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[关键词]土壤与环境分析 实验课程 教学改革
“土壤与环境分析”课程是普通高等农业院校农业资源与环境专业的必修课,是该专业的主干课之一。随着教学改革的进行,该课程的教学大纲经过了多次的修订,如今只有实验教学部分,学时为60学时。与该专业的其他课程相比,土壤与环境分析作为重要实践课程,是培养学生动手能力、综合分析问题能力和创新能力的重要环节。同时可为学生后续课程的学习或今后从事测试分析及科研工作打下坚实的基础。
实验教学过程中往往是在教师的讲授和指导下,学生按照教材上具体的实验步骤进行操作,大多数学生并没有真正的理解实验的原理,不知道为什么要这样做,而只是被动的完成实验。因此,面对实验中出现的问题,常常不知所措,这样非常不利于创新意识和能力的培养。特别是在没有讲授课时的情况下,如何利用有限的时间,采用多种方式来提高教学质量,是我们必须深入探讨的问题。结合该课程的特点和现代教学手段,对土壤与环境分析课程的实验教学改革进行以下几方面探索。
一、采用多元化教学手段,不断更新教学内容
土壤与环境分析是一门技术性、操作性、科学性很强的课程,在分析方法、手段快速发展的时代,所用的分析方法不可避免地带有滞后性。针对这种情况,教学过程中我们应该坚持将新技术、最新的国际或国家标准方法,及时补充到课程内容。通过查阅文献及时捕捉新信息,把国内外新研究动态和成果补充到各章节,这就丰富了教学内容,激发了学生的学习兴趣,增加了学生对新知识的了解。同时也要求教师在教学过程中要不断提高自身的业务能力。
充分利用现代化的教学手段是解决当前课时少,教学内容多的有效方法,也是提高教学质量的有效手段之一。为了改变学生实验前对实验一无所知,实验课满堂灌的状况,要求每个学生在实验前必须进行预习。那么如何能保证预习的质量和解决在预习中遇到的问题呢?我们可以利用校园网建立网络课堂,上传教学大纲、教学课件、国内外先进仪器的介绍及目前实验室尚不具备条件开展的实验等,丰富教学内容。教师还可以提出一些问题供学生来讨论,互相交流,同时可以检验学生的预习情况。通过预习,学生在课堂上会特别注意老师是如何讲解自己预习中遇到的问题,并选择性地适当做一些笔记,尤其是书上没有的内容,同时明显提高了自己的自学能力。在课堂讲授中我们可以采用多媒体教学,演示一些实验操作技能、仪器使用方法、实验过程等内容,使学生实验操作规范。总之,通过采用多元化的教学手段,使有限的学时可以无限的延伸。
二、将实验教学与农业生产实践相结合
土壤与环境分析课程教学是以掌握实验技能为目的,通过分析土壤的理化性质来加强操作能力的训练。但通过课程的教学,学生往往只是知道具体的测定方法。当学生遇到生产中存在的实际问题时,很难灵活地综合运用所学知识进行分析和解决。因此,在教学过程中将该课程与学生的农业生产实践相结合。
农业生产实践也是农业资源与环境专业的必修课,学生在生产实践过程中分组负责一定面积地块,从玉米种植、玉米的田间管理到玉米的收获整个过程都要进行管理。要求学生到自己负责的地块采集土样,学生做每一项试验都用该土样。实验完成后让学生对所要调查地块的土壤理化性状和养分含量进行分析,这样就可以获得该地块土壤肥力状况的基本数据,对土壤的肥力水平有总体认识。学生通过农田观察以及对作物生长情况和产量调查,就能把枯燥的实验数据和作物施肥、生长和产量直接联系起来。如果更进一步,学生还可以根据土壤营养状况和粮食产量状况,为下一届学生的生产实践提供施肥方案,这样会更加调动学生做实验的积极性和主动性。此外,通过比较不同农田肥力数据和粮食产量,还会促使学生去分析,这个过程也就是培养学生创新意识,提高创新能力的过程。
