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关键词:IPR-CDIO;计算机图形学;做中学;教材建设
CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate,即构思、设计、实现、运行)是国外高等工科教育的一种创新模式。它以产品从研发到运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间存在有机联系的方式学习工程[1]。CDIO因其具有与社会需要一致性、国际先进性、实践可操作性、全面系统性和普遍适应性等特点而被国际上多所院校所采纳,其先进的教育理念已被中国高等工程教育界所接受,有近40所高校正在中国化试点,浙江万里学院是其中之一。我们学习CDIO教育理念,结合多年的改革实践,创新地提出了IPR-CDIO(Interest、Perseverance、Responsibility,即兴趣、毅力、责任)教育思路,即将学生的探索热情与兴趣、持之以恒的精神和社会责任感的培养,融入到不同级别项目研发过程[2]。通过项目构思和设计,培养学生的创新意识和创新思维,通过项目的实现和测试运行,培养学生的专业技能,同时借助项目团队式组织形式、角色化任务分工,激发学生的参与兴趣,锻炼其团队合作和沟通交流能力,培养其责任感。IPR-CDIO教育宗旨与国家教育方针一致,与“十二五”高等教育重点工作、卓越人才培养目的是完全吻合。
课程是人才培养的基本单元,IPR-CDIO教育理念必须通过各门课程来实施,因此课程设计非常关键。根据课程地位和性质整合知识点,我们设计出能培养学生知识学习、技能训练、素质成长于一体的小项目,设计为完成项目、训练IPR素质而采用的教学方法,并使课程知识内容、项目实施、教学方法、教材选择有机融合,形成一体化的课程教学体系。下面以计算机图形学为例,说明如何基于IPR-CDIO理念进行课程设计、教学实施及教材建设。
1基于IPR-CDIO理念的课程设计
IPR-CDIO强调以兴趣为先,社会责任与工程能力训练为本。计算机图形学作为高年级学生的专业应用性课程,因其算法较为繁杂、学科交叉性强、编程技术需求高而成为计算机专业学生的难点课程,加上后续的毕业实习、毕业设计、就业等因素影响,教与学都难以实施。但是课程本身的实用性和趣味性比较强,如果设计与引导好,既可激发学生的学习热情,又对后续的实习、设计或就业产生积极推进作用。
课程前端基础是具有“程序设计基本能力”,目标是“图形算法原理理解、编程实现及综合应用能力培养”,体系以实现目标为主线,借助知识框架构建知识体系,通过项目实施过程完成能力培养途径,使得知识学习、项目训练、能力培养融为一体。其教学体系如图1所示。
图1基于IPR-CDIO理念的计算机图形学教学体系
其中,课程教学内容抽取了核心知识框架:课程概述(地位、性质、用途、目标)、二维图形核心知识、三维图形设计核心知识、真实感图形处理原理等。这些知识的理解是支撑CDIO项目实施的基础。同时,课程设计了两个综合性项目:一是“计算机图形学的应用研究与综述”,鼓励学生以小组为单位查阅文献资料,对图形技术在某一领域的应用发展情况进行综述,撰写提交综述报告。目的是激发学生对某领域的研究兴趣,同时锻炼文献综述的写作能力,为毕业设计中的文献综述奠定基础;二是“基于图形技术的作品设计”,要求每组完成一个完整的CDIO项目过程,即从需求分析(C)、方案设计(D)、代码编写(I),到作品测试(O)、答辩验收。目的是训练学生按照软件工程的思想经受一次项目研发历程,并体会过程中的合作精神、责任意识及成就感。
课程项目设计是IPR-CDIO教学实施的核心,针对不同性质和级别的课程,项目内涵不一样,前沿领域的研究、核心算法的分析与实现、模拟小项目实施、综合课程知识的作品等,均可成为项目;课程级项目也要有研究的内涵,具有启发引导的目的和意义,而且要大小适中,太大了难以完成,会挫伤学生学习的兴趣,太小了又起不到训练的作用。科学合理的项目设计一定是经过课程组精心研究、多轮实践而逐渐形成。
2教学实施
