能的人员将十分走俏,麦肯锡全球研究院在2011年5月估计,仅美国就需要19万“熟练掌握分析技能的人员”,以及150万“能够分析大数据、并根据分析结果进行决策的经理人和分析师。美国联邦政府2012年的大数据研发任务中明确提出:召集各个学科和领域的研究人员,共同探讨如何利用大数据转变教育与学习模式。相关专业的高校教师要率先学数据分析的相关知识和技术,肩负起培养专业数据分析的重任,其他学科的教师应该主动适应高等教育数据化发展,理解数据支持的教学决策文化,提升分析数据的能力,并清楚地认识到大数据时代高校课程变化对自己专业发展提出的严峻挑战,意识到适应大数据时代要求的专业发展的重要意义。美国高品质在线专业发展提供商pBSteacherLine。从一开始就收集了学习者、教学和课程方面的数据,该公司认为。在线教师发展除了要注重在线发展的一般要求外,更重要的是要适应数据驱动的文化。提升教师数据分析能力。

四、学习分析在高校教师在线专业发展中的作用

教师在线专业发展,是指教师通过在线学习、在线教学和在线研究实现专业提高的活动,使高校教师获得并增强他们的教学、科研和社会服务等专业活动的能力。高校教师的在线专业发展。从时间维度来讲,经历了职前学习、职中实践、反思以及面向未来幸福的教师等阶段。从空间维度来讲,高校教师在线专业发展在传统环境和数字化虚拟化环境中共同发展。高校教师作为一种职业,其专业内涵包括:教学、研究和社会服务的专业知识与精神,要求教师能在教学、学术、服务和行政四个方面都有所建树。高校教师作为当今社会中的特殊群体,是一个多角色的整合体,在专业发展的历程中,会在不同阶段扮演不同的角色,如,学习者、教学者、研究者和管理者等。新技术已经改变教学,同样可能改变教师专业发展。在以数据为核心的大数据时代,学习分析如何改进教师在线教学实践。促进高校教师在线专业发展?

(一)学习分析可以提升高校教师作为在线学习者的学习效率,激发其自主专业发展意识

教师专业发展的本质是教师自学并获得能力提高的过程。专业知识每天都有新发展,高校教师要充分利用网络来更新自己的专业知识,并通过不断的在线学习来体验动态的专业实践价值。大数据时代对高校教师提出了终身学习的切实要求,要求他们必须掌握数据经济时代到来的必备知识与技能,如。新的在线教学设计技能、数据分析技术和学习分析技能等。

高质量的在线专业发展机会,对新手和经验丰富的在线教师的成功都是至关重要的。教学和技术的综合训练、学习对教师顺利进入在线课堂是很有必要的。要经过训练学会使用webCt和Blackboard等课程管理系统。学会设计课程内容。创建网络化学习环境。从学习的自由度和规模来看,教师的第一种在线学习方式为结构化、有组织的在线学习。如。美国emSS教师在线学习项目和中国高校教师网络培训中心的在线培训。另一种是教师自发的、以教师自身专业需要和兴趣而选择的在线学习,如,参加系统专业课程学习网站、参与网络学习共同体。国外大学颇为重视新教师的职前培养和职后培训工作,美国印地安那大学、普渡大学和迈阿密大学等几乎所有的大学都建有学习与教学促进中心,如,迈阿密大学教学促进中心主任米尔顿,D,克斯(miltonD,CoX)创建了全校性的教师学习共同体,为教师个体提供一个学习、寻求帮助、宣泄情感、建立关系和信任、获取专业发展支持的场所。英国伯明翰大学针对新教师岗前培养提供了内容丰富、材料翔实的网页,涉及岗前培养的活动安排、课程设置、培训考核等多个方面。

在在线学习中,教师可以利用学习分析及相关工具诊断自己的学习,合理安排时间、制定学习目标,利用学习分析评价自身的学习效果。如,利用类似于Snnap等学习分析工具,分析教师在线学习或培训课程管理系统中的数据,能为合理有效地评价自己的学习提供数据支持。通过学习分析得来的数据,不仅有利于教师自我评价,更重要的是通过数据。教师可以了解自己的优势和不足。认识自我、发展自我、规划自我。教师在线学习是一种相对宽松、自由、民主的学习环境,这种学习环境会增强教师的学习体验、提升教师教学创新的自信心,通过学习逐渐形成专业发展意识,形成自身的职业发展定向。

(二)学习分析可以提高高校教师作为在线教学者的教学效率,发展其在线教学实践智慧

教学是大学教师最基本的职责,教学能力的发展是高校教师专业发展的首要内容,提高在线教学质量是高等教育发展的不懈追求,这需要促进高校教师在线教学发展、提高教师的在线教学能力。教师通过学习分析和相关工具得到关于学生学习绩效、学习过程以及学生对课程教学的信息,这些信息从数据决策的角度,可以为教师的教学角度的课程设置、教学改进以及从教师学习者角度的终身发展定向,这些信息是教师成长过程中重要的一线数据,也是促进教师专业发展的一面镜子。

其一,分析教学需求。有助于科学决策。学习分析可以使教师给予实时数据的教学决策,提供个性化学习内容和学习支持。可汗学院利用teachertookit获取学生观看视频和实践练习的数据,分析报告能决定那些学生在努力学习,此报告不仅供师生检视学习进步,也有助于决定如何为特定领域需要帮助的学生创建个性化的学习。为了探测教师如何应用数据进行决策,美国纽约市教育委员会雇用一家名为“theGrownetwork”评估报告公司,利用数据挖掘和学习分析的相关技术,分析在线教学的数据,针对教师的报告关注拥有各种技能水平的学生,因此。可以确定教学需要:使用此工具的教师能够考虑自己在某领域内教学实践的背景下做出决策:确定教学日程、每周安排、分组、个别化学习计划,以便满足学生不同的学习需求:以及与学生家长就学生学习问题进行交流:通过审视自己的教学以提升自身的专业实践能力。

其二。合理设计课程,促进学生成功。在线课程的质量是网络教育质量的核心部分,课程设计能力是高校教师教学专业能力与知识的核心要素。美国在线学习平台“Knewton”采用自适应学习算法来判断学生的实际水平,并为其提供适应性课程指导。从亚利桑那州立大学10000余位学生的反馈来看,Knewton确实起到了良好的作用,不少学生都在原定计划前完成了学习任务。美国eLl2012年年会讨论实时分析对学习者在活动课程中是否有效时,与会者一致认为教学设计者具有重要作用,如。萨斯喀彻温大学的克里斯,布鲁克斯提出了一个快速的教学设计过程:通过课程设计解决最新问题或不足。为了特定课程中的学生,他提出了一个利用教学设计师和使用描述性课程仪表板在内的人员配备模型。实践证明:快速部署、小规模的干预措施是易测量、更可取的。第二个例子来自西班牙科尔多瓦大学,研究者为了使数据挖掘技术能被教师灵活应用并分析他们的课程,开发了整合了基于moodle的实验数据挖掘工具。此工具自建一个开源框架,允许课程设计师去做一系列的课程分析或课程集合。目前,数据挖掘技术已经用于根据性格和学习策略的反应来进行学生组别、检测学生失误、识别不良学习动机的学生和预测可能的学生学习结果。

其三,监控教学实况。促进反思性实践。美国学者珀斯纳提出“经验+反思=教师的成长”,他认为,没有反思的经验只是一种狭隘的经验,决不能上升到教师的系统理论及规律。体验与反思是高校教师专业发展的必经环节,理想的课程要变成高校教师的教学实践知识,上升到实践智慧的层次,必须经过自己教学实践的亲身参与、理解、体验与感悟。高校教师应该不断地反思自己的日常教学实践,追问教学生活经验的意义与价值。学习分析可以帮助高校教师监视网络教学的实时情况,为其教学反思提供有力的实时数据支持。美国加州大学评估和学生测试研究中心开发了在线的决策支持工具——oSp(theQualitySchoolportfolio),oSp的设计目的是为了促进教师使用数据的能力,教师可以用oSp为每个学生建立一个单独的纵向的成长记录,其包括个人信息和评价信息,该记录还包括与学生观念、兴趣、习惯和学习机会相关的数据。在QSp的报告表里,教师可以轻松快速地创建个性化的学生进步报告,密切监视学生在达到报告的目标过程中所取得进步,并且能显示哪些目标已达到,哪些还没有实现。研究发现,oSp能促进教师合作和分享计划,经过此项目中的数据应用,教师已经很看重数据应用在确定学生需求中的重要价值。还有一个例子是丹麦哥本哈根商学院的教学分析项目,旨在向教师提供课堂中的实时分析信息。目标是为持续的学习活动现场提供及时的、有意义的和可操作的形成性评估。

(三)学习分析可以提高高校教师作为研究者的研究绩效,提升其对学生在线学习的服务能力

高校是知识生产的主要场所,科学研究是大学教师专业发展的又一内容。雅斯贝尔斯曾经说过:“大学教师首先应该是研究者。大学教师要指导、激励学生刻苦钻研,最好的研究者才是最优良的教师。”因此,高校教师要树立“教学即教研”、“教师即研究者”的观念。利用学习分析对与学习者学习过程相关的数据进行深入分析与阐释,能够发现隐藏在每个学习者学习数据背后的学习偏好和学习模式,教师利用学习分析分析汇集于在线学习系统中的学习者相关数据。发现隐藏在网络学习中的学习规律。从而更好地设计适应性在线课程。提高教学绩效。体现专业发展的价值。美国佛罗里达州立大学的研究者通过分析67名学生在moodle平台中发表的日志来聚焦学习活动,以检验这些活动是否能预测学生的社区意识,在课程结束时,所有学生参加了课堂社区规模(CSS)测试,测试分数与每个学生的累计用户日志匹配,研究人员认为记录用户事件的总数是一个在课程里有效的社区意识的预测。通过进一步地研究,最终可以帮助教师客观地为自己的学生建立一个更精确的和定制的内容。另一个例子来自美国普渡大学。为了增加学生在课堂上的成功率,约翰,坎贝尔教授研究团队开发了“学术警报系统”(Sig-nals),把它集成到Blackboard的CmS中,该课程信号是通过三种独特的方式使用和工作:它提供了实时反馈和早期干预,一般在课程开始的第二周就开始干预。提供了频繁和持续的反馈。学生登录系统之后会在一个简易的面板上显示红色、黄色或绿色指示灯。直观地显示学生是否做得很好。该系统挖掘并分析学生学术成绩的数据。如。测验和考试成绩以及学生努力的证据,数年的研究表明。早期的频繁评价不仅是最佳实践,也是改变了在课程学习中表现不佳学生的研究习惯的一种有效方法。