另外,教师还可以通过这种方式长期积累生产实践农田土壤营养状况数据,对这些农田土壤肥力水平长期变化趋势进一步研究,为指导更加科学合理的施肥和保持土壤肥力提供直接可靠的依据。如学生在学习土壤地理学的过程知道沈阳农业大学附近的主要耕地土壤类型为棕壤,并对其特性有了不同程度的了解,土壤pH值大概是6.5左右,但随大量施肥土壤pH值已经明显下降。通过学生亲自测定使学生真正了解大量施肥对土壤性质的影响,将实验教学与农业生产实践很好地结合。
三、引导学生思考,开发学生的创新意识
传统的教学手段单一,学生就是按照实验指导上的具体操作步骤完成实验,教学过程相对枯燥乏味,学生不能发挥学习的主动性。学生进入实验室看到的是已准备好的实验药品与器材,在实验过程中 往往只是进行简单的机械重复性操作,缺乏积极的思维和创新,也没有探索的方向和目标。甚至有的学生在实验过程中不动手,只作旁观者。在实验过程中发现问题和独立解决问题的机会很少,这种单一的实验教学模式,缺乏对学生独立思考能力、丰富想象力、独立动手能力以及知识综合运用能力和创新能力的培养。
为了引导学生去思考,在实验教学中,需要教师挖掘实验内容中潜藏的信息,来培养学生的创新意识。例如非常简单的实验内容土壤pH值的测定,按照实验指导要求学生按水土比2.5:1加水,那么如果水土比变化对于pH的影响如何?影响的程度有多大?如果把水换成其他的盐溶液,测定的土壤pH值又会发生怎样的变化?通过这些实验可以使学生对土壤的pH有更深入的理解和掌握。同时我们也可以将教学与科研相结合,例如农田土壤酸化是目前大家关注和研究的特点,为了让学生更好地了解施肥对土壤pH的影响,将采集的土样中加入不同类型的氮、磷、钾肥,在一定的温度和湿度条件下进行培养,定期采样分析土壤pH值。通过引导学生设计实验,可以达到加深对知识的理解和掌握,也有助于创新意识的培养和提高。当然要有选择地安排学生设计实验,避免随意性和简单化。
四、改革考核方式,综合评价学生成绩
恰当的考核办法不仅是对学生学习情况的评价,从某种角度来讲也是对学生的一种鼓励,能提高学生学习的积极性,因此如何合理的评价学生的成绩非常重要。长期以来,依据学生每次上实验课的考勤、实验测定结果、实验报告字体是否工整、问题回答等情况作为实验成绩考核标准。期末实验成绩是所有实验的平均成绩。这种实验成绩考核标准导致有的学生上课不积极主动参与做实验,而是抄袭同组同学的实验结果,频繁出现实验报告雷同现象。所以要对土壤与环境分析课程进行教学改革,必须改革考核方式,能够从对理论知识的掌握、实验操作技能、实验数据的处理及测定结果的准确度等多方面综合评价学生的成绩。
我们将土壤与环境分析的考核分为两部分。第一部分就是学生的实验技能考核,包括平时实验成绩和期末实验操作技能综合考试,共占总成绩的60%。平时实验成绩不仅仅参考实验报告,同时还要考察平时对实验的态度、参与实验准备情况、实验课上的表现和实验预习情况等作为平时成绩,占总成绩的30%。期末实验操作技能考试包括试剂的配制、常规仪器的使用方法、操作熟练程度等,占总成绩的30%。第二部分是分析问题和解决问题能力的考察,占总成绩的40%。由于在实验过程中学生所用的土样都是自己亲自采集的土壤,而且要求所有的实验内容都用同一土样,因此根据自己所测定的各项实验结果,完成一份报告。在报告中对土壤质量状况进行评价,并注重对实验结果的解释,最后提出适宜的施肥方案或土壤改良方案,从而提高学生分析和解决实际问题的能力。
土壤与环境分析实验教学改革并不是一件孤立的事情,它同时需要实验室基本条件、仪器设备及教学管理等配套进行。总之,教师不仅要在有限的学时内将相关理论知识通过实验让同学们加以验证和理解,而且还要引导学生从生产实践中发现问题,并产生解决问题的兴趣,使学生能够主动学习,达到培养创新型高素质人才的目标。因此,作为一门实验课程的改革,需要教师投入更多的精力和时间去探索、实践以及不断完善。
[参考文献]
[1]程红艳,谢英荷,冯两蕊.土壤农化分析课程教学改革初探[J].山西农业大学学报,2007,(5):89-91.
[2]刘春梅,张兴梅,何淑萍,王鹏,侯雪坤.土壤农化分析教学改革的探讨[J].吉林农业,2010,(6):210-211.