教学方法是激发学生兴趣的源泉。CDIO倡导“做中学”教学法,目的是调动学生学习的主动性、积极性和创新性。美国著名哲学家、教育学家和心理学家杜威指出:“从做中学是比从听中学更好的学习方法”,“学与做相结合的教育将会取代传授他人学问的被动的教育[3]”。CDIO项目设计的目的就是将学生分成小组置于“做项目”的情景之中,为了完成课程学习任务,他们必须去做,去学习探索,去讨论解决问题,在坚持完成整个项目生命周期的过程中,达到项目实施能力和IPR素养的锻炼与提高。
在第一次课堂教学中要讲述课程教学目标、布置项目任务、公布评价指标、设计学生分组等环节,充分展示课程学习蓝图,激发学生想“做”的愿望和兴趣,抓住兴奋点。该课程在项目实施过程中,设有几次大讨论:应用综述、需求分析、方案设计、作品预演、结果汇报等,使所有学生都有展示、表达的机会,特别是最后的作品汇报中,完全模拟毕业设计答辩过程,全体课程组教师和部分学生代表作为评委,目的是锻炼学生对问题的描述水平,口头表达及应变能力。
CDIO把“不求人人成功,但求人人进步”作为教学所追求的一种境界,同时也将之作为教学评价的目标和尺度[2]。以各个小组在达成目标过程中的表现与效果作为评价与奖励的标准,这种机制可以把个人之间的竞争转化为小组之间的竞争,从而促使小组内部的合作,增强成员的责任感。
计算机图形学设计了如表1所示的多元评价指标,即评价内容、主体及方法都是多元化的。从表中看出项目合作过程的成绩占总成绩的70%,有50%的成绩是对整个小组进行评价,促进学生增强团队协作精神和集体荣誉意识。
这种多元评价方式,杜绝了部分学生靠投机取巧获取高分的现象,有利于促进学生自觉地参与小组项目合作过程,脚踏实地完成自己的任务,有利于增强学生的自信心和小组集体荣誉感,促进学生反思不足、认识差距,不断进步与发展。
教师(或工程师)在课程项目实施过程中,主要起引导或指导作用。针对项目实现中涉及的数学知识、编程技巧、艺术修养等,教师首先鼓励学生自主学习、小组讨论,或与相关专业同学协作等方式去解决问题,通过做中学、在讨论中成长的教学方法,锻炼学生自主解决问题的能力,最后教师要给予评价、总结与后续提升的引导,促进学生向更高的目标迈进。
3教材建设
课程教学改革的最好成果是教材,良好的教材又能唤起学习欲望、提示探究课题、引导学习方法、促进个性发展、巩固知识掌握等。教材内容必须具备“易用、时新、精炼、适用”的特点。即教材内容能反映本学科基本原理、思想、技术和方法在相关现实领域的典型应用,展示具体环境、条件、方法和效果,培养学生根据现实问题选择合适的科学理论、概念、思想、技术和方法去分析、解决实际问题的意识和能力[4];教材内容要及时反映本学科的最新发展、最新技术成就及其最新应用,保证学生“学以致用”;教材内容要精炼,紧密结合人才培养及课程教学目标的需求,精选有益于学生后续学习与发展的核心知识和技能要点,优化整合、去粗取精、详略得当;教材内容与课程教学目标、教学改革思路以及教学对象相适宜,例子要具体实用,而且具有引导启发性,使学生能够“看得见、摸得着”,且能促进学生“深下去、见成效”。
多年来,老师对计算机图形学教材的选择一直比较困难。最早是从国外引进原版教材,然后是由孙家广教授编写、清华大学出版社的《计算机图形学》一版、二版、三版、新版,几乎统领了国内该课程的教材,直至现在还是考研的参考书,后有潘云鹤院士的《计算机图形学――原理、方法及应用》经典教材等等,这些教材普遍特点是内容非常系统、内容描述全面,页码较多。其主要思想是以理论原理、算法分析为重点,较少的算法实现例子也是伪码说明,使得数学基础较差、编程能力不强的普通高校学生望而生畏,不适合作为他们的教材使用。后来有一些薄本教材面市,但大多以算法实现为主,书内大多是程序代码,相当于程序设计类教材,也不适用。
课程组编写的讲义经过几年使用后,于2008年由机械工业出版社正式出版,书名为《计算机图形学基础及实用教程》,被多所院校所选用。目前,借助于宁波市特色教材项目资助,我们正在对这本教材进行改编,知识点更加优化,将前期不太系统的案例进行集成等。该书特点是基于CDIO工程教育理念,设计一个完整的案例――图形学算法实现系统,该系统以分散的形式贯穿于整个章节,串起课程的核心理论知识点及算法实现的技术要点;学生通过实验训练,又可将分散的系统进行集成。每章的知识与算法实现自成一体,目的是使学生借助于教材的引导进行“学中做”,将主要章节的实验都完成时,系统的完整性就体现出来了,使得学生体会到“做中学”所带来的成就感。而且在每章之后都有带提示和引导的“超越与提高”,目的是启发学生深入探究下去,锻炼其自主学习意识与创新能力。