(四)学习分析可以提高高校教师作为管理者的管理效率,提升其在线教学领导力

在网络环境中,教师面对当前复杂的在线课堂情境以及更加复杂的教育对象,教师的在线管理能力变得越来越重要,教师作为管理者的角色不容忽视。在线教学中高校教师作为管理者的角色需要管理课程内容、管理在线学习者、管理学生作业、管理在线学习活动以及管理学习管理系统等。美国北亚利桑那大学的“学术早期报警系统(GpS)”项目。在GpS系统中学生和老师使用同一网页,这使学习者更容易成功。该项目使用数据挖掘和学习分析。分析学生在在线学习系统中学习的情况。重点分析学生的考勤、成绩、学术等方面。学生可以在系统里或者在邮件里收到教师关于自己成绩、考勤和学术关注等方面的信息。诊断性管理工具——“Snapp”是从学习管理系统中获取学生参与讨论、鼠标点击、在同一页面停留的时间等在线学习行为数据,进行实时的社交网络和可视化分析,此工具不仅以可视化的方式显示在同一学习系统中最活跃的学习者,还可以显示学习者之间的在线网络关系等,从而诊断哪些学生在此课程中投入度最小,这样使教学人员评估学生的行为模式,对学习活动的设计目标和干预需要,能为学生合理有效地评价自己的学习提供数据支持。

五、结束语

教师专业发展是一种自主性或主体性发展,一方面,教师需要具有一定的自我发展的意识和动力。自觉承担专业发展的主要责任。通过不断学习、实践、反思、探索,使自己的教育教学能力不断提高,并不断向更高层次的方向发展:另一方面。教师教育应十分关注教师的精神存在。精神教育。概括地说是对旨在促进人的精神世界发展,提升人的精神生活质量的教育活动的总称。精神教育在教育的价值取向主张教育目的在于提高人(学生)的内在精神素养。然而,要通过教育来充盈人(学生、教师)的精神空间,其首要前提是重视教师的精神处境,丰富教师的精神世界。只有教师的精神生长空间不断得到滋养,才能通过自身的精神魅力与学生进行精神对话。在潜移默化中感染学生,提高学生的精神追求,实现对学生真正有效的精神教育。因此。在大数据时代的智能化在线教学热潮中,各种学习平台是预测学生学习活动的重要数据源。学习分析不仅能造就优秀学生,而且能使教师了解优秀学生如何使用在线学习系统。

学习分析在教育领域有积极的应用价值和巨大的发展潜力,也是高校教师在线专业发展的优秀工具,可以帮助教师科学决策教学、合理安排教学策略和设计课程,进行教学反思。体验在线教学的意蕴,使高校教师走上更科学、更幸福的专业发展道路。教师的专业发展不能简单理解为教师不断接受新知识、提高专业能力的过程,我们更应当关注教师精神存在的提升过程。

[作者简介]

线上教学分析篇4

本学期文科类数学期末考试仍按现用全国五年制高等职业教育公共课《应用数学基础》教学,和省校下发的统一教学要求和复习指导可依据进行命题。经过阅卷后的质量分析,全省各教学点汇总,卷面及格率达到了54%,平均分54.1分,较前学期有很大的提高,答卷还出现了不少高分的学生,这与各教学点在师生的共同努力和省校统一的教学指导和管理是分不开的。为进一步加强教学管理,总结各教学点的教学经验不断提高教学质量,现将本学期卷面考试的质量分析,发给各教学点,望各教学点以教研活动的方式,开展讨论、分析、总结教学,确保教学质量的稳步提高。

二、考试命题分析

1、命题的基本思想和命题原则

命题与教材和教学要求为依据,紧扣教材第五章平面向量;第七章空间图形;第八章直线与二次曲线的各知识点,同时注意到我省的教学实际学和学生的认识规律,注重与后继课程的教学相衔接。以各章的应知、应会的内容为重点,立足于基础概念、基本运算、基础知识和应用能力的考查。试卷整体的难易适中。

2、评分原则

评分总体上坚持宽严适度的原则,客观性试题是填空及单项选择,这部分试题条案是唯一的,得分统一。避免评分误差。主观性试题的评分原则是,以知识点、确题的基本思路和关键步骤为依据,分步评分,不重复扣分、最后累积得分。

三、试卷命题质量分析

  以平面向量、直线与二次线为重点,占总分的70%左右,空间图形约占30%左右,基础知识覆盖面约占90%以上。试题容量填空题13题,20空,单选题6题,解答题三大题共8小题。两小时内解答各题容量是足够的,知识点的容量也较充分。

平面向量考查基本概念,向量的两种表示方法,向量的线性运算,向量的数量积的两种表示形式,与非零向量的共线条件,两向量垂直与两向量数量积之间的关系,试题分数约占35%左右。

直线与二次曲线考查,曲线与方程关系,各种直线方程及应用,二次曲线的标准方程及一般方程的应用,方程中参数的求解,各几何要素的确定,试题分数约占35%左右。

空间图形着重考查平面的基本性质、两线的位置关系、两面的位置关系、线面的位置关系、三垂线定理的应用、异面直线所成的角、线面所成的角、距离计算等问题。表面积和体积的计算,为减轻学生负担末列入试题中(但复习中仍要求应用表面积和体积公式),该部份试题分数约占30%。

三章考查重点放在平面向量、直线和二次曲线,其次是空间图形部份。故考查的主次是分明的,符合高职公共课教学大纲的要求。

四、学生答卷质量分析

填空题:第1至3题考查向量的线性运算和位置向量的坐标线性运算,答对率约85%左右,其中大部份学生对书写向量遗漏箭头,部分学生将第3题的答案(-9,3)答成(9,-3)或(-9,-3)等。符号是不清楚的,反映出部份学生对向量的线性运算并非完全掌握。

第4~7题涉及立体几何问题,主要考查线面关系,面面关系。答对率70%左右,其它学生主要是空间概念不清,不能确定线面间、平面间的位置关系。多数对异面直线的位置关系不清楚。

第8~13题涉及解析几何的问题,考查曲线方程中的待定系数,直线方程,点到直线的距离问题,情况尚好,答对率70%左右。第11~13题反而答错率占65%左右,主要反映出学生对各种二次曲线的标准方程混淆不清,对几何要素的位置掌握不好,突出表现在对二次曲线的几何性质掌握较差,不牢固。

单项选择题:学生一般得分为12—18分

第1题选对的占80%以上,学生对平面的基本性质中的公理及推论掌握较好。第2题选对的占70%左右,学生对两向量垂直与两向量数量积之间的关系掌握较好。答错较多的是第4和第6题,其次是第5题。第5题多数错选(a)或(b),可见学生对一般圆方程用公式求圆心和半径不熟悉,同时用配方法化圆的一般方程为圆的标准方程,求圆心和半径也掌握不好。特别是第4题平行坐标轴,坐标变换竟有33%的学生错选(b)或不选(空白),可见不少学生对坐标轴平移引起坐标变换的新概念并不清楚,对新、旧坐标的概念也不清楚。第6题不少学生错选(b),反映出学生对向量平行和垂直的条件混淆,判断两向量相等的条件也不明确,才会出现如此的错误。

第三题:(1)题是考查异面直线的成的角及长方体对角的计算。对本题的解答约80%的学生能找到异面直线a1c1与bc所成的角,但有30%~40%的学生不习惯用反正切函数表示角度,反而用反正弦或反余弦函数表示角度,教学中应引起跑的重视。计算长方体的对角线长仅有20%的学生会用简捷方法“长方体的对角线的平方等于长、宽、高的平方和”。其余学生计算较繁琐。

(2)题是考查证明三点共线问题。约有80%的学生采用不同的方法证明,有用解析法的,也有用向量法的,也有用平面几何与解析几何综合知识证明的“三点连线中,两线之和等于第三线则三点共线”,反映出各教学点对该问题给出了多种证明法和思路,值得提倡。

第(3)题考查根据不同的己知条件选用向量数量积的表达式。

第四题:1题主要考查动点的轨迹方程,学生的解答,多出现两种方法,按轨迹满足椭圆定义求解或按求轨迹方程的四大步骤求解,但解答中又出现不少错误。第五题:1题是考查由给定双曲线的条件求它的标准方程和渐近线方程,但不少学生将双曲线中的参数a,b与随圆中的参数a、b、c混为一谈,对渐逐近线方程掌握不好,不能根据渐逐线的位置,写出渐近线的方程。

共3页,当前第1页12题主要考查用向量法证明四边形是矩形的方法,但不少学生随心所意,反而用解析几何的方法去证明,严格讲这是错误的,应该引起重视。有的学生在证明中逻辑混乱,逻辑推理叙述不严密,在矩形的证明中,用“垂直证明垂直”。对向量的知识掌握不牢固,求向量的坐标时,差值的顺序不对,导致计算错误。

第六题:本题是一道立体几何题,主要考查的知识点一是两平面垂直的性质,二是直线与平面所成的角。本题评阅结果,有近60%的考生得满分,这些学生是掌握了考查的知识点,解题思路清晰,能迅速地用两平面垂直的性质,证明δabc和δbdc是直角三角形,求出bc和cd后,又用三角函数计算cd与平面 所成的角。有的学生构造三角形思路灵活,连接ad得直角δabd,在此三角形中求出ad,又在直角δdac中求出cd,最后在直角δdbc中求出dc与平面 所成的角,即∠dcb。

在20%的学生错答的原因是找不准直角,把直角边当成斜边来计算,导致解答错误。

有近20%的学生空间概念较差,交白卷,有的认为ab与cd是在一个平面上且相交,完全按平面几何的知识来解答本题,如用全等三角形和相似三角形的知识来解,这是完全没有空间概念的主要表现。

