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教育技术学理论基础

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教育技术学理论基础

教育技术学理论基础范文第1篇

一、信息加工的基本理论

1.记忆理论

信息加工理论把人的记忆分为感觉记忆、工作记忆、长时记忆。工作记忆相当于计算机的寄存器,长时记忆相当于计算机的外存储器,具体理论如下:感觉记忆:接受大量来自各种感觉系统的信息,信息只保留短暂的时间,一般在0.5-2秒之间,如果这些信息得到注意,会进入工作记忆进一步被处理,如果没有被注意很快会消失。工作记忆:存储人们正在思考的信息的记忆系统。容量有限,在短时间内只能记住7±2个独立的信息单位,所有信息要想被大脑处理必须先进入工作记忆。长时记忆:长时记忆是一个信息库,其容量无限,并且可长期保存信息。

2.组块理论

由于工作记忆的容量有限,而工作时,工作记忆在信息加工过程中有非常重要的作用,只有进入工作记忆中的信息,才能被进一步地加工。为了增加工作记忆的信息容量,提高加工效率,可以运用组织的策略。组织的实质是建立新知识间的联系,使之结合成一个整体,形成一个个知识的“组块”,减少了独立的信息数量,从而提高了进入工作记忆信息的总量。

3.编码理论

所谓编码,就是为了把信息放入人的信息加工系统,把信息加以修改、转换,使之适合于人的信息的过程。[1]编码的基本策略是维持性复述和精致性复述。[2]

4.提取理论

学生在解决问题时,需要用已有的知识经过复杂的认知操作来解决问题,已有的知识保存在学生的长时记忆中,此时学生要从长时记忆中获得这部分知识,重新放回到工作记忆中,这个过程称为信息的提取。研究表明,“信息的提取与信息在长时记忆中的记忆痕迹强度有关。而记忆痕迹的强度又与相应信息所受到的加工深度有直接关系”[2]。另外,该理论认为,信息的提取在很大程度上取决于信息的存储形式,以及长时记忆中相关知识的关系。

二、对数学教学的指导

1.知识的注意

根据信息加工理论关于记忆的相关知识,学生从感觉器官获得的信息首先到达感觉记忆,而信息在感觉记忆中的停留时间又非常短,如果得不到注意,就会丢失这部分信息,因此在课堂教学中,教师所呈现知识的形式要能够引发学生注意。众所周知,学生在课堂中,各种感觉器官都发挥作用,教室中也有来自各个方面的信息,这些信息都会进入学生的感觉器官,进而进入感觉记忆。但根据注意的过滤器理论:“神经系统对加工信息的注意选择存在如下机制,神经系统在某一特定的时间内只能对特定的信息进行加工,而且加工的容量是有限的。也就是说,在神经系统的某一个加工阶段存在着一个过滤机制,这个过滤机制会对来自不同感觉通道的信息进行选择性地加工,使一部分信息能够通过这个过滤器,并得到进一步的加工;而其他的信息就被阻断在过滤器之外,得不到进一步的加工。”[3]因此教师在教学过程中,一是图形信息用不同色彩粉笔,从复杂图形中分离基本图形,对学生产生较强剌激,容易引起学生的注意,从而使此信息通过过滤器,引起进一步的信息加工。二是运用复述策略。也就是我们教师在课堂教学中常用的强调,重要知识,教师反复强调,就是一种复述策略,其目的是使这些信息通过过滤器,得到进一步加工。三是数形结合。数形结合能够使学生视觉器官和听觉器官接收的信息是一致的,这样来自两个通道的信息是一致的,不论哪个通道的信息通过,知识信息都得到加工。四是充分发挥板书作用。漂亮的板书能够引起学生的注意,同时教师要边书写边说,学生可一边听一边看,这样两个通道的信息相同,因此通过过滤器的信息是一致的,故能够被选择,受到加工。

2.知识的组块

根据信息加工理论,工作记忆的容量为7个左右,一旦超过这个限度,新进入的信息将“赶走”旧信息,并且工作记忆中的信息是以“组块”为单元的。因此在教学中,为使学生进入工作记忆的信息量有所增加,教学时要指导学生把学过的知识总结规律,然后依据规律进行联想记忆,这样可使学生进入工作记忆单元所包含的信息量明显增加,从而达到在工作记忆的容量限度之内增加信息加工的数量。例如平行四边形的性质定理与判定定理的学习,笔者总结的规律是:四个对,三加一。具体是指:四个对是平行四边形的四个性质定理。即对边相等;对角相等;对角线互相平分;轴对称图形。三加一是平行四边形性质定理前三个定理的逆定理就是平行四边形判定定理,外加一个是一组对边平行且相等的四边形是平行四边形。这样一是可使学生对平行四边形的所有定理总数非常清楚。二是可使学生把这些基本知识之间形成联结,形成二个“组块”,进入工作记忆的信息量增大,从而提高工作记忆的处理能力。三是这些基本知识进入学生的工作记忆后,学生如需要这些基本知识,不需要再到长时记忆中去检索,有利于学生提取这些知识信息,从而缩短提取信息所用的时间。