【摘要】在语文教学中我们要为学生创设良好的人文学习环境,提高学习兴趣,培养学生积极思维的意识和创新精神,让语文课堂教学充满生机和魅力。
新课程十分注重人文内涵,认为课堂教学不再是简单的知识传授的学习过程,而是师生共同成长的生命历程。面对语文新课程、新教材的实施,要想真正提高课堂教学效果,教师必须适应时代要求,更新教育教学理念。教师要从学生全面发展的目标出发,创设良好的人文学习环境,组织和实施语文课堂教学,挖掘和张扬学生的个性。
一、营造良好的师生关系,与学生平等对话
《语文课程标准》指出:“语文教学应在师生平等对话的过程中进行。”这里的对话,是“互动”的一种外化,是一种全新的教学方式,在师生平等交流中,它能够使师生相互启发、相互促进,营造宽松和谐的氛围。这就要求教师树立良好的自身形象,使学生信服,认为教师是他在求学经历中遇到的最好的语文教师,是他心中的偶像,值得钦敬,值得崇拜。这样学生就会自然而然地团结在教师的周围,围绕教师的指挥棒转,学生的潜能就会得到最大限度的发掘,教学工作就会得以顺利开展,教学质量也就会得以提高。教师要树立自身形象,应该从以下几个方面入手:用高尚的道德情操影响学生;用渊博的知识征服学生;用自身的成功感动学生;用妙趣横生的教学语言感染学生;用灵活多样的教学方法、教学艺术吸引学生。教师既要是学生的良师,又要是学生的益友,健全的师生关系才能营造良好的课堂气氛,才能促进师生的互动。要建立良好的师生关系,一是教师自始至终要正确认识这样一个问题:“在教育教学中教师和学生的地位是平等的。”教师要走近学生和学生交朋友,同时也要让学生走近你,切忌认为自己是教师,高人一等,凌驾于学生之上,动辄就无端训斥、漫骂,甚至横眉怒对、冷眼相加、冷嘲热讽。二是把情感教育带进课堂,丰富课堂的情感内涵。语文教师的施教对象,不是工厂里听凭处理的原料,而是活生生的青少年。学生的内心世界是一片汹涌的海洋,从来没有平静过,他们渴望丰富的情感体验,强烈的情感共鸣,适时的情感宣泄。要想使课堂教学臻于活的境界,教师必须投入丰富的情感,使语文课堂成为“情感场”。如果教师丰富的情感能像磁石吸针般地吸引学生,他们便会忘我地投入学习,潜能就能得到最大限度的发挥。事实上,语文教材大多情文并茂,如果教师在课堂教学中情趣盎然,就必能使学生情绪高昂、思维活跃,学得轻松愉快,产生微妙的情感感受。
二、创造教学情景,活跃课堂气氛
孔子说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”他把学习中的“乐”提到如此地位,是有其根据的。怎样才能让学生成为学习语文的“乐之者”呢?首先应该在课堂教学中努力创造教学情景,在活跃课堂气氛这一环节上下功夫。“活跃”的表现形式最突出的特征即学生在教师指导启发下“思”和“言”的活跃,尤其是“言”的活跃。为此,备课时就要根据学生实际水平的差异,设计一些难易程度不一、详略要求有别的问题,针对不同的学生作不同的要求;在课堂上,则要根据学生的不同性格、语文能力,把握机会及时进行激发和启示,创造条件为学生的“思”和“言”提供机会,使他们产生“言”的欲望,从而达到激发学习兴趣,活跃课堂气氛的教学效果。在课堂上,我常根据课文特点,因势利导,营造一种和谐的气氛,然后和学生一同进入互相“走进”的精神世界,随后使学生进入课堂主体的角色。在教学中,我会主动留给学生许多时间和空间,让学生亲自去体验语言文字的优美,在直觉与灵感之间感受语文鲜活的形象。同时,还积极使用现代化教育手段,利用学生爱上网的特点,有计划有目的地把学生引向课外,引向信息世界,化弊为利,这样不仅促使了学生学习对网络的正确使用,更使他们从丰富多彩的网络世界吸取了人类优秀的文化营养,同时也配合了教学。
三、运用多媒体教学,培养学生学习兴趣
在语文教学中运用多媒体教学,能有效地培养学生的学习兴趣,是当前语文教师应该重视的问题。直观教学可以使知识具体化、形象化。1.重视直观教学。学生掌握知识是以感性知识或经验为基础,通过直观教学可以使其知识具体化、形象化,既可以为学生感知、理解和记忆创造条件,也可以激发学生追求知识的兴趣。语文课堂教学上的直观教学,主要是通过对实际事物的各种摸拟形象而进行,包括实物、各种教学图片、图表、幻灯片、教学电影等。语文各册的前面都有几幅画面各异的图像,结合课文让学生揣摩这些画面,可以收到自然感染的作用。除此之外,教师还应该勤做幻灯片,利用电脑制作灵活多样的课件,以丰富教学内容。2.注重信息技术教学。科学技术高速猛进,社会发展日新月异,特别是信息技术异军突起,步入了快车道,网络教育已经成为了教育发展的重要标志。语文教师应该适合社会的需要,充分利用信息技术,丰富课程内容,改变陈旧的教学模式,让语文教学走出狭隘的教学空间,走向网络,走向社会。这样有利于学生形成主动的学习态度,也有利于教师进行创造性的教学。因而教师要熟悉信息技术教学,做好自我角色的转换,从传统的知识传授解释者成为学生学习的引导者和学习伙伴。