五、通过考试反馈的信息对今后教学的建议

通过以上考试命题,试卷质量,答卷质量,基本概况的综合分析,实行统一命题,统一考试,统一阅卷是非常必要的。将考试成绩通报各教学点,对互通信息,相互学习,取长补短,努力改进教学方法,分析和探索初中起点五年制大专教育(高职)的教学规律,也是很有必要的。特别是通过考生的答卷分析,各教学点要开展教研活动,分析教学中的薄弱环节,采取有针对性的措施,不断的提高教学质量。

数学试卷质量分析

一、试卷评阅的总体情况

本学期文科类数学期末考试仍按现用全国五年制高等职业教育公共课《应用数学基础》教学,和省校下发的统一教学要求和复习指导可依据进行命题。经过阅卷后的质量分析,全省各教学点汇总,卷面及格率达到了54%,平均分54.1分,较前学期有很大的提高,答卷还出现了不少高分的学生,这与各教学点在师生的共同努力和省校统一的教学指导和管理是分不开的。为进一步加强教学管理,总结各教学点的教学经验不断提高教学质量,现将本学期卷面考试的质量分析,发给各教学点,望各教学点以教研活动的方式,开展讨论、分析、总结教学,确保教学质量的稳步提高。

二、考试命题分析

1、命题的基本思想和命题原则

命题与教材和教学要求为依据,紧扣教材第五章平面向量;第七章空间图形;第八章直线与二次曲线的各知识点,同时注意到我省的教学实际学和学生的认识规律,注重与后继课程的教学相衔接。以各章的应知、应会的内容为重点,立足于基础概念、基本运算、基础知识和应用能力的考查。试卷整体的难易适中。

2、评分原则

评分总体上坚持宽严适度的原则,客观性试题是填空及单项选择,这部分试题条案是唯一的,得分统一。避免评分误差。主观性试题的评分原则是,以知识点、确题的基本思路和关键步骤为依据,分步评分,不重复扣分、最后累积得分。

三、试卷命题质量分析

  以平面向量、直线与二次线为重点,占总分的70%左右,空间图形约占30%左右,基础知识覆盖面约占90%以上。试题容量填空题13题,20空,单选题6题,解答题三大题共8小题。两小时内解答各题容量是足够的,知识点的容量也较充分。

平面向量考查基本概念,向量的两种表示方法,向量的线性运算,向量的数量积的两种表示形式,与非零向量的共线条件,两向量垂直与两向量数量积之间的关系,试题分数约占35%左右。

直线与二次曲线考查,曲线与方程关系,各种直线方程及应用,二次曲线的标准方程及一般方程的应用,方程中参数的求解,各几何要素的确定,试题分数约占35%左右。

空间图形着重考查平面的基本性质、两线的位置关系、两面的位置关系、线面的位置关系、三垂线定理的应用、异面直线所成的角、线面所成的角、距离计算等问题。表面积和体积的计算,为减轻学生负担末列入试题中(但复习中仍要求应用表面积和体积公式),该部份试题分数约占30%。

三章考查重点放在平面向量、直线和二次曲线,其次是空间图形部份。故考查的主次是分明的,符合高职公共课教学大纲的要求。

四、学生答卷质量分析

填空题:第1至3题考查向量的线性运算和位置向量的坐标线性运算,答对率约85%左右,其中大部份学生对书写向量遗漏箭头,部分学生将第3题的答案(-9,3)答成(9,-3)或(-9,-3)等。符号是不清楚的,反映出部份学生对向量的线性运算并非完全掌握。

第4~7题涉及立体几何问题,主要考查线面关系,面面关系。答对率70%左右,其它学生主要是空间概念不清,不能确定线面间、平面间的位置关系。多数对异面直线的位置关系不清楚。

第8~13题涉及解析几何的问题,考查曲线方程中的待定系数,直线方程,点到直线的距离问题,情况尚好,答对率70%左右。第11~13题反而答错率占65%左右,主要反映出学生对各种二次曲线的标准方程混淆不清,对几何要素的位置掌握不好,突出表现在对二次曲线的几何性质掌握较差,不牢固。共3页,当前第2页2

单项选择题:学生一般得分为12—18分

第1题选对的占80%以上,学生对平面的基本性质中的公理及推论掌握较好。第2题选对的占70%左右,学生对两向量垂直与两向量数量积之间的关系掌握较好。答错较多的是第4和第6题,其次是第5题。第5题多数错选(a)或(b),可见学生对一般圆方程用公式求圆心和半径不熟悉,同时用配方法化圆的一般方程为圆的标准方程,求圆心和半径也掌握不好。特别是第4题平行坐标轴,坐标变换竟有33%的学生错选(b)或不选(空白),可见不少学生对坐标轴平移引起坐标变换的新概念并不清楚,对新、旧坐标的概念也不清楚。第6题不少学生错选(b),反映出学生对向量平行和垂直的条件混淆,判断两向量相等的条件也不明确,才会出现如此的错误。

第三题:(1)题是考查异面直线的成的角及长方体对角的计算。对本题的解答约80%的学生能找到异面直线a1c1与bc所成的角,但有30%~40%的学生不习惯用反正切函数表示角度,反而用反正弦或反余弦函数表示角度,教学中应引起跑的重视。计算长方体的对角线长仅有20%的学生会用简捷方法“长方体的对角线的平方等于长、宽、高的平方和”。其余学生计算较繁琐。

(2)题是考查证明三点共线问题。约有80%的学生采用不同的方法证明,有用解析法的,也有用向量法的,也有用平面几何与解析几何综合知识证明的“三点连线中,两线之和等于第三线则三点共线”,反映出各教学点对该问题给出了多种证明法和思路,值得提倡。

第(3)题考查根据不同的己知条件选用向量数量积的表达式。

第四题:1题主要考查动点的轨迹方程,学生的解答,多出现两种方法,按轨迹满足椭圆定义求解或按求轨迹方程的四大步骤求解,但解答中又出现不少错误。第五题:1题是考查由给定双曲线的条件求它的标准方程和渐近线方程,但不少学生将双曲线中的参数a,b与随圆中的参数a、b、c混为一谈,对渐逐近线方程掌握不好,不能根据渐逐线的位置,写出渐近线的方程。

2题主要考查用向量法证明四边形是矩形的方法,但不少学生随心所意,反而用解析几何的方法去证明,严格讲这是错误的,应该引起重视。有的学生在证明中逻辑混乱,逻辑推理叙述不严密,在矩形的证明中,用“垂直证明垂直”。对向量

的知识掌握不牢固,求向量的坐标时,差值的顺序不对,导致计算错误。

第六题:本题是一道立体几何题,主要考查的知识点一是两平面垂直的性质,二是直线与平面所成的角。本题评阅结果,有近60%的考生得满分,这些学生是掌握了考查的知识点,解题思路清晰,能迅速地用两平面垂直的性质,证明δabc和δbdc是直角三角形,求出bc和cd后,又用三角函数计算cd与平面 所成的角。有的学生构造三角形思路灵活,连接ad得直角δabd,在此三角形中求出ad,又在直角δdac中求出cd,最后在直角δdbc中求出dc与平面 所成的角,即∠dcb。

在20%的学生错答的原因是找不准直角,把直角边当成斜边来计算,导致解答错误。有近20%的学生空间概念较差,交白卷,有的认为ab与cd是在一个平面上且相交,完全按平面几何的知识来解答本题,如用全等三角形和相似三角形的知识来解,这是完全没有空间概念的主要表现。

五、通过考试反馈的信息对今后教学的建议

线上教学分析篇5

穆棱市第一中学高二学年数学靳春明

一.教材分析

1.地位与作用

《双曲线及其标准方程》是全日制普通高级中学教科书(人教版)第二册(上)第八章第三节内容,双曲线是平面解析几何的又一重要曲线,本节课既是对解析几何学习方法的巩固,又是对运动,变化和对立统一的进一步认识,从整体上进一步认识解析几何,建立解析几何的数学思想。

2.教材处理

a.教材的定义并不全面,应该是“平面内与两定点的距离之差的绝对值等于常数

(大于0,小于)的点的轨迹叫做双曲线”

b.教材中只是给了双曲线的定义,而对距离之差2a=0,距离之差2a=2c时没有研究,为了使学生对双曲线轨迹形成有更深的体会,应该加以说明。

二.学情分析

知识结构:双曲线是圆坠曲线中第二学习的曲线,再此之前学生已经学习了椭圆曲线,对学习曲线方程已经有了一定基础和方法,运用类比的学习方法得到双曲线的标准方程并不困难,但在求方程的过程中还有许多需要注意的地方,这又提升了学生分析问题的能力及严密认真的态度。

心理特征:高二学生已经形成了是非观,具备了一定的类比转化及分析问题的能力,在心里上也具备了承受和辨证地接受别人的意见和建议,但对于复杂问题的处理还不够灵活,因此在课堂上要注意发挥学生的主体作用,体现教师的点拨引领效果。

三.教学目标确定及依据

双曲线是继椭圆后的有一个曲线,两者在研究方法与研究内容上类似,但是性质上差别很大这就养成学生在学习时必须辨证的考虑问题。本着课改理念,养成学生对知识用于探索精神,学生亲自体会双曲线标准方程的获得过程,这样学生的动手实践能力得到了提高,有体会到了学习数学的乐趣,根据教学要求及学生现有的认知水平,现制定以下教学目标:

1.知识与技能:掌握双曲线的定义,掌握双曲线的标准方程及其推导方法,理解怎样的双曲线其方程为标准方程,双曲线的标准方程所表示的曲线,其图形有什么特征,并能根据双曲线的标准方程确定焦点的位置。

2.过程与方法:类比推理,探索知识

3.情感态度与价值观:使学生认识到比较法是认识事物,掌握其实质的一种有效的方法;发现数学美体验成功后的喜悦。

4.重点与难点

重点:双曲线中a,b,c之间的关系。

依据:研究双曲线的性质离不开a,b,c之间的的关系

难点:双曲线的标准方程

依据:如何分清双曲线标准方程的两种形式是难点

手段:多媒体辅助教学,指导学生自学法

四.教学理念及流程设计

(一)教学理念

本着以人为本的教学理念及发挥学生主动性,使学生成为课堂的教学原则,遵循事物的发生,发展成熟过程及学生的认知规律,通过学生的自主探索,求出双曲线的标准方程,在此过程中体现生生,师生之间的团结合作,互相帮助的精神,学生的内在潜能得以发挥,通过双曲线方程判断焦点的位置的过程中提高学生分析问题及严密推理能力得以提高,学生体会到学习数学的乐趣。

(二)流程设计

1.复习:椭圆的定义及怎样求得椭圆的曲线

2.新课导入:与两定点的距离之差是常数的点的轨迹是怎样的曲线呢?