该教材有效推进了以CDIO教育理念指导的课程教学改革,有效地将理论知识与实验项目、知识学习与项目研发、自主学习与小组研讨有机结合。对基于项目的一体化教学起到了有力的支撑作用,学生从简单的模仿、模拟入手,由少及多地对原系统进行改进,最后达到自主设计,完成一个独立的系统研发作品,并作为课程学习考核的主要依据,大大激发了学生的学习创作热情,取得了良好的教学成效。
4结语
CDIO式项目化训练在计算机专业已经实施五年,教学效果明显,学生的自主学习能力、创新意识、项目研发与设计能力等都得到加强,极大地锻炼了学生的合作意识、沟通交流能力,毕业生就业质量普遍提高。就计算机图形学课程而言,我们将IPR-CDIO
项目融入课程教学的全过程已经4届,在毕业设计中有40余人次选择与图形学相关的课题,做出了30余件毕业设计作品,有的作品成为教学案例,有的作品成为学生就业的敲门砖,有作品获得了省、市级学科竞赛奖,有的学生在教师指导下发表了论文等。大多数毕业生在上海、杭州等大型软件公司做游戏开发、动画设计工作,有些已经成为项目经理、部门负责人,还有已远涉日本从事外包软件设计等工作。
计算机图形学教学改革,不仅挖掘了课程本身的效力,培养出高质量的学生,而且也促进了该课程的有效建设。课程性质从选修到必修,再到核心;课程立项为校级精品建设;课程组成员职称与学历不断提升,科研和教研能力较强,主持国家级自然科学基金项目1项、省级和市级3项,主持省教学成果二等奖1项、科研成果三等奖1项。该课程改革大力推进了计算机专业的改革与发展,在学校创新实验区的基础上,我院计算机专业被立为教育部CDIO课题组的试点专业、浙江省软件服务外包试点专业。
总之,IPR-CDIO教学思想已经深入到多门课程教学,计算机图形学只是其中的一例,随着课程教学改革的深入开展,基于能力和素质培养为目标的IPR-CDIO教学理念必将体现出其科学性、实用性、先进性与推广性,我们将坚持不懈,为探索培养社会必需的优秀人才而努力。
参考文献:
[1] 查建中. 面向经济全球化的工程教育改革战略[J]. 高等工程教育研究,2008(1):21-27.
[2] 李继芳,奚李峰,董晨. IPR-CDIO环境的计算机工程教育研究[J]. 计算机教育,2009(18):45-47.
[3] 查建中. 论“做中学”战略下的CDIO模式[J]. 高等工程教育研究,2008(3):1-9.
[4] 周广声,严晓舟,焦金生. 应用型本科高校计算机专业教材建设若干问题的研究[J]. 计算机教育,2010(5):108-111.
Reform of Curriculum and Textbooks Based on IPR-CDIO
――An Example of Computer Graphics
WANG Renfang, LI Jifang, CHAI Bencheng
(College of Computer Science and Information Technology, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100, China)
Abstract: Computer Graphics teaching is difficult. According to IPR-CDIO education concept, the methods have been maked a detailed analysis by this article in teaching system design, teaching process implemened and corresponding textbooks construction. This teaching pattern has achieved good teaching effect .