关键词:《分析化学》;环境工程;课堂教学;教学效果
中图分类号:G642.0 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)09-0108-02
一、引言
《分析化学》是一门理论性高、应用性广、实践性强的课程,是高校环境类、化学化工类专业学生必修的一门专业基础课。环境工程专业是20世纪70年代末发展起来的新兴的综合性学科,它是一门运用环境科学、工程学和其他相关学科的理论和方法,研究保护和合理利用自然资源,控制和防治环境污染,以改善环境质量,使人们得以健康和舒适的生存的学科,有着广泛的发展前景。而化学学科就是其中的一个比较重要的相关学科,《分析化学》课程也是目前所有开设环境工程专业的高校课程体系中不可缺少的一门学科基础课程,它不仅为后继专业课程的学习提供必要的理论准备,而且为今后的科学研究和生产实践打下牢固的理论基础。一直以来,很多教师和同学都对该课程有种难教、难学的感觉,认为该课程中公式多还难记,概念模糊不易理解,内容也多而杂。如何提高环境工程专业《分析化学》教学效果一直是摆在每一位教师面前的一个重要课题,本文作者就如何提高《分析化学》教学效果谈几点看法,仅供参考。
二、讲好第一节绪论部分
俗话说,“万事开头难”。学生在面对一门新课程时,往往感到迷惘,不知道该课程有多大用途,该怎样学习。绪论既是一门学科内容学习的开始,也是学生在教师引导下主动学习的开始。每门课程最好讲的是绪论部分,最难讲的也是绪论部分。绪论作为全书概括性的提要,既是重点也是难点。然而,部分老师在上课时把绪论当作一个开场白,一带而过;也有些教师认为绪论至少要讲两节课,甚至三节课,这同样也是没有必要的。绪论除了要达到多方面的教学目标外,还因为师生第一次接触,是共同学习的开始,要营造共同学习的良好氛围,要激发学生学习热情,也要适当展示教师自身良好的教育素质,因此必须精心准备和设计。在上环境工程专业《分析化学》课的绪论时,我们可以以历史上发生的重大环境污染案例的分析和调查为例,向学生介绍20世纪50年生在日本的公害病——水俣病的病因发现过程。水俣病是最早出现的因工业废水排放污染造成的公害病,环境分析化学工作者利用光谱定量分析和元素追踪等分析化学手段,历经11年之久,揭示了由于汞污染造成的严重危害。通过这种对典型污染物案例甄别的讲述使学生了解《分析化学》在环境样品分析中的重要作用,激起学生学习《分析化学》的热情和积极性。最后,关于《分析化学》的内容及研究方法要概述性的讲,列出课程的重点教学内容即可,一方面教材后面部分会具体阐述,另一方面由于学时所限也不能将所有知识重复讲解。笔者相信,只要绪论讲好了,对于讲好《分析化学》一定会起到事半功倍的效果。
三、丰富课堂教学内容
现代科技发展的特点使得学科间交叉与渗透,近代生命科学、环境科学、材料科学的迅速发展给《分析化学》提出了更高的要求。有限的教学时数不可能把方方面面的内容都讲到,只能以点带面地去讲,并且结合专业领域的实际应用丰富课堂教学内容。目前的环境工程专业《分析化学》教材的内容和体系基本上是以经典的化学分析为主,主要是四大滴定分析,即酸碱滴定、氧化还原滴定、配位滴定、沉淀滴定分析,如果只是简单地阐述这些滴定的原理及其方法会有些枯燥,缺乏和专业的联系。例如,在讲授酸碱滴定时,我们可以把这个知识点和环境污水处理过程联系起来,污水处理中对各种不同酸碱性水处理的实质上就是酸碱相互滴定问题,让学生了解酸碱滴定这部分内容与所学专业是紧密联系的,是不可忽视的内容。又如,在讲授沉淀滴定时,可以结合水体中污染物可能发生的沉淀溶解反应,通过计算分析溶解度及其可能影响因素,就可以利用沉淀溶解平衡关系预测污染物溶解或沉淀作用的大小。通过这种与专业应用结合的方法讲解,可以避免原有教材内容简单、枯燥,提高学生学习积极性,真正理解《分析化学》基础课的重要地位,重视今后的学习。
四、注重知识体系的衔接
众所周知,《分析化学》公式多,概念更多,但是值得注意的是整个课程体系是有机联系在一起的。许多公式只是一些基本公式的繁衍或不同的表现形式,在授课时,只要帮助学生理清各部分知识之间的衔接关系,把握住它们之间相互连接的线索,那么学生学习起来就会显得游刃有余。因此,做好《分析化学》各知识体系的衔接工作对于讲好《分析化学》尤为重要。此外根据课程内容,《分析化学》所用的方法可分为化学分析法和仪器分析法,二者各有优缺点,相辅相成。教师在授课时,除了要讲好讲透化学分析原理之外,一定要注意合理结合实验教学以及仪器分析技术,并且应适当调整化学分析法和仪器分析法在课堂教学中所占的比例,从整体上系统地把握全书的内容,时时刻刻突出主线,应用主线。
五、建立科学的考评制度