3.新知探究:在什么条件下能得到双曲线,怎样求双曲线的方程?怎样通过双曲线方程判断焦点位置?求曲线方程时同桌分别求焦点在X,Y轴的曲线方程。

4.习题分析:107页练习第二题目的:对双曲线的焦点位置的判断

线上教学分析篇6

关键词人教版生物学教材坐标图模型教学价值

中图分类号G633.91文献标志码B

坐标图属于数学模型,大致可分为三种:①平面直角坐标图(可细分曲线图、折线图、柱形图);②变形坐标图;③平面正三角坐标图(三轴坐标系)。现行的各版本高中生物教材中主要是以平面直角坐标图出现居多,以坐标图模型简洁的形式反映生物体生命现象、规律与相关变量的内在联系,从而要求学生能根据识图和绘图探索生物学知识间的相互联系。下面以人教版高中生物教材为例进行分析。

1人教版高中生物必修教材中坐标图模型分布情况

人教版高中生物必修教材涉及的坐标图模型有柱形图、曲线图和折线图三种形式(表1)。

2坐标图模型解读

2.1柱形图模型浅析

人教版生物必修教科书中的柱形图一般是横坐标表示类型,纵坐标表示数量或浓度,且对柱形图运用的要求及难度逐步增加。

(1)在识图上:必修1主要是要求学生区分横坐标的类型,随着类型不同,纵坐标数量或浓度大小也就有所区别(如必修1p63资料分析,如图1所示);必修2则开始运用数据进行分析,对该类图加以说明(必修2p13,如图2所示);必修3的图形与前两册则截然不同,柱形图的横坐标不再是类型而是数量,纵坐标为百分率,涉及的问题难度也有所增加(必修3p86,如图3所示)。

(2)在用图上:必修1要求学生识图后,运用所得信息进行简单的知识讲解;必修2则是读懂图后,根据数据分析其所涉及的生物知识并回答问题(必修2p14的“技能应用”中某种蝴蝶纯合亲本杂交产生的1355只F2代性状,对图中数据分析,判断显隐性);必修3对柱形图开始在坐标轴左右排列,用图时不仅要对坐标轴左右数据表示的内容清楚,还要看其变化趋势(必修3p64两个国家人口年龄组成图),之后再根据题目要求作答。

(3)在绘图上:必修1和必修2涉及绘图的只有曲线图与折线图,基本没有柱形图,必修3则要求根据表中数据绘制柱形图,并找出柱形图中数据的规律(必修3p131的“技能应用”绘制哺乳动物和鸟类受4种因素影响及比例柱形图)。从这些现象可以看出柱形图模型在生物学教学中的要求和难度是逐步增加的,教材的设计也符合学生认知心理学的发展。当学生经过学习以后,老师就可以根据情况要求学生做相应的练习进行巩固。

2.2曲线图模型解读

根据表1统计,人教版生物必修教材中柱形图、曲线图和折线图数量比为8∶20∶9。可见曲线图模型教学占有一定的优势,许多生物现象具有一定的规律性,需要用曲线图让读者提取并分析信息找出规律,从而达到坐标图模型教学的目的。对于坐标曲线图这类题型解读的关键可概括为八个字:识标、明点、析线、解面。

(1)“识标”:在曲线图中,坐标分为横坐标(自变量)和v坐标(因变量),一般情况是因变量随自变量的变化而变化。坐标轴上所示含义则是在识图时必须掌握的部分信息,有时还会伴随“单位”的出现。同时,需要注意坐标图横纵坐标上文字表示的内容。如:影响酶活性的温度与pH的坐标图看似很像,但因图下面一个是“温度”,另一个是“pH”,则曲线与横纵坐标变化就会有区别,即过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。温度低可以降低活性,但不代表酶被破坏,失去活性。以上这些就会增加用图的难度。

(2)“明点”:点在曲线图中可表示生物体某个特定状态下的生命活动或最适浓度下某物质的状态。坐标中的一些特殊点(如:起点、终点、最高点、最低点、转折点、交叉点等)所表示的生物学意义更是明点的关键(必修1叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱,如图4)。

(3)“析线”:即分析曲线的变化趋势和走向。线条在坐标图中主要反映的是事物的变化规律,一般由横坐标变化引起纵坐标起伏,进而让学生从中找出信息,分析线条趋势,由定量数据转化为定性的分析,从而归纳事物变化规律,得出结论,如图5所示。

(4)“解面”:“面”就是对坐标中的曲线与坐标轴(或几条曲线)所围成的面积进行“圈地运动”,并理解该面积的生物学意义,分析其中所隐藏的信息。

2.3折线图模型明晰

折线图其实与曲线图有异曲同工之处,都可以表示因变量随自变量的变化而变化,且有的曲线图是由折现图转化而来的(必修3图4-5某岛屿环颈椎种群数量的增长,“J”型曲线)。但针对特殊情况时,生物体生命活动只能使用特定折线图来表示(必修2“受精作用”中“技能训练――识图和作图:某种生物的精原细胞有丝分裂和形成过程中染色体数目变化”),如果用曲线图就很难表示出数目具体变化情况与分裂期的关系。

当然折线图模型也可以通过识标、明点、析线、解面(在折线图中涉及很少)进行讲解,步骤同曲线图模型的解读基本一致,不同在于要强调在横坐标上具体某个点所对应的纵坐标的值,即数据分析的准确性要求更高。坐标轴上的文字信息、数据及“标”是不可轻视的,因为它们所隐藏的信息可能就是读者容易忽略的关键点。

3坐标图模型对生物学知识解读价值

通过对上述三种坐标图模型在生物中的解读和分析,不难看出它们之间既有内在联系,又有各自的特点。对于在生物学科中的应用,它们都具有一定的研究价值。

3.1对坐标图模型进行图文转化,透过现象看本质

从人教版生物必修教材或一些资料书籍中,可以看到在知识的描述中,大段文字叙述已是“家常便饭”。面对这样的情况,不止教师觉得繁琐,很多学生更是感到“恐惧”。当学生面对大段文字叙述的题目时,通常他们都会被该形式给“吓到”,便会产生“好难的”心理暗示,继而放弃题目。

文字叙述转化为简单形式更利于学生接受。吴宁、雷霆文等在生物化学教学中对抽象概念教学法进行实验,结果显示图表教学班级的学生对抽象概念的理解程度明显高于常规文字教学班的学生。这在一定程度上体现了“文不如表,表不如图”的道理。回顾必修3讲解抵抗力稳定性和恢复力稳定性时,教材用了一大段文字叙述,如果在此处插入一幅坐标图(图6),不仅把繁琐文字简单化,还会让读者从中分析,找出一些隐藏的信息。如,抵抗力稳定性越强时,恢复力稳定性越弱,两力关系相反,但又共同维护生态系统的稳定性等。这样可以帮助学生透过现象看本质,培养其洞察能力及严密的逻辑思维。

3.2结合实验与坐标图模型,揭示事物变化规律

对于实验结果的统计分析,学生通过绘制和剖析坐标图,既可以深刻理解事物变化的规律,还可以加强对知识的理解。

如必修1“降低化学反应活化能的酶”,即根据实验数据分析绘制不同条件下酶活性的坐标曲线图(如图7、图8所示)。

学生在比较过氧化氢酶与Fe3+的催化效率的基础上,探究温度与pH对酶活性的影响,并通^实验现象和数据统计,完成坐标曲线图的绘制。这样不仅培养了学生观察和数据分析能力,也考查了学生动手实操能力。运用坐标曲线比单纯的文字更形象地表明温度和pH与酶活性之间的变化规律,而曲线的绘制是通过实验得到的数据来完成,因而也更具说服力。

3.3作为培养学生学科间知识迁移、相互交叉运用能力的教学工具

坐标图作为数学模型,已在多个学科间作为教学策略和工具使用。物理学的抛物运动、力场分析等;化学的酸碱中和、反应前后各种量之间的关系等;生物学种群增长曲线(“J”、“S”型曲线)、物质跨膜运输(番茄和水稻对矿物质运输的柱形图)等;地理的气温曲线和降水柱状图、海水温度、盐度随纬度变化图等。这些学科基本都会涉及坐标图模型的运用,因此学生可举一反三,将本学科知识运用到别的学科领域。

【例1】某反应的反应过程中能量变化如图9所示(图中e1表示正反应的活化能,e2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()

a.该反应为放热反应

B.催化剂能改变该反应的焓变

C.催化剂能降低该反应的活化能

D.逆反应的活化能大于正反应的活化能

分析:由图像分析,反应物能量低于生成物能量,则该反应是吸热反应;催化剂只能改变反应速率,不能改变该反应的焓变;催化剂改变化学反应速率就是降低了反应的活化能,所以C选项正确;图象分析逆反应的活化能e2小于正反应的活化能e1。

【例2】图10中曲线i、Ⅱ分别表示物质a在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质p所需的能量变化过程。下列相关叙述正确的是()

a.ab段表示在无催化剂条件下,物质a生成物质p需要的活化能

B.若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则b在纵轴上将向下移动

C.若仅增加反应物a的量,则图中曲线的原有形状均发生改变

D.若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线,改变酶促条件后,则b在纵轴上将向上移动

分析:活化能定义是分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量,而酶能降低化学反应的活化能。由图分析,ac段表示在无催化剂条件下,物质a生成物质p需要的活化能;若将酶催化改为无机催化剂催化,因酶的催化效率比无机催化剂高,则b在纵轴上应向“上”移动;若仅增加反应物a的量,则图中曲线的原有形状不发生改变;若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线,改变酶促条件后,酶活性降低,则需要更多的活化能,b在纵轴上将向上移动。