关键词 c-MOOC课程;概念图;教学设计
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)22-0007-03
Research and Teaching Design of C-MOOC Course based on
Concept Map//DING Jianying, HUANG Yanbo, ZHAO Hui
Abstract This paper puts forward the c-MOOC course mode aimed at the complementary relationship of MOOC and full-time college education, so as to combine open education with traditional classroom creatively. Then it researches the c-MOOC course teaching design based on the concept map, so as to enhance the level of personalized interactive teaching, push the higher education teaching reform of personalized and make the relatively old university classroom entered the information age truly.
Key words c-MOOC course; concept map; teaching design
1 引言
MOOC课程是大规模网络开放课程,数以万计的学生在网络环境下自由选择课程主题学习、自定学习进度、自由分享观点、即时练习反馈、参加考试、获取证书,并在大数据分析技术的支持下完成学习的全过程,实现开放教育资源应用从单纯资源到以人为本课堂的转变[1]。
MOOC的出现对全日制高校教育造成极大的冲击,在一定意义上实现了个性化和规模化教学的统一,改变了全日制高校教育“一刀切”的规模化教育方式,提高了教学效率。但这并不意味全日制高校教育可以被其取代。首先,MOOC课程过于灵活的学习方式对学生没有任何的约束限制,导致学生容易中途放弃课程。据统计,目前MOOC的完成率不超过15%。另外,纯粹基于互联网的MOOC教育在师生互动方面、在整体教学氛围方面也无法达到全日制高校教育的优势。全日制高校教育不仅向学生传授知识,还能为学生提供创新实践、科研实训和人脉拓展等整体性学习成长体验[2]。
2 c-MOOC课程的内涵
c-MOOC课程提出 MOOC与全日制高校教育都有着自身独特的优点和难以克服的缺点,同时又具有很强的互补性。为了促进全日制高校教育的个性化,使学生自主掌控学习过程,教师因材施教地开展班级教学,提升高校个性化互动教学水平,笔者提出c-MOOC课程模式。c-MOOC中的“c”意为“campus”“control”,c-MOOC是大学制度化管理MOOC教育,是指针对MOOC教育的个性化、灵活性和制度弱化特点以及全日制高校教育的统一性、标准化和制度化特点,将MOOC课程与全日制高校教育体系融合在一起,在现行高校课程体系中使用MOOC课程资源,采用“翻转课堂”方式教学的新型课程模式。这种课程模式既弥补了MOOC在线教育的缺点,又延伸了课堂教学,实现了全日制课堂教学与MOOC相结合的教学模式创新实践,推进了以个性化为内容的高等教育教学改革。
c-MOOC课程教学流程
1)课下知识获取。教师基于对教学目标、教学对象和教学内容的分析,制作教学微视频、知识测验,供学生观看学习[3]。学生在教师的引导下,根据自身的认知状态选择观看视频的侧重点、次数和速度等完成信息的主动加工,并借鉴MOOC的在线社交网络功能,积极参与答疑讨论。最后学生可以在课程学习平成针对性练习,检查自己对知识的掌握程度并巩固学习内容。同时练习结果也会提交给教师,这样教师在上课前可以了解到每一位学生的学习“盲点区”,确定课堂上应创立怎样的问题情境来帮助学生达到对知识的深入理解和灵活运用。