在大学基础课程的教学中,通常是以平时成绩和期末考试成绩综合评价学生掌握知识的水平,以此来评价教学效果。这样的方法能综合考评学生对所学知识的掌握。但是,传统的平时成绩一般仅仅包括平时作业、课堂考勤和课堂提问。这样的形式太单调,不能突出那些对《分析化学》比较有学习热情及学习兴趣的同学。因此,我们可以把平时成绩的内容扩大化,例如鼓励学生对其所感兴趣的章节进行课外阅读,通过课下查资料来写一些相关小论文;同时积极开展与《分析化学》相关的课外活动,俗话说“得法于课内,收效于课外”,通过丰富多彩的课外活动,可以有效地提高学生的学习兴趣,如教师可组织学生进行有关《分析化学》问题的辩论会、有关化学污染的调查等活动。这样既巩固了课内所学知识,发展了运用能力,又能有效地培养学生的学习兴趣,促进学习向社会生活的延伸。这样,平时成绩不仅包括作业、课堂考勤、课堂讨论、小论文,而且也包括学生平时在《分析化学》课外活动的参与情况。另外,期末考试,我们对考试内容及形式也可进行变通,改变传统的整篇死记硬背题目的做法,我们加一些考察学生创新思维的题目。这样,提高了学生的积极性,有助于学生综合素质的提高。
六、结语
《分析化学》是一门博大精深的学科,我国化学界前辈徐寿先生曾形容《分析化学》是“考质求数之学,乃格物之大端,而为化学之极致也”。关于如何提高《分析化学》教学效果已有许多前辈和同行教师进行了深入的研究,得到了许多宝贵的成果。本文主要就讲好第一节绪论部分、丰富课堂教学内容、注重知识体系的衔接和建立科学的考评制度等教学方法和手段抛砖引玉,作者希望通过广大教师的共同努力,不断总结经验、与时俱进,作者坚信环境工程专业《分析化学》的教学手段将更加丰富、教学效果将更上一层楼。
参考文献:
[1]华东理工大学化学系,四川大学化工学院.分析化学[M].第五版.北京:高等教育出版社,2003.
[2]方明建.分析化学教学方法和教学手段改革的探索与思考[J].化工高等教育,2005,84(2):94-96.
[3]唐建设,项丽.环境分析化学教学体会[J].经济研究导刊,2009,22(60),245.
关键词:分布式系统;教学环境;资源共享
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)22-5416-03
A Research and Analysis on Distributed Teaching Environment
ZHOU Ying
(Mathmatic Department, Nantong Higher Normal Institute, Nantong 226001, China)
Abstract: On the base of some problems existing in the current teaching environment and education resources, this paper introduces the application of distributed systems in modern education teaching, analyzes the key technology of application and gives some design suggestion on research model.
Key words: Distributed system; Teaching environment; Resources sharing
以人为本,实现人的全面发展是新一轮课程改革的基本指导思想。教育信息化程度的高低已经成为当今世界衡量一个国家综合国力的重要标志。随着教育现代化建设的发展,教学内容与教学理念发生了重大变化,现有的教学系统因为设计、使用、资源的分类方式等种种原因,已经不再适合现代的课程标准,建立新型的、适应新课程标准的教学系统或者教学环境已经成为当务之急。
随着信息技术在学校中的广泛应用,校园网技术的不断更新,校园网环境也悄悄发生着变化。这种变化主要表现在:1)学习资源的通信功能。学习资源的广泛性决定了学习资源只有具有一定的通信功能才能发挥其最大的学习功效。基于校园网或是更大的教育网或是互联网,利用通信功能,各教学设施间的学习资源可相互检索,共同利用,使得学习资源的使用超越地域的限制,真正实现学习资源共享。2)教学设施的网络化。随着基于光纤通信的校园网的建设,各教学设施之间都可以通过网络相互交换信息。这样学生可以根据自己不同的学习需求,进行有效地选择性地学习。教学设施的网络化实现了实现了学习资源和教学设施的共享,使多种学习资源和教学设施发挥其最大作用,取得最大的使用效益。3)多媒体环境的改善。教育信息化为学校的信息环境,特别是多媒体环境提供了改善和完备的保证。更多的先进的多媒体技术被引进到学校,为学生和教师服务。比如说多媒体通信系统中的视频会议系统、LAN系统等。4)基于分布式系统教学环境技术的成熟。分布式技术可以使统一的教学资源库可以分散管理,便于集结各网络资源,实现信息的共享最大化、最优化。也可以利用校园网设计出各种分布式教学系统,优化教师的课堂和学校的管理。目前,基于网格的分布式科研技术作为教育信息系统综合集成的新兴技术,渐渐使信息资源真正实现全面共享,用户可以更加透明地使用各种所需资源。