答案:D。

例1是化学催化剂知识的体现,例2则是生物学的酶活性与活化能的考查,两者都是阐述催化剂对事物变化的影响,且坐标图模型的类型也基本相同。当学生通过接触到某一学科后,也会为其他学科知识的学习奠定基础,这就培养学生知识迁移、交叉运用的能力。

4使用坐标图模型存在的问题及对策

坐标图模型的运用并非万能。首先,对于某些特定现象(质壁分离动态变化)或是装置图实操时(显微镜观察几种细胞),坐标图模型的运用就显得微不足道。此外图表试题过于单调,基本上都是数据分析和坐标图处理,如结构模式图、实物图以及一些概念图等试题就很少涉及。但这些图示也是考查学生对知识掌握程度和动手操作能力的关键。在新课改中这些图形的出现体现了素质教育以全面发展人才为主的趋势。针对这种情况,教师在教学时可以运用实物图、动画、动手操作及多媒体等演示,从而加深学生对知识点的学习和掌握。因此对于坐标图模型的运用只是教学的一部分,需结合其他图像的综合运用才是教育发展的走势。

其次坐标图模型过于定性化,由于影响生物生命现象与活动的内外因素很复杂,给生物学基本规律的探索带来了一定的难度。因此较多的坐标曲线图仅从定性角度上分析自变量与因变量的关系,忽略了自身本质的变化规律,一味追求结果,失去了探究过程自身的意义。面对这样的结果,教师可采取误差分析,重复实验,探索无关变量在其间起到的作用等方式处理,从而在一定程度上完善实验。

当然目前为止,坐标图模型在生物学中覆盖了丰富的内涵和知识,是事物变化基本规律的体现,也是学生能力测试的反映。它不仅培养了学生图文转换的能力,考查了学生实际操作和分析事物变化规律的能力,还增强了学生交叉运用知识的能力。因此,教师应正确认识坐标图模型,解读好其教学策略与实际运用,从而体现出坐标图模型对生物学教学的价值。

参考文献:

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[3]赖胜荣.高中生物学坐标图教学[J].中学生物教学,2015(10):28-30.

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[5]周红英.贵州省近年高考生物试题的分析与思考[D].贵州贵阳.贵州师范大学,2009:29.37.

[6]吴举宏.图表题的信息提取策略[J].高三理化生(生物),2008,4:50.

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[8]徐宏芳.高中生物教学中坐标曲线图的绘制[J].中学生物教学,2011:46.

线上教学分析篇7

关键词:云计算;学习行为;模式识别;在线教学系统

中图分类号:tp39文献标识码:a文章编号:1673—8454(2012)17—0014—03

一、引言

随着计算机网络技术的飞速发展,在线教学系统被大量应用到实际教学中,并已被学生和用户广泛接受,各种教学技术和教学模式经过几十年的发展也逐渐成熟。相比传统教学模式,远程教学系统突破了传统学习方式在时间和空间上的限制,使教与学不再受地域、时间的限制,但其依然存在诸多不足之处,例如:在线教学系统对个性化教学支持不够等等。随着应用的深入,一些原来课堂教学中没有出现的问题也暴露出来,例如:学生和教师分离的问题、学生学习评价的问题。因此,如何进一步改进远程教学系统和改善教学效果,已经成为当前教学研究领域的热点。

在线教学系统中最主要的问题是无法满足学生个性化学习的需要,由于在线教学系统学习者动态且不可控,而且教师和学生之间缺少交流,导致传统的教师人工介入很难在在线教学系统中真正运用,而学习者本身所具有的主观性、模糊性和随机不确定性等特点,又导致传统的学习模式很难满足要求。因此,如何完成对远程学习者学习行为模式的智能识别,挖掘其个性化学习习惯,并据此对在线学习模式进行动态调整,是建立真正的智能化在线个性学习系统的关键问题。

云计算在智能控制和预测、数据挖掘、概念提升以及数据聚类、系统评估、评价决策分析等领域已经得到了成功运用,这种先进技术和理念在教学领域的引入,可以提供海量的分析样本和强大的逻辑计算能力,从而为学习行为模式的智能快速识别提供了技术上的可能,很多在线学习系统改进方面的技术难题有望得到解决。

本文在云计算和模式识别的研究背景下,针对现有在线教学系统进一步改进中所存在的困难和问题,展开了对学习行为模式识别相关技术和理论的研究和应用工作,提出了一些解决问题的思路和方法。

二、研究现状

1970年,Carbonell等人(BoltBeranekandnewman,BBn公司)开发出教授南美洲地理情况的SCHoLaR系统,该系统研究了教学法策略和人类的似真推理,被认为是第一个有代表性的智能教学系统。尽管教育界对于能够识别学习者并提供个性化教学的教学系统一直保持着极大的兴趣,但由于早期计算机系统的性能对于适应性诊断和反馈来讲是非常有限的,很难满足智能教学分析的需要,因此这期间的研究,主要侧重于以实验性系统的教学理论研究。

进入21世纪后,伴随着教育技术的进一步发展,尤其是云计算等先进技术的广泛应用,智能教学研究继续向前发展。已有研究机构在具体的识别算法等方面开展了一些研究,如个性化信息需求特征的定义、个性化信息挖掘算法、个性化信息获取系统以及智能评价系统的研究等,并取得了一些成果。例如,南加州大学的RiDeS(rapiditSdevelopmentenvironment)是智能教学系统开发工具,北卡大学的inStRUCt(implementingthenCtmschoolteachingrecommendationsusingcollaborativetelecommunications)、斯坦福大学的mmap(middleschoolmathematicsthroughapplicationsprojects)是协作型教学模式的教学系统等等。

三、基于云的学习行为模式分析系统架构

传统的研究方式一般仅局限于单一教学系统的研究,因此即使建立了相对完整的分析算法,但受限于分析样本数量有限,得到的结果价值往往比较有限。所以,可以考虑将学习行为模式分析的范围从单一的教学系统扩展到互联网所有的教学系统中,利用云计算技术,将存放于不同区域、不同环境中的教学资源和功能通过服务的方式连接起来,通过建设统一的学习行为分析公有云来对学习者的学习行为进行分析,从而提高分析结果的准确性。这种分析方法本质上是采用了概率和数理统计的思路,通过利用云计算对海量数据的处理能力对大量样本的学习行为模式进行分析,从而区分出各种学习行为模式之间的差异,并从总体上区分出正面的学习行为模式。图1描述了基于云的学习行为分析网络架构。

在线教学系统的重要基础是网络,网络基础设施的情况直接影响着在线教学系统的应用效果。通过不同的基础网络将教学资源和学习行为数据分开,将教学系统架构在各自的私有云基础之上,把学习行为分析数据建设在公有云基础上。一方面,可以提供一个相对高速和可控的网络环境,满足教学资源访问和维护的需要。另一方面,可以减少建设独立的学习行为分析系统所需的软硬件投资。具体的学习分析功能在云端进行,并通过统一的服务调用中心为各个教学系统提供服务。教学系统只须将其学习行为数据提交到位于云端的学习行为分析系统,就可以充分利用云计算对海量数据的分析和处理能力,无须关心学习者的学习行为数据是怎么处理、怎么存放的,只要根据返回的分析结构对教学资源进行动态调整即可,从而实现了学习行为分析服务对各教学系统的透明性。

四、基于云的学习行为模式分析实现方案

线上教学分析篇8

关键词:解析几何代数方程计算机绘图人C交互教学实验

一、解析几何与线性代数课程教学内容的现状和历史

解析几何主要内容是用向量代数方法研究二、三维空间内曲线、曲面的几何问题。向量代数方法主要是一、二次的代数方程与线性方程组。从现在一些高校使用的教材可也看到,解析几何与线性代数课程[1][2]的合并(或集成)为一门课占有不小的比例。下面相关教材的信息统计,可以获知这些变化。工科与理科专业使用教材的情况:工科专业使用的教材《线性代数与解析几何》(网络检索结果约500,000个)或《线性代数与空间解析几何》(网络检索结果约562,000个)的主要章节为:行列式及其计算,向量代数,平面与直线,平面与直线,矩阵及其运算,n维向量与线性方程组,特征值与特征向量,二次型与二次曲面,线性代数与空间解析几何的应用模型。工科专业使用的教材《线性代数》(网络检索结果约686,000个)。使用这两类教材的比例约为562s686。理科专业使用的教材《高等代数与解析几何》(网络检索结果约19,400个)的主要章节为:多项式,行列式,矩阵,线性空间,线性变换,euclid空间,双线性函数与二次型。理科专业使用的教材《空间解析几何》(网络检索结果约49,200个)。使用这两类教材的比例约为194:492。从教材和课程内容,我们看到二次曲面与线性代数在其中扮演重要角色。把高等代数与解析几何合并成一门课具有其内在的合理性,但是,解析几何范围内的几何问题包括除了圆锥曲线(ConicSections)和二次曲面性质与图形之外,还有其他的曲线、曲面。这些曲线和曲面大量地出现不同的科学、工程领域中。例如螺旋线、环面。对于这些曲线和曲面,线性代数方法很难处理。同时,按目前的信息与计算科学的解析几何课程教学计划学时,学生系统地学习解析几何比较困难。我们希望了解和认识一门课程的内涵,也就必须认识它的发展史。解析几何的创立得益于代数学的飞速发展,17世纪笛卡尔[3]引进坐标系后,一大类几何图形和代数方程成为等价的事物。把图形转换为代数方程描述的数与数的关系来研究的方法就称为解析几何。1874年,美国翻译出版的法国学者J.B.Biot的解析几何教材:《aneLementaRYtReatiSeonanaLYtiCaLGeometRY》[4],其中没有出现行列式与矩阵等线性代数的主要方法。1902年,DavidHilbert的几何基础[5]出版了。100多年后,北京师范大学出版社在1984年出版了朱鼎勋与陈绍菱的解析几何教材《空间解析几何学》[6]。这是一本解析几何课程的典型教材。其中主要的方法是向量代数、坐标变换与二次型。传统的数学课程体系中(包括工学数学课程体系),将解析几何单独列为一门课程(或一些独立的章节),主要讲述空间图形(包括空间直线、平面和二次曲面)的代数处理方法。其实,解析几何本身与线性代数有着深刻的内在联系,例如,空间直线和平面都是由线性方程组来表示的,二次曲面的分类其实就是二次形的标准形问题。所以将这些内容加入到高等代数中来,不但节省了大量的时间,而且对学生加深两门课程的理解也是非常有益的[1]。