2)课堂知识内化。在课堂上学生可以就自己在课前知识建构过程中产生的疑惑向教师请教,接受教师的启发和指导。教师则根据课程内容重难点和学生的学习疑惑,总结出有探究价值的问题供学生选择探究,完成知识的内化和应用,拓展创新实践体验、人脉体验等整体性学习成长体验。在探究问题的过程中,学生可以采用自主探究和小组协作相结合的方式:①通过自主探索,提高其独立学习的能力;②通过小组协作,在相互学习借鉴的过程中拓展对知识的理解深度,提高其协作学习的意识和能力。
关键词:新课程;中级教学设计;单元教学规划法
一、新课程改革背景下中级教学设计意义
新课程改革要求一线教师必须树立新理念,转换角色,建立新的师生关系。
1.树立以人为本,以生为本,以生为主体,以教师为主导的教育理念;尊重和关爱学生的生命本性,培养学生丰富多彩的社会属性。
2.树立促进学生全面发展的人才观。学生通过参与各种活动得到了健康成长和发展,能很好地适应社会的发展。在课堂教学中培养学生的创新意识、创新观念和创新思维。
为此,必须积极探索有利于学生全面发展的教学方法,而在新课程改革背景下的中级教学设计理念也就应运而生了。
二、新课程改革背景下中级教学设计要求
新课程改革背景下中级教学设计的主要依据是:教学设计是课程与教学之间的一个重要环节,是教师劳动创造性的表现。教学设计的意义在于努力实现教学过程的最优化,达到用的方法巧,花的时间少,费的气力小,取得的效果好。具体说来包括:学科性质;教学任务的要求;教材内容的特点;教学原则的要求;教师本人的教学特点和风格;学生的年龄特征和个别差异等方面。
三、研究性学习设计要素
新课程改革背景下中级教学研究性学习设计的五要素是指:教学任务及对象;教学目标;教学策略;教学过程;教学设计评价。
1.教学任务与对象
研究性学习设计的教学任务与对象:教学由教教材向用教材转变,应关注的首先是“教什么”的问题。也就是需要明确教学任务,进而提出教学目标,选择教学内容,制订教学策略。
2.教学目标
研究性学习设计教学目标上,就是注重追求知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观三个方面的有机整合,突出过程与方法的地位,因此在教学目标的描述中要把知识技能、能力、情感态度等方面都考虑到。
3.教学策略制订
所谓教学策略就是为了实现教学目标,完成教学任务所采用的方法、步骤、媒体和组织形式等教学措施构成的综合性方案。它是实施教学活动的基本依据,是教学设计的中心环节。其主要作用就是根据特定的教学条件和需要,制订出向学生提供教学信息、引导其活动的最佳方式、方法和步骤。
4.教学过程
教学过程是课堂教学设计的核心,教学目标、教学任务、教学对象的分析,教学媒体的选择,课堂教学结构类型的选择与组合等,都将在教学中得到体现。那么,怎样在新课程理念下把诸因素很好地组合,是教学设计的一大难题。
5.教学设计评价
研究性学习教学设计评价,首先能够促使教师去理性地思考教学,同时在教学元认知能力上有所提高。只有这样,才能真正体现教师与学生双发展的教育目的。
四、新课程改革背景下中级教学研究性学习设计模板
作者姓名:
任职单位:
学科:信息技术
年级:
单元标题:幻灯片的美化
研究性学习名称:给幻灯片添加动画效果
小组成员:初中全组信息技术教师
所需时间:2课时
【学习目标】
[知识与技能目标]
(1)基础知识
①知道怎么样设置动画效果。
②知道设置幻灯片的切换效果。
(2)基本技能
①自主、探究、合作的能力。
②收集、整理和加工信息的能力。
[情感、态度与价值目标]
(1)学生通过和小组同伴的协作互助,体现学生团结合作的精神。
(2)培养学生的审美观。
【情境】
本单元是围绕制作多媒体作品展开的,前面已经学习了创建幻灯片和美化幻灯片,本活动是对前面两节知识的延伸,是在静态幻灯片的基础上添加动画效果。通过学习既可调动学生的学习积极性,又可以进行艺术熏陶。
【任务与预期成果】