1简单的分布式教学环境
1.1基于校园网的教学系统
以校园网为基础,以学校为基本单位,设计一套实用的分布式教学系统。首先确定教学模型。目前常用的教学模型有课堂教学、协作学习和个性化学习。根据分布式教学环境的特点,它是一种非对称的信息系统,由一台教师机和多台学生机构成。教师机控制教学进度,负责教学问题的决策,教学情况的查询,协调管理学生间的通信,以及学生机控制和监督;学生机有通用任务实施职能,完成教学任务,管理学生与教师、学生之间的通信。另外建立各系科教学资源库,学生通过教学资源科浏览课件、生成习题、参加协作讨论。根据以上要求,系统应大致具有以下功能[1]:
1)学生教师登录、登录认证、登录时间和退出时间记录。教师授课管理、课程管理,班级划分,学生设置管理,密码和权限设置等。
2)教师示教功能。教师用户将课前准备好的教案文件向学生机示范和讲解。在示教过程中,教师用户终端的屏幕显示可动态地传递给所有的学生用户终端。教师终端的屏幕划分为教案和黑板两个窗口,其中教案窗口可以显示教师的教案,可以进行屏幕滚动显示换页操作;黑板窗口为文字编辑器,教师可以叫示教的板书输入界面。教师可以自由切换这两个界面。
3)课堂练习功能。教师用户向学生布置课堂练习,在规定的时间内收集学生练习,并对学生练习进行简单的评价。学生用户可以在规定的时间内完成课堂练习。
4)通信功能。教师用户和学生用户之间可以进行双向通信,可以互相提问与回答。在通信过程中,提问和回答在用户终端上以双窗口的形式可以同时进行。该功能既可以作为单一的教学活动,也可以嵌入到示教和课堂练习教学活动中。学生在完成练习过程中可以互相交流也可师生交流,共同协作性学习。
5)教学资源共享功能。作为一个完整的教学环境,教学资源库是必不可少的。教师可以上传试题上传课件,也可以通过教学资源库下载自己所需要的资料。学生更可以通过教学资源库,进行个性化学习。
1.2分布式教学资源库的设计
分布式数据库(DDB)是数据库技术与计算机网络技术的统一。数据库技术是信息系统的一个核心技术,是一种计算机辅助管理数据的方法,它研究如何组织和存储数据,如何高效地获取和处理数据。数据库技术研究,解决了计算机信息处理过程中大量数据有效地组织和存储的问题,在数据库系统中减少数据存储冗余、实现数据共享、保障数据安全以及高效地检索数据和处理数据。另一方面,计算机网络是一种分散的计算机系统,它将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递。因此,分布式数据库是集中和分散的统一,它通过集合这两个表面上矛盾的方法,实现了前所未有功能和优点。
一般分布式教学资源库的设计,首先需要考虑到让各学科之间的知识差异在高一层次上实现协同管理,保证各学科之间有灵活的数据流动,可以实现统一的信息管理。显然集中式数据库管理就不能满足该实际需求,合理采用分布式的数据库系统。分布式数据库虽然物理位置分布在不同的节点上,而逻辑和管理上同属于同一系统的数据库。
然后按照各学科对数据的要求和使用功能的区别进行划分,就近存放相关数据,在提高通讯效率的同时,又要保持数据的完整性和透明性。采用的数据划分原则是:水平分片,对数据库结构全复制和就近数据存放。在设计分布式数据库系统时,采用异步通信方式,这样发送方在发送间歇可以等待较长时间,在数据准备好后才发送;另一方面在系统结构中节点间的服务是对等的,没有固定的客户机和服务器,接收方收到命令后直接在本地执行。
处理相关数据的应用服务器和数据服务器既可以在一台服务器上运行,也可以分布在多个服务器上运行。采用多服务器方式时,能够按照教学资源类型的不同或功能的不同划分数据库在多个服务器上运行。简易构建图如下[2]:
图1简单分布式数据库模型
2分布式教学资源共享技术分析
传统教育方式中的教学资源,往往仅仅局限于一个学校或者一个城市一个地区,想要真正实现资源的全面共享,使分布在不同区域、不同形式、存在于不同的数据库或者不同的文件服务器中的教学资源透明地实现共享,共享模式的选择至关重要。