二、解析几何的现代化与应用前沿以及课程的教学实验

1963年,伊凡・苏泽兰(ivanSutherland)在麻省理工学院发表了名为《画板》的博士论文[7],它标志着计算机图形学的正式诞生。至今已有五十多年的历史。使用计算机处理三维空间的曲线与曲面的显示与人机关系。它可以研究大量的复杂方程的曲线与曲面的性质以及它们之间的关系。在解析几何课程教学方面,计算机作图确实可以增加学生的对非二次曲面几何的直观理解,极大地提高了教学的效率,以及学生直观地理解复杂曲线、曲面。例如用某种计算机语言,计算、绘制一个旋转的椭圆抛物面。如果用z=x^2+y^2形式的方程,编写程序:

x=[-10:0.1:10];y=[-10:0.1:10];[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=X.^2+Y.^2;

plot3(X,Y,Z)

画出来的立体图上的网格是分别按x、y的参数值的变化生成的图(1)。同样的方法,编写程序:

x=[-10:0.2:10];y=[-10:0.2:10];[X,Y]=meshgrid(x,y);Z=X.^2-Y.^2;

plot3(X,Y,Z)

画出的方程为z=x^2-y^2的双曲抛物面上的网格是分别按x、y的参数值的变化生成的图(2)。

不仅仅如此,计算机作图是对解析几何的传统教学方法、手段的重大改进,还克服了复杂曲面曲线无法绘制的寰场H绻仅仅认识到利用计算软件绘制曲线与曲面,可以比较直观的看到曲面的一些基本性质,例如:对称性,有界性,边界等,那实质上还是辅助教学,教学的内容没有进化与更新,也就是给定了曲面的方程,然后计算、绘制该曲面的3维图像,那是远远不够的。一方面计算机绘图渗透到了解析几何课程的教学中,另一方面更重要的发展是三维空间中的曲面、曲线已深入到了可以直观展示不同学科领域的现象、性质与规律。例如,近二、三十年,计算机计算速度的大幅提高,曲线、曲面的计算已经有了相当的发展。最初的3D动画、3D电影,现在的3D打印、3D重构已经深入到科学研究、工程设计以及日常生活中,这些新应用、新技术、新理论还在不断地进化。这些都依赖曲线、曲面的计算与测量。一般情形是曲面并不都是教材中的二次曲面。测量方法有无线电、激光等电学、光学设备,例如:照相机、摄像机、雷达等。特别是在计算机视觉[8]方面,3D重构[9]的发展对三维空间的曲面、曲线的计算提出更高的要求,计算机视觉是计算机图形学的反向计算。计算机图形学是从3维对象测量计算获得图像数据,而计算机视觉通常是从图像数据通过计算获得观测对象的3维图形,也有这两种方法的结合趋势,例如:在增强现实技术中,就是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。

1.解析几何中,n次曲线、曲面在笛卡尔坐标系下的3维计算的手段是n次代数方程,笛卡尔坐标系与代数方程构成了这类3维计算的基础。笛卡尔坐标系与代数方程帮助我们充分认识了二次曲线与曲面。例如:图(1)与图(2)就是使用了笛卡尔坐标系与椭圆抛物面方程x2+y2-z=0、双曲抛物面方程x2-y2-z=0,通过计算给出的这两类曲面的视图。

2.在工程与其他科技领域,等高线图可以表示观测对象特定数据的3维图。这一类曲面一般不能由代数方程来表示。例如:陆地的海拔等高线地图,规则物体或流体的温度分布图,某区域的大气的水汽分布图,运动物体的GpS轨迹图。等高线图实质上是一张关于某种特定数据的照片,形式上等同于图(1)与图(2)。这类图都是通过对观测对象进行测量而获得的某种特定数据对应的三维空间的曲线与曲面图。这些曲线与曲面没有对应的方程,都用离散的二维数据来表示,并存储为一张数字照片。

3.观测对象的3D重构是从一些二维数据照片通过计算得到其他若干个笛卡尔坐标系下的二维数据照片。

1)如果已知曲线、曲面在一个笛卡尔坐标系内的代数方程,那么通过不同笛卡尔坐标系之间的坐标变换,能够确定地计算曲线与曲面的新代数方程。

2)如果已知曲线、曲面在一个笛卡尔坐标系内的等高线图,同样的方法可以得到新笛卡尔坐标系下的二维数据照片。

3)如果已知曲线、曲面在一个笛卡尔坐标系内的其他类型的二维数据照片(例如:一般的相机照片),如何得到新笛卡尔坐标系下的二维数据照片?这部分内容正是计算机视觉研究的核心内容之一。我们指导学生在这个方面做了一些试验与计算。下面简单介绍一下实验的基本方法与实验的结果。在对物体进行拍摄后得到的相片中,由于物体表面几何形态、点光源位置、光强等因数的改变会导致物体表面反射光路的改变与反射光光强的变化,照片中拍摄对象的明暗关系都会发生变化。我们可以根据光源与物体表面的关系(包括理想反射面与一般反射面的成像理论,点光源与反射面亮度的关系),得到点光源下理想表面反射成像的规律。控制其中一个或多个影响物体表面成像的重要参数,改变点光源位置等,拍摄观测对象,利用软件读取照片,用给定的光反射模型进行计算,可以得到观测对象的一个完整的表面的三维数值图像。下图(6)(7)是试验中拍摄的倾斜纸板照片与计算得到的三维数值图像。

三、解析几何教学实验的一些体会

解析几何课程本着联系实际科技应用与科学前沿[10],拓展教学内容,开阔视野的目标,把计算机图形学与“3D计算”的思想、方法与实践引入。我们可以在教学过程使用计算机与显示设备,一方面,在三维空间中,把复杂代数方程对应的图像的基本性质比较直观地显示出来。另一方面,认识到三维数值图像在计算机视觉等高新科技领域的重要应用。通过这一方面的教学与实践,让学生认识到不仅仅方程的计算与推理可以分析曲线、曲面的性质,还可以通过适当的计算也可以分析曲线、曲面的性质。进一步,认识到计算机的计算能力与显示同样能够证实曲线、曲面的特征。即基于适度的基本编程的人机交互[7]来学习曲线、曲面的基本规律。上文列举了的解析几何与计算机相结合的例子,通过使用这种更简洁易懂,同时更加现代化的解题办法,真正实现数学与计算机的结合,使得解析几何这门学科具有新的生命力。

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线上教学分析篇9

在线学习活动设计直接影响远程学习者的学习效果。本研究基于国内外学习活动领域相关项目的研究成果,结合我国目前在网络课程设计开发方面的案例分析,以建构在线学习活动设计模型为研究目标。研究中综合采用了多种研究方法,首先明确了在线学习活动的交互本质和理论基础,在此基础上通过分析网络课程中的学习活动案例,梳理了构成在线学习活动的若干因素,并就在线学习活动框架和设计策略进行了归纳,建构形成了在线学习活动框架和设计模型,以期对完善网络教学的设计理论、指导在线学习活动设计提供借鉴。

【关键词】学习活动;网络教学;设计模型

【中图分类号】G434【文献标识码】a【文章编号】1009―458x(2014)04―0031―04

一、研究设计

遵循网络学习者学习特征和规律的学习活动设计模型,是提高网络学习成效的有效途径。已有相当数量的国际组织和研究项目关注学习活动研究,并取得了一系列研究成果。[1]目前我国还缺乏对国际上相关研究成果的系统分析和对在线学习活动设计的模型研究。

本研究的目的,在于建构一个能指导网络教学实践的学习活动设计模型。在研究过程中,我们首先在多项已有研究成果的基础上,明确了在线学习活动的交互本质和理论基础;然后采用案例研究方法,对典型在线学习活动案例进行了深入分析,梳理了在线学习活动的构成因素,包括:任务、场景、辅导支持和评价;归纳出了三个影响活动设计的因素:学习者特征、设计者所持有的学习理论、在线学习环境,并搭建了在线学习活动框架;最后通过综合已有的教学设计研究成果和对活动案例中典型策略的分析,归纳并阐述了若干在线学习活动设计策略。

本研究综合应用多种研究方法,将基础研究与应用研究密切结合,主要采取了个案分析、观察法、问卷法等研究方法进行定量与定性分析。

二、前期研究

为构建在线学习活动设计模型,本研究在前期研究中,已经提出了在线学习活动的本质、理论基础及其构成要素。具体如下:

(一)在线学习活动的本质及理论基础

本研究中,我们将在线学习活动定义为“基于网络所开展的教学活动的必要组成部分,是学习者以及与之相关的学习群体为了完成特定的学习结果,利用网络与外部学习环境进行的交互总和”。[2]另外,本研究将活动理论及学习活动框架等作为在线学习活动设计的理论基础。

(二)在线学习活动的构成因素

基于典型案例分析,本研究在前期研究中通过对网络课程学习活动中实际存在的若干活动样本的归纳总结,提炼出网络课程中构成在线学习活动的若干要素。基于扎根理论分析,对这些要素进行归类整理,提出构成在线学习活动的四个因素,如表1所示。[3]每一个构成因素,又包括特定的内容。

表1构成在线学习活动的四大因素

[因素\&内容\&描述\&实例\&任务\&任务目标\&指向预期的学习结果\&课程知识点、疑难点等\&任务类型\&完成任务的多种方法的归类\&同化任务、信息处理任务等\&任务序列\&多个任务间的逻辑关系\&渐进序列、选择序列\&场景\&场景序列\&指向同一目标的一系列场景\&比如LamS中的场景设计\&角色\&既适用于学习者,也适用于教师\&比如独立的学习者、小组参与者、推荐者等\&资源\&简单或者复杂的学习物件\&比如一个网页、单一数据库、一个视频媒体流、交互式地图等\&工具\&促进应用\&比如搜索引擎、讨论板、电子表格软件、媒体播放器等\&辅导支持\&规则支持\&是基于学习活动系统层面所提出的学习者行为规范和针对性建议\&评价规则、交流规则、分组规则\&进度支持\&协助学习者进行时间管理\&学习路径记录\&人际交互\&实现远程学习者学习支持的重要手段\&异步讨论交流,同步视频会议\&评价\&评价类型\&选择哪种方式对预期成果进行判定的表现\&自我评价、他人评价\&评价步骤\&评价实施过程中的流程\&通常依据任务序列设定评价步骤\&]