通过使用动画方案、自定义动画为幻灯片中的各个对象设置动画效果;通过设置幻灯片的切换效果,使幻灯片之间的切换像切换电影镜头一样,过渡自然。
【过程】
(1)学生上网搜集各种各样的多媒体演示文稿。
(2)各组展示搜集到的演示文稿。
(3)讨论这些演示文稿和我们学过的演示文稿有什么不同。
(4)布置任务。
任务一:使用“自定义动画”设置动画效果。
任务二:设置幻灯片的切换效果。
(5)各组通过查阅资料、上网等途径搜寻设置方法,为《美丽的校园文化》进行设置。
(6)各组展示自己小组的探究成果
(7)巩固创新。
给出幻灯片:“美丽的西沙群岛”,要求设置感兴趣的动画效果和切换效果。
(8)归纳总结,梳理知识。
帮助学生梳理知识,加强学生对知识的记忆,完成真正意义上的知识建构。
(9)知识的迁移。
设计一个“我的个人风采”的演示文稿,并设置动画效果和切换效果。
【评价设计】
总之,在新课程改革背景下中级教学设计理念突破了传统课时教学设计的局限,运用单元教学的规划方法,在较大的视野内协调目标、活动、内容、评价的相互关系,统筹信息资源与多媒体工具的有效利用。
参考文献:
关键词:心理健康;低年级;新课改
新课程教育改革是中国素质教育的重要表现,在不断输入以人为本教育理念的同时,反复强调学生是教学主体,教师应当尊重学生个体差异,因材施教,培养学生个性发展,帮助学生提高自身综合能力,使学生逐渐成长为适合当下快节奏信息化时代所需求的全能型人才。然而,在实际教育过程中,学校却往往忽视了心理健康教育课程,只片面重视文化课程,打着素质教育的旗号,依旧是应试教育体系。长此以往,学生在高强度的学习生活中逐渐累积的心理压力与问题得不到有效解决,心理状况令人担忧。因此,课程改革不仅是文化课的改革,也是心理健康课程的改革。
一、心理健康课程的重要现实理论意义
近年来,学生因承受心理压力较大、打架事件屡见报端,而出现这种事件的根本原因之一就是学生的心理承受能力太差或有极端倾向思维,归根究底,是学校、家庭、社会对心理健康课程的忽视,致使学生出现问题时,不能够第一时间得到解决,不断累积最终导致了这种悲剧的发生,而这也从侧面反映了心理健康教育课程对于当下教育事业的现实意义。
新课程教学改革不断强调,教育应当以人为本,要重视学生德、智、体、美、劳的全面发展,而学生的个人情感和生活也是学生健康成长的一个重要因素,需要被广泛关注。当应试教育随着历史的车轮被逐渐淘汰,素质教育登上教育事业的舞台时,心理健康教育课程,更应该被作为学生心理调节、加强学校德育教学工作的重要课程。通过心理健康教育课程的开设和教学,逐渐帮助学生树立一定的心理疏导意识,在遇到挫折和困难时,能够自行疏导,不断调节自己的内心,提高心理承受能力,在健康心理的基础上,成长为祖国所需要的“四有”人才,更加符合这个时代的需求。
与此同时,小学教育教学阶段是学生成长学习的基础阶段,通过这个阶段的学习,在文化上,学生能够具备一定的文化知识,在劳动上,学生能够动手实践力所能及的事情,在德育方面,学生对于是非观念有了一个最基本的概念和判断标准。而对心理健康教育课程的疏忽,则使得在培养学生健全人格的基础教育上出现了问题,学生对于基本的心理健康知识存在误区,很多学生甚至认为心理健康课程是心理有疾病的人才需要的课程。由此可见,开设心理健康教育课程具有非常重要的现实意义。
二、心理健康课程的重要实际基础意义
传统的应试教育使得很多学校片面强调升学率,为提高学校升学率,不断加重学生的个人负担,并占据学生本应该有的音乐、美术、体育等相应被认为“不重要”的课程,使得很多学生在成长过程中,逐渐出现了不适应学校环境、逃避学习的现象,甚至在长时间的学习压力下,产生了自卑的心理倾向。这其中有一部分心理问题是暂时的,在不断的成长过程中会逐渐被遗忘或纠正,而有些心理问题却伴随学生的一生,对学生的影响巨大。心理健康教育课程的开展,能够从根本上提高学生个人的心理调节能力,提高学生的主观能动性,帮助学生积极调试心理来应对各种客观因素带来的负面情绪,对于学生的成长发展具有极为重要的实际基础意义。