目前,比较主流的数据共享方式有两种,一种是基于C/S(客户机/服务器)模式的共享,一种是基于P2P(点对点)模式的共享。C/S模式的共享是指一对多的模式的共享,在此模式中,整个资源汇聚的中心是服务器,客户机通过“请求-响应”模式从服务器得到所需的资源。P2P模式的共享是指客户间的通信不需要通过中枢服务器,而是直接在客户机之间实现信息交换的一种新技术。这两种共享方式都有各自的优缺点,C/S模式的优点在于资源储存和管理相对比较规范、安全性好,其缺点是投资和维护成本较高、资源很难实现动态地更新,如果负荷过大时会还会造成网络的阻塞。P2P模式的优点是在整个网络中的每个节点都可以向网络提供自己的资源,资源的存储和传输是以异步、分散的方式进行,各种节点所承载的负荷合理的均衡,资源的版本不断更新,其缺点是在资源管理方面还缺乏有效的手段,搜索机制还不健全。通过优缺点的分析,结合资源分布式的特点,可以试着采用C/S和P2P综合模式[3],吸取两种模式的优点,改进共享模式中的缺点,建立一种相对实用的资源共享模式。
如果对于一个共享集群而言,可以指定网络中的一台服务器作为这个集群中的中心服务器,所有的客户机都围绕这个中心服务器共享资源,客户机的数目越多,共享资源库的资源就越丰富。客户机的用户可以通过自己的ID注册登录到这个共享集群中,成为集群中的用户。如果用户要在此共享集群的共享资源库中自己的共享资源,他必须资源中的相关信息,包括资源名称、大小、保存的位置等等,类似于BT下载中的种子信息,而与该信息相关的资源数据可以根据实际情况选择是否上传到中心服务器中。资源的上传完成后,其他需要该资源的用户可以登录服务器,获得该共享资源库中的分类资源信息,也可以按照关键词进行搜索,当找到自己需要的信息资源后,根据该资源的相关信息找到保存位置,选择适当的模式下载。根据下载模式资源保存位置一般有两种选择。第一种,如果资源提供者没有将该资源上传到中心服务器,而只是提供了“种子”信息,则用户可以连接该资源所在的客户机进行P2P下载。第二种,如果资源提供者已经将资源上传到中心服务器,则可以根据当前服务器的负荷以及资源提供者是否在线等情况,自动在C/S和P2P两种模式中选择,优先选择P2P模式。在这样一种C/S和P2P混合的综合模式下工作,P2P模式有效地分担了中心服务器的大部分负荷,保证用户可以高效率地下载共享资源,如果同时下载同样资源的客户机越多,则下载的效率越高,实现多通道畅通地资源共享[4]。将这种共享模式绘制示意图,如图2所示。
图2中所构建的客户机数量和资源总是有限的,如果要构建更大范围的资源共享,可以构建一个服务器群组。将网络按照一定的区域位置划分成若干个群组,每个群组有自己的中心服务器,然后在多个群组中设定一个中枢服务器。各群组的中心服务器将自己的数据库相关信息到中枢服务器上,同时将中枢服务器的信息保存到自己的数据库中。考虑到中枢服务器的负荷问题,中枢服务器上不保存资源信息。这样群组即使无限地扩充,也不会给中枢服务器带来过重的负荷。如果此时群组中某一台客户机需要访问某资源,客户机可以通过访问中枢服务器获得其他群组中服务器的登记信息,通过解析登记信息,可以找到资源所在的群组,进而可以访问到该群组,并获得该群组中的资源。如果分析实际的需求,一台中枢服务器不能满足实际的需求,那可以同时设置多个中枢服务器,群组服务器的信息可以注册到多个中枢服务器,形成更大范围的数据共享。中枢服务器也可以作为一个群组的中心服务器来用,适当地节约硬件的成本。将服务器群组模式绘制示意图,如下:
图2共享集群的共享流程图
图3服务器群组共享流程图
基于C/S和P2P混合模式的分布式资源共享技术,结合相关的共享模型,提供了一种实现分布式资源共享的有效途径,提高了网络传输的效率,规范了资源的管理。对于教学资源,不论它所在的物理地址,不论它自身的资源大小,不论它的资源类型,都可以实现无差别的资源共享。
3结束语
分布式教学环境的研究,以及相关资源管理系统、教学系统的设计开发,将很大程度上改变当前落后的教学方式,优化教学资源管理,创建新型的教学环境。在教学过程中实现交互式教学,改变传统单一的教学模式,向智能化多模式转变。对于比较分散的软硬件教学资源起到了整合作用。在信息化教学资源建设过程中,还可以整合各种资源,提高软件开发能力、发展能力,提供各种技术保障,促进信息化数字化校园的建设。
参考文献:
[1]张卫.基于LAN的分布式教学环境的研究和设计[J].计算机工程,2000,11(26):154-155.
[2]林国瑜,李治柱.分布式教学资源库的设计与实现[J].微型电脑应用,2003,19(10):34-37.
【关键词】学习环境 定性研究 定量研究
【中图分类号】G465 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)16-0066-02
一 引言
2010年,进贤县进行了一次全县范围内的八年级教学质量大抽查。这次抽查是以考试的方式进行的。虽然在这次质量抽查中张公镇中心学校(记为B校)综合排名靠前,但是与综合排名第一的学校(记为A校)还是有一定的差距。
笔者从教师教学和学生学习等多个方面进行了调查分析。在调查过程中发现了一个有趣的现象:A校的很多教师都曾经在B校任教过,也有相当一部分学生曾在B校就读过。那么,是什么原因导致了A、B两校学生的这种差别呢?