三、在线学习活动设计模型

本研究首先通过对在线学习活动典型案例的分析,并结合问卷调查、焦点访谈等方法,归纳构成在线学习活动的四大因素;然后搭建面向在线学习设计的基本框架,对设计模型提出简要的定性表述;在此基础上,结合已归纳的在线学习活动设计策略,构建在线学习活动设计模型。本研究构建的在线学习活动设计模型由五部分组成,分别是:背景分析、任务设计、场景设计、辅导支持设计和评价设计,每一部分又包含相应的具体内容。具体模型如图1所示。

图1在线学习活动设计模型

(一)背景分析

背景分析是进行在线学习活动设计必要的准备阶段,包括课程内容分析、学习者分析和约束条件分析三个环节。课程内容分析是对计划开展的在线学习活动预期成果的分析,是明确任务目标、选择恰当任务类型等后续设计活动的依据;学习者分析和约束条件分析的成果,既是后续任务设计的基础,也是辅导支持设计和场景设计的必要依据。

1.课程内容分析

课程内容分析是后续任务设计的基础,通过课程内容分析,将教学所需要实现的预期课程目标细化为各个活动目标,从而依靠活动目标的实现完成预期目标。学习活动设计者需要通过课程内容分析逐步明确课程的重点、难点及课程各个知识点的内在逻辑结构,并挖掘课程目标所体现出来的学习者在智力发展、技能发展、情感态度等方面的内在逻辑结构。课程内容分析尤其要注重发现课程与学习者的生活环境、经验的联系结构,以及课程知识与学习者的自学、探究的联系结构。

2.学习者分析

在线学习者的经验背景、知识技能、兴趣专长等都存在很大差异,这些差异是进行在线学习活动设计所不能忽视的。学习者分析的目的在于为后续任务设计和场景设计尤其是辅导支持设计奠定基础。在线学习活动设计中,教师应根据学习者分析的结果,以任务类型的选取为着眼点,同时注重在场景中角色的设定以及辅导支持中人际交互的应用。

3.约束条件分析

约束条件分析是对在线学习活动的客观限定条件进行分析,是对预定学习结果能否实现的可行性分析。在线学习活动的约束条件分析,主要关注任务、场景、辅导支持和评价四大构成因素间的协调性和整体性。

需要强调的是,约束条件分析不仅要关注学习者完成任务所处的场景(包括角色、资源和技术工具等),也要关注学习者在学习活动进程中所需要的辅导支持。对辅导支持的约束性分析,是活动设计初始阶段必须要考虑的内容。在线学习活动的开展,离不开有效的辅导支持,尤其是以各种形式进行的人际交互活动。但需注意,辅导支持同时受多方面因素的制约,比如学习者因素、教学平台因素以及辅导教师自身因素等。可以通过分析规则支持、进度支持和人际交互支持三个方面的可行性,进行辅导支持的约束性分析。

(二)任务设计

任务设计,作为与背景分析关系最为密切的设计环节,其分析成果将对后续的活动设计产生重要影响。任务设计包括三个部分,任务目标分析、任务类型选取和任务序列设计。任务目标分析强调学习活动的最终成果及其表现形式。任务类型选取是对前一阶段任务目标分析成果的直接表现,即通过选择与学习目标相适应的任务类型来促进学习者达到预设的学习结果。任务序列设计是针对复杂活动所形成的一系列任务。如前所述,有两种类型的任务序列:依据任务难度而产生的难度渐进型和依据学习者特征而产生的特征选择型。在实际在线学习活动中,两种任务序列可能同时存在于一个学习活动中。

1.任务目标分析

在线学习活动中的任务目标分析,相较于传统教学设计中的目标分析,更强调学习活动的最终成果及其表现形式。在分析过程中,先要明确目标属于哪个领域,对于知识技能领域的目标而言,还要明确属于哪个知识类型和操作类型,最后要阐明特定在线学习活动的预期学习结果。

2.任务类型选取

任务类型的选取,需要考虑学习目标、学习者特征以及约束条件,是对背景分析成果的综合应用。活动中的任务设计非常关键,其类型的选择决定着活动成效。一个良好的任务设计,既能建立新知识与学习者原有知识技能间的联系,也能在新知识与学习者生活经验、实践领域之间建立联系,从而实现学习者预期活动成果。

3.任务序列设计

在线学习活动往往需要通过特定的任务序列实现预定的学习目标,这是由于复杂活动常需通过多个任务渐进实现,因此任务序列是在线学习活动任务设计的重点。在具体活动中,任务序列往往表现为特定的流程。经过严密设计的任务序列有利于预期学习活动结果的实现。学习活动任务设计可以采用两种典型的序列方式:一是依据任务难度而产生的渐进型,二是依据学习者特征而产生的选择型。

(三)场景设计

场景设计是对学习活动所处环境的设计,其所涉及的具体内容与任务类型有着极为密切的联系。呈现场景序列、拟定角色分配、设计资源和技术工具三方面内容是此阶段的重点。场景序列是一系列场景的组合,是任务序列的具体表现,学习者正是在具体的场景序列中针对规划设计的任务来实现预定学习结果。场景中的角色依据不同任务类型而设定,这里的角色不仅指学习者所要扮演的角色,还包括教师在学习活动进程中扮演的角色。资源和技术工具同任务类型具有密切联系。

1.呈现场景序列

场景序列是任务序列的延伸。场景序列的设计主要依据在任务设计阶段所生成的任务序列而进行。因此,合理的任务序列编排是场景序列设计的根本。对应两种类型的任务序列,场景序列也有两种表现:场景序列的顺序呈现和场景序列的选择呈现。两种方式的场景序列在在线学习活动设计实践中,通常结合使用,即为实现预期活动成果,某些任务应用顺序呈现方式,而另一些任务则应用选择呈现方式。具体安排主要依据任务类型、学习者特征以及教学环境的实际情况等综合设定。

2.拟定角色分配

拟定角色分配是为学习者和教师设定在学习活动中的职能、权限以及相适应的资源和工具的设计环节。这一环节是实现所设定任务类型的必要阶段,以任务类型为角色设定的根本依据,强调参考学习者特征分析结果,尽可能设定适合不同特征学习者的角色。

3.设计资源和技术工具

资源和技术工具是完成学习活动预期成果的必备要素。技术工具是完成任务过程中所需要使用的支持工具,它与任务类型之间存在一定的关联性,即不同类型的任务需要配合应用与之相适应的技术工具;同时随着任务难度的提高,往往需要综合应用多种技术工具。在线学习活动中的资源可以分为两类,一类是在活动开始时就由活动设计者提供的资源,比如阅读材料、多媒体课件、相关案例库,等等;另一类是随着活动的进行,由学习者自己或学习者之间以及学习者与辅导教师之间的交互所产生的资源,比如学习者作品集、学习者搜集的数据资料、讨论区中的交流等,这类资源既可以作为学习活动的评价依据,也可以作为开展后续学习活动的材料。

(四)辅导支持设计

辅导支持设计是在线学习得以有效实施的必要保障,是在线学习活动不同于传统环境下学习活动的重要体现。学习活动的规则、进度和人际交互设计,是辅导支持设计阶段的具体内容。规则设计强调制定一系列规范和针对性建议,并要求学习者遵守完成;进度设计以帮助学习者进行时间管理为主要目的,是建立在场景序列设计和学习者实际学习进度的基础上;人际交互作为学习支持实现的普遍方式,是辅导支持设计的主要内容。

1.规则设计

在线学习活动的规则支持,是基于学习活动层面所提出的学习者行为规范和针对性建议,包括学习者参与活动的频率、形式,激励学习者参与活动的方法,以及在线协作学习的分组规则、讨论交流规则,等等。传统教学设计关注整个教学的系统性,而学习活动设计则注重活动层面的系统性,因此面向活动的规则设计更多考虑这一微观层面的系统性。

2.进度设计

进度设计是时间管理在在线学习活动设计中的具体表现。进度支持不等同于任务序列和场景序列,但是与两者有着密切联系。在线学习活动设计中,进度支持可以具体表现为明确的学习进度规划、依据学习记录管理进度等。

3.人际交互设计

人际交互是实现远程学习者学习支持的重要手段。在远程教学中,无论学术性支持还是非学术性支持,很大程度上都需要依靠人际交互实现。具体到每一个在线学习活动中,人际交互表现为不同形式。

(五)评价设计

评价设计是对学习者是否达到预定学习结果的判定方法的设计。学习结果评价能够对学习活动设计和实施过程中的其他构成因素,如任务设计、场景设计以及辅导支持设计,进行适当的修订完善。在线学习活动的评价设计包括两方面内容:评价类型设计和评价步骤设计。

1.评价类型设计

评价类型可以依据不同的标准进行划分。一个常用的评价类型是依据评价主体区分为自我评价和他人评价。评价设计与设计者所选择的任务类型之间有密切联系,不同任务类型所产生的活动结果不同,因此所应用的评价类型也不同。可以通过任务类型的划分,来确定在学习活动中可以应用的评价类型。

2.评价步骤设计

在评价步骤设计过程中,需要依据相应步骤开展具体评价,通常和任务序列、场景序列的顺序相一致,以保证学习活动设计的有效性,尤其是对活动成果的判定对分析是否实现学习预期目标具有重要意义。

四、后续研究建议

对在线学习活动设计的研究伴随着人们对在线学习的涵义和规律特征的不断认识而发展。虽然本研究提出的在线学习活动设计模型,已经从构成因素到设计模型再到模型中设计策略的应用,通过与之相适应的研究方法的综合应用,给予了模型较强的可操作性,但这一活动设计模型仍然需要经过大量的远程教学实践不断完善。这一完善应主要集中在两个方面:一是四个构成因素所包括的十二项具体内容在不同学习活动中的具体表现;二是具体内容之间的适应性关系。

本研究采用了基于教学论的活动设计分析视角,其与基于技术视角的活动设计研究是一个密不可分的统一整体。因此,后续研究可以建立在本研究提出的在线学习活动设计模型基础上,遵循相应的学习设计规范进行在线学习活动教学平台的开发。

[参考文献]

[1]乔爱玲,王楠.网络环境中的学习活动设计模型及相关研究[J].电化教育研究,2009,(05):41-47.