小学生生理、心理发育都尚不完全,沉重的课业负担使得很多学生在学习过程中产生了逃避、厌恶学习的现象,如果不能进行及时的开导,不仅会影响学生日后的学习发展,对于学生自身的成长而言,也存在非常严重的问题。长此以往,学生的心理健康水平将不断下降,不愿与人沟通,学习困难,心理承受能力脆弱,容易走极端。在与人交往方面,如果没有心理健康教育课程的开展,学生很容易通过互联网接触到良莠不齐的信息,形成自私自利的尖锐性格,无法正常与人交往,尤其是当下的独生子女中,这种现象更为突出。除此之外,小学生对情绪的自控能力是相对比较薄弱的,很容易产生愤怒、嫉妒、仇视、恐惧等负面情绪,如果不能够及时开导,很容易引发后续矛盾,对于学生的身心健康都存在极大的威胁。而这些问题,都可以通过心理健康教育课程的开展和实施得到预防和缓解,让学生在心理健康教育的课程中正确面对自己的问题,有一个缓解和解惑的过程,不断自我调节,最终形成正确的、积极的心理思维。
三、总结
心理健康教育课程对于培养学生个人心理素质,提高学生自控能力,帮助学生塑造积极乐观的处世态度有着非常重要的意义,而对于基础教育教学的小学教育而言,更是如此。随着新课程教学改革的不断深入,各个学校也应该根据本校的具体情况,结合当地的不同环境,不同程度地重视起心理健康教育课程对于学生的重要意义,积极地开展实施心理健康教育课程,通过各种能够落到实处的有效途径来提高心理健康教育课程的教学质量,始终将理论与实际相联系,并注重学生的个体差异,根据学生所处的不同年龄、阶段不同特征开展不同的活动,做到对症下药,药到病除。与此同时,还应该与社会、家庭等多方相联系,及时了解学生动向,对于学生存在的问题做到早发现早开导,及时帮助学生健康发展,从根本上提高学生的综合能力,从整体上提高学生个人的心理素质,为培养新型人才打下基础。
参考文献:
关键词:CDIO;液压设备故障诊断;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)37-0038-02
一、引言
伴随着现代科学技术的飞速发展,液压与气压传动技术已经渗透到国民经济的各个领域,特别是在冶金机械、工程机械、农林机械、汽车、船舶、航空航天。试验设备以及自动化生产线等各个行业领域中得到了普遍应用和高速发展。液压设备在装备体系中占有十分重要的位置。液压设备一旦发生故障,轻则导致产品质量下降,重则引起生产中断,严重的甚至造成灾难性的后果。液压设备的故障诊断与预防是保证其运行可靠、性能良好并充分发挥效益的重要途径[1]。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程[2]。
二、《液压设备故障诊断》课程现状
《液压设备故障诊断》是一门与工程实际相结合实践性非常强的专业技术课程。具有内容知识面广,信息量大,实践性和应用性强的特点,加上液压技术发展迅速,新技术层出不穷,而教学课时非常有限,要达到预期的教学效果很有难度;与其他相关课程之间相互独立,学生掌握的只是一些孤立的知识点,而不是对液压技术综合应用的掌握;每门课程内容多、课时少,如果课堂上处理不好,往往使学生缺乏学习热情,最终失去学习信心;学生的实践能力相对较差,较难将理论知识应用于工程实际。综上所述,该课程所要求的教育教学理念已经不再局限于传统的理论教学模式,必须在学生对专业知识已经充分理解基础上,辅助以大量的实践工程案例进行详细分析与讲解。基于CDIO理念的教学改革能有效解决该课程当前的不足,对于提高人才培养质量,培养适应市场需求的应用型人才具有重要意义。如何激发学生学习的主动性,将工业现场与课堂教学相结合,让学生在以理论教学为主的课堂中明确学习目的,激发学习热情,是当前该课程适应CDIO工程教育模式迫切需要探讨的问题。
三、CDIO理念在液压设备故障诊断课程教学中的实施