二 文献回顾
学习环境对学生的学习有很大的影响。由于他们正在对外部世界形成自己独立的看法,对很多事物希望发表自己的意见;但对世界又了解不多,因此,容易受外部影响。
可是,对于学习环境的内涵,教育界目前尚未取得一致。钟志贤(2011)认为:“所谓学习环境,是指促进学习者发展的各种支持性条件的统合。促进学习者发展说明了学习环境创设的价值指向或宗旨所在。”显然,这种理念更强调正面的学习环境。简婕和解月光(2011)认为,“学习环境的本质是要对学习活动提供保障”,这忽视了学生是学习的主体,学生处于被动地位。笔者认为,学生是在感知知识,提出假想,验证假想,调整假想,再感知的循环往复的过程;只有满足学生目前需要的学习环境才能有促进学习的作用。故而,学习环境是指给学习者提供满足其学习需要的外部条件。学习环境包括学校学习环境、家庭学习环境和社会学习环境。学校学习环境是指学校的校舍、师资、教学条件、教学手段、校风、学风等,这些都是影响学生学习的因素;家庭学习环境是指家庭为学生学习而提供的物质条件,如安静舒适的房间,和睦的家庭关系,能够辅导学生学习的家庭成员。社会学习环境是指影响学生树立正确的人生观、世界观和学习目的的社会氛围。
的特征之一是批判性和发散性。
1.批判性就是不盲目从众,坚持自己独立思考,拒绝复制型思维
创造从怀疑开始,怀疑就是思考,就是批判。例如,当讲到计划生育的内容时,可以问:“假如人类无节制地繁衍会出现什么问题呢?”在讲到环境保护时,可以问:“环境污染任
笔者在中国知网上对有关学习环境的文献主题进行了搜索,有很大一部分是关于如何设计学习环境的,其余是学习环境的理论阐述或学习环境对学习影响的实证性研究。钟志贤(2011)专门从心理学的角度对学习环境的理论基础进行了分析,形成以下观点:一是有共同的社会—文化心理学的历史源流,在学习理论上存在建构主义的倾向;二是秉持“以学习者为中心”的教学理念,关注学习者高阶能力的发展,如问题求解能力、迁移能力、协作能力、学习能力和实践能力等;三是强调学习者积极参与或体验各种学习“活动”,秉承“做中学”的理念,重视学思结合、知行合一的教学方式,重视导向结果的认知活动过程;四是重视交流、协作、共享和反思,强调知识的社会性建构;五是强调各种制品,特别是信息技术的应用。饶振辉(2006)用调查问卷和访谈的形式对学习环境对中学生学习策略的影响进行了研究:在对六类英语学习策略的使用上,重点中学的学生在四类学习策略的使用频率上都高于县普通中学的学生,而普通中学的学生仅在记忆策略的使用频率上高于省重点中学的学生。
三 研究方法
1.参与人员
教育局要求每个学校抽取总人数的10%参加测试,学生由每个学校自行确定。被试者学了4年英语,初中入学时的英语成绩不存在显著性差异。两校主要是采取传统教学方式。执教英语教师有相当一部分来自于B校或其他农村学校。
2.研究方式
第一,测试。这次测试是由教育体育局组织人员单独命题;试卷由听力、笔试组成,严格遵循教学大纲的要求。这次测试结果和其他的期中、期末考试的结果是一致的,并且和学生在课堂的表现是一致的,能够反映学生真实的水平。
第二,访谈。访谈包括以下问题:
你认为所在的班级怎么样?(了解班级气氛和学习氛围)
如果让你去A/B校读书,你愿意吗?说说理由。(旨在了解学生在A/B校就读的想法和他们对A/B校的情感)
你在A校读书,感到和在以前的学校有什么不同?(了解在A校和B校读书的主观感受)
现在你是和父母住在一起吗?你父母比较关心你的学习吗?能不能举个例子?(主要了解家庭对学习的关注情况。)
你认为在A校任教和在B校任教有什么不同?(了解教师是否因学校不同而在教学上有所差别。)
四 结果与讨论
1.结果分析
采用Excel 2003,按照刘闽碧(2002)的方法,对B校和A校进行了方差显著性分析,结果如下:
B校平参与考试的学生人数为33人,平均分为69分,学生之间分数相差较大;A校参与考试的人数为171人,平均分为94,学生之间分数起伏相对较小;单位检验P<0.01,存在显著性差异。
对平均分的差异采用了“双样本异方差假设”的检验,双尾检验的结果告诉我们,两个学校的英语平均分之间存在显著性差异(P<0.01)。
2.探讨原因