[2]王楠,乔爱玲.在线学习活动本质及理论基础探究[J].中国远程教育,2009,(01):36-40.

[3]乔爱玲.基于成效教学理论的教师在线学习活动探究[J].中国远程教育,2009,(09):60-63.

线上教学分析篇10

摘要:电气线路是电力拖动课程的核心内容,该课程是一门实践性和应用性都较强的专业课。而电气线路的学习是该课程的重点,因此如何培养学生的学习兴趣,破解在现行学情下,老师感觉“收效慢”,学生感觉“学习难”等问题,就成为了当务之急。作者结合多年教学实践和反思,根据实际情况,运用“两化”教学策略,即项目化、视频化策略,按照认知规律,构建直观教学,突破课程关键内容和技能,以适应现代社会岗位要求。本文主要围绕教学问题的产生、原因分析、“两化”教学策略实施之道等几方面展开论述。

关键词:两化 认知规律 项目化 电气线路

由于控制技术的快速发展,电力拖动课程在机电专业中的地位逐步从技能型专业课程演变成了介于专业基础课程和专业技能课之间的一门重要课程。因此,能否掌握课程中电气线路原理分析,其直接反映了电气技术人员培养必需的低压电器常识和线路分析、检修的一般能力,还会对后续的电气线路检修技术、可编程控制技术等重要专业课的学习产生最直接的影响。该课程开设时间较长,但随学情和技术的不断变化,教学方法和手段也要随着学情变化,这样才能让学生适应现代社会岗位的要求。

一、中职电气线路教学存在的问题

传统教学方法,由于其教学方法的传统性以及教材编排的原因,一般先进行较大篇幅的理论教学,之后再进行实践教学。由于学生基础薄弱,容易在前面枯燥的理论基础学习中产生厌学情绪,从而失去了对该课程学习的动力和兴趣,其主要存在以下一些不足。

1.在为期近一年的学习后仍然有不少学生不会分析原理——老师感觉慢

这门课程学习时间为一年。在这一年的学习时间里,教师反复地讲解和运用原理,教材上也有原理分析的要点,但是在整个教学过程中,听懂的人很少,效果很不明显,并且学生仍然不会分析原理。久而久之,学生没有了积极性,老师也感觉效果差,收效慢。

2.在维修电工专业证书考试时很多学生不会分析原理图进行故障排除——学生觉得难

在维修电工专业证书考试中,有线路安装、机床故障排除等环节,但是在各环节中,总是出现学生不懂原理,只按记忆机械地接线、排除故障,培养学生的“维修电工”岗位能力不尽如人意。同时,学生在学习过程中,总觉得原理太难,不知道从哪里开始分析。

“难”和“慢”的原因,导致恶性循环,从实际统计来看,有40%~60%的学生对原理分析一知半解,甚至根本不懂从哪里开始分析。从中职现有学情来看,基础较好的班级仍然出现这样的问题,这让教师的专业教学水平受到了进一步的挑战,专业教学出现了瓶颈。

二、“难”和“慢”问题产生的原因

1.既定因素——学生基础薄弱,思维习惯养成不到位

中职学生基础薄弱,学习工科知识效果相对较差。而且,大多数学生在初中时并没有形成较好的独立思考习惯,预习复习环节也相对做得不到位。因此改变既定因素的最好办法是有效学习专业知识的手段,即使用通俗教学方法,恰当地控制每节课的知识容量、上课模式和节奏让学生能够适应,让学生觉得有明显收获,有明显进步。

2.教师因素——教学手段过于传统

通常而言,教师的教学往往“取信”于教材,但是我们要相信一点,教师应该将教材的地位放在参考书的位置,而不应该过分地依赖教材,真正地做到因材施教。如有的教材用整章节篇幅介绍器件的理论知识、结构、工作原理等内容,可是教学与实践经验表明,长时间的理论教学对基础薄弱的中职学生是不适宜的。这样不但没有效果,反而容易使学生失去学习的兴趣和积极性。职业学校的教师必须直面教学中出现“大范围效果差”的通病,积极尝试课程改革,或者教学方法的改革,通过反复地比较、对照新旧方法的效果,从而产生更好的教学方法。

三、通过“两化”对策探讨解决问题的方法

1.对策之一,项目化策略旨在于分解难度

(1)选内容、选知识点,整合项目,打破传统教材的编排体系和讲述办法。打破教材的传统编排,在第一章元器件认识内容中,教师的讲解遵循“用什么、讲什么”的实用性原则。中职学生大多对理论知识的接受能力相对较差,而感官上的、简单的东西相对容易接受和理解。教师应抓住这个突破点,扩大学生的兴趣范围,引导他们学习相关的专业知识。在教学中,教师在理论教学时恰当地采用“够用”原则,尽可能避免为完备而出现繁琐的教学课堂,这样学生不但不能很好地接受这些理论知识,最后还有可能影响他们学习本课程的信心。例如教师可组织编排能构建简单继电线路的必备器件开始,如以交流电动机、接触器、按钮、熔断器入手,侧重讲怎样用,同时配备必要的理论知识做支撑,从而贯穿以“技能训练为主线,能力培养为核心”的思路。第一个项目可以是交流电动机的认识和控制,让学生知道如何启动、改变方向等常识。教师先安排10分钟左右的时间进行“怎样用,怎样标识”的讲解,然后再发展到体验使用。在体验后,学生就会反问是“怎样工作的?”。在使用过程中,教师宜适当、逐步地渗入必要的理论知识。这样就有效避开了长期的、枯燥的元器件理论教学,防止学生失去兴趣和注意力。

(2)从学会安装线路,过渡到懂原理的项目积累——增强对线路的感性认识和理解。线路安装、原理分析往往会被安排在一个项目中,这种传统教学的做法对有基础、适应能力较强的学生群体来说可以采用,然而,这对于现有的学生而言困难很大。事实上这种方法的结果是降低了大部分学生继续学习的积极性,以至于放弃重要的专业课学习。如果在一开始时,我们就把这一传统的教学模式分开,对难点进行分解,即在将原理简单说明后,先讲怎么安装、接线,接线中按线号走线,搭建线路模型,侧重于体会和搭建这个电路;然后教师在适当的时候根据具体的电路,渗透必要的理论知识,使学生主动“反问式或疑问式”接受,并增强对基础理论知识的理解。这样对线路原理的讲解和学生的理解都能够起到很好的铺垫作用,还可以让学生有充分的感性认识和熟练过程。这样的教学流程在教学实践中效果明显。对学生的问卷调查表明,这样的模式能够较快地学会线路安装。在经过接线、安装训练一段时间后,学生在接下来的原理分析学习中,就会觉得有很大帮助。同时,学习难度已经从传统方法下“接线难,原理难”的两个难变为一个难。这样难度大大降低,学生能够有信心适应课堂教学,也为以后分析、检修继电线路做好了准备。

2.对策之二,视频化策略旨在于突破难点

(1)视频化手段在安装接线教学中的运用,可以让学生较快掌握接线方法。现在的中职生比较容易接受直观的讲解,在一开始继电线路配线板接线讲解时,很多老师都希望通过亲自演示及一次或几次接线操作,按接线编号连接就不容易出错。但是就是这样一个简单的接线过程,也往往成为学生刚开始学习的拦路虎,甚至有不少学生不能掌握,从而导致线路安装结束试车时频频出错。笔者在教学中发现,如果建立一个以配线板实物照片为背景,并附有原理图,用不同颜色的连接线来布线的flash视频,其教学效果要胜过使用实物布线板操作演示的方法,而且要比老师操作演示接线方便得多。这样一方面图片接近实物,大部分学生能够看得清楚,视角较大;另一方面线路可以用不同颜色的连接线显示,既容易区分,也能够引起学生的注意。再者,教学过程既省时间,针对性好,可操作性强,而且成本低。这样,教师对几个典型线路进行演示布线后,学生基本能够听懂,能够按照原理图安装接线。暂时听不懂的学生,还可以反复观看视频。

(2)设置简单的故障,提高学生线路原理的分析能力。当学生有了过程性知识和经验性知识之后,教师再讲解电气线路原理。这时,学生就会发现,自己也能够理解了,感觉像接线一样容易,甚至可以无师自通了。当然,前提是要求学生过程性知识和经验性知识要掌握到位,只有这样才能让感性认识在“行动体系”的理论学习中发挥作用。在学生能够简单分析线路原理的基础上,老师再设置一些“断点”故障,让学生结合原理分析,确定故障可能发生的范围,进而进行故障排除。这样,一方面可以让学生认识到线路原理分析的重要性,另一方面,也在分析和运用线路原理。到这一阶段,教师就可以采用传统的教学方法分析原理了,因为理解困难的问题已经解决了。随着“练习”过程的积累,学生在维修电工专业证书考试时,就会有信心应对线路故障排除的相关科目。

通过采用上述方法连续几年的教学实践,我们发现,该方法有效地激发了中职学生被“埋没”的积极性,能够较大程度地提高他们的学习兴趣。通过连续多次的比较、对照传统的教学模式和“两化”教学策略的效果可见,“新”策略能够让更多的学生尝试到成功,并在维修电工专业证书考试中,有较好的通过率和优秀率。我们随着学情变化调整教学策略,创新和改革教学模式,通过通俗的讲法和科学的手段,让学生在轻松的节奏下,既掌握了专业技能,又学到了专业理论知识。

参考文献:

[1]李敬梅.电力拖动控制线路与技能训练[m].北京:中国劳动社会保障出版社,2013.

[2]赵艾青.《电力拖动控制线路》课程的教学改革与实践[J].职业,2010(2).