1.合理选择典型案例,问题驱动项目实施。在液压设备故障诊断教学过程中积极主动地进行教育资源的开发设计,并要求学生参与各种工程案例的分析,通过建立学生工程分析能力来逐步推进教学进程。在教学实践过程中,要求学生利用业余时间分小组完成包括组合机床动力滑台液压系统、钢包滑动水口液压系统、汽车起重机支腿收放液压系统、注塑机液压系统及压力加工机液压系统的设计工作,并利用仿真软件验证系统是否能够正常运行。这五个液压系统工作环境,主机的工作性能要求各不相同,学生在完成液压系统设计的过程中需要思考教师针对该液压系统提出的各种问题,在解决问题的过程中学生不仅可以回顾液压与气压传动课程学过的知识点,如各种传动介质的工作特点,各种液压元件的原理、结构、性能以及应用,各种回路的作用及特点等,还可以分析如果错选了元件或是介质、回路会造成什么不良后果,这样就做到了温故而知新。
2.合理处理与其他课程的关系。在授课过程中推行项目导向、任务驱动、理实一体的教学方法,以课堂提问及讨论的方式,围绕五个典型案例,以液压与气压传动技术为主线,将其他课程的相关知识穿叉、渗透到该课程的教学中。例如介绍液压元件故障诊断知识的时候穿叉流体力学、互换性与测量技术基础、测试技术、机械制造工艺学及设备安装等课程的知识点。介绍回路故障诊断的时候,引导学生回顾液压与气压传动、液压元件与系统、液压伺服与比例控制等课程的相关知识,使得各门课程之间相互衔接,使学生感受到课程设置不是孤立的,基础理论知识在专业课程学习中的作用,使学生真正体会到学以致用的重要性。将过去的以教师为中心,传授知识为目的的传统教育教学观念,转变成“以学生为中心,学了要会用”的新观念,引导学生将被动学习变为主动学习,学生学习热情得到很大提升。
3.工业现场与课堂教学相结合激发学生学习的内动力。液压故障诊断是一门应用学科,学生对工程现场有着很强的好奇心,“说教式”及“填鸭式”的课堂教学不能满足学生对这门课程的学习要求。因此在课堂教学实践中,借助多媒体技术,将液压设备工作场景搬进课堂,让学生在现场实践中认识该设备的工作过程及液压系统故障造成的严重后果,培养学生的学习兴趣及探究故障原因的热情,再引导学生学习相关的内容。例如视频播放汽车起重机支腿液压系统工作过程,以及液压系统出现故障后造成的事故现场,让学生自己产生主动学习的内动力,然后让学生上讲台结合自己设计的系统原理图分析故障可能产生的原因,系统设计的优缺点等。兴趣是最好的老师,许多学生在课后抑制不住对现场的好奇和对液压传动技术及液压设备故障诊断相关知识应用的神秘感,积极主动上网查找相关资料,并且与老师同学交流学习的疑惑,学习的主动性明显提高。
4.关注工程实践,加强实践环节。知识和能力来源于实践,素质更需要在实践中培养,各种教学实践环节对于培养学生的创新能力和实践能力尤为重要。我们在实践教学中,根据实验目标和技术条件设计不同的故障,鼓励学生利用课堂上学过的各种故障诊断方法进行故障原因的讨论探究。在实训环节中让学生亲自动手完成集成块的设计制造及整个液压站的搭接、调试及故障诊断工作,在这个过程中,学生不仅对课堂知识进行了复习和深化,更加重要的是,他们在实际的操作和实践过程中建立起了理论联系实际的学习态度和耐心细致、谦虚谨慎、实事求是的工作作风。这种素质将对学生未来的职业生涯起着至关重要的作用,将帮助他们在激烈的人才竞争、知识竞争中立于不败之地。
四、结语
在液压设备故障诊断课程教学改革过程中,关键要选好典型案例。在案例问题的安排上,要有一个由易到难递进的过程,在知识量不断积累、提高中,逐步掌握液压设备故障诊断的常用方法及技巧。以案例为单元构建液压设备故障诊断方法的知识结构,符合学生的认知规律。教学过程不再是枯燥无味的说教,而是在提问及思考及操作过程中完成旧知识的回顾、联系及新知识的获取、巩固,使学生学而难忘,增强了继续探索问题的信心,激发了强烈的求知欲,培养了学生发现问题、分析问题及解决问题的能力。可以很好地解决学生课程学习过程中仅仅掌握一些孤立的知识点,无法将液压系统故障诊断技术综合运用的问题,解决传统教学方法与手段造成的学生缺乏学习热情,实践能力相对较差,难以学以致用的问题。基于CDIO理念的教学法较好地解决了教与学的矛盾,是一种值得推广的教学方法。
参考文献:
[1]黄志坚,袁周.液压设备故障诊断与监测使用技术[M].北京:机械工业出版社,2008.