3.知识的编码

工作记忆中的信息,经编码才会进入长时记忆,而编码的策略之一是维持性复述,就是我们经常运用的背诵。这种方法对简单信息运用比较有效,对复杂信息要运用精致性复述。这种方法要对信息进行重新组织,可以利用接词法、顺口溜、谐音法、联想法等等进行编码。如对因式分解方法可编写如下顺口溜。首先提取公因式,然后考虑用公式,十字相乘试一试,分组分解要合适,四种方法反复试,最后必是连乘式。

4.知识的结构

知识的结构指学生的数学认知结构,是经过学习者对外显知识的感知、理解、内化进而储存在自已长时记忆中的、相互联系的陈述性知识、程序性知识和过程性知识组成的结构。我国学者的研究表明,CPFS结构是一种优良的数学认知结构,有助于知识的贮存和提取,所谓CPFS结构是指概念域、概念系、命题域、命题系形成的结构。[5]而概念域是指同一个概念的各种表示形式的集合,概念系是指概念之间的关系联结而成的网络。命题域是指一个命题A的等价命题网络的图式为命题A的命题域。命题系是指存在推出关系的一组命题网络的图式。

基于以上观点,教学中教师要引导学生把所学知识联系起来,形成稳定的CPFS结构。

第一,教学中要能够使学生形成概念域与概念系。概念学习中要从多角度、多层次、多背景去深入地理解概念,从而形成概念域。例如平行四边形概念,两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。还可以用如下方式定义,两组对边分别相等的四边形叫做平行四边形;两组对角分别相等的四边形叫做平行四边形;对角线互相平分的四边形叫做平行四边形;一组对边平行且相等的四边形叫做平行四边等等,这样便形成了平行四边形概念的概念域。而关于平行四边形的概念系是指平行四边形概念与其他概念之间的关系,比如与矩形概念、菱形概念之间的关系,这些关系如图1,这样就可在四边形一章学习结束后,形成平行四边形概念的概念系,只有这样才能使学生形成平行四边形概念的比较清晰的图式。

第二,教学中要能够使学生形成命题域与命题系。众所周知,学生在解决问题时需要从长时记忆中提取已经习得的知识,使这些知识回到工作记忆,然后才能被加工处理。然而因为长时记忆的容量很大,这就给信息的检索带来了麻烦,为使信息能够在需要时,很快被检索到,指导学生形成命题域与命题系,目的是当学生需要某部分知识时,能够走捷径直接检索到所需要的知识信息,而不是顺序去搜索,这样可减少搜寻所需时间。如三角形是等边三角形是下列一些等价命题的图式:三边相等的三角形等边三角形;三个内角相等的三角形等边三角形;有一个角等于60°的等腰三角形等边三角形,三边上的高相等的三角形等边三角形,这样就可形成三角形是等边三角形命题的命题域。此外还要形成命题系,把相关的命题组织在一起形成命题系,便于检索。如下列命题组成一个命题系:判定两个三角形全等的命题,SAS;ASA;AAS;SSS;HL;线段垂直平分线上的点到线段的两个端点距离相等;角平分线上的点到角的两边距离相等;平行四边形的对边相等;三条平行线截两条直线,在一条直线上截得的线段相等,那么在另一条截得的线段也相等。此命题系中的命题都与证明两条线段相等有关。显然,以上形成的命题域或命题系,在长时记忆中会分别形成一个图式。这些图式把同类问题在长时记忆中形成一个集合组块,当要提取这个集合中的一个知识点时,命题域或命题系中的相关知识就会被激活,这样整个命题域或命题系中的知识被激活。如当证明两条线段相等时,很快就会激活命题系中的相关知识,也就是证明线段相等的方法,然后再依据题设条件选择证明方法,从而提高效率。

三、几点思考

第一,知识的呈现形式要与学生已有的认知结构相联系。显然,信息的呈现形式是多种多样的,有很多信息的载体,如语言、文字、图形、图像、动画等,教学中选择那一种刺激形式,要与学生的已有经验、学生的认知结构相联系,这样才能提高信息加工的效率,促使信息从工作记忆向长时记忆转化。

第二,解决好课堂教学效率与工作记忆容量有限的矛盾。众所周知,要提高课堂教学效率,就要增加单位时间的知识信息量,而工作记忆的容量又有限,这样,如果不控制课堂信息容量,要求学生在短时间内掌握大量的信息,而不给他们留有加工或思考的时间,结果必然会像狗熊掰玉米一样,掰一个丢一个。因此要解决好这个矛盾,一是要给学生充分的时间进行认知操作,不能违背规律。二是要结合学生的思维发展特点。初中生的抽象逻辑思维开始由经验型水平向理论型水平转化,其基本特点是抽象逻辑思维占优势地位,但有时思维中的具体形象成分还起作用。因此要提高效率,有时要借助形象思维提供给学生一些图形帮助学生进行认知操作,待学生先学的知识进入了长时记忆后再增加新的知识点。三是提高学生的运算性学习能力。学生获得知识要进行复杂的认知操作才能获得,这是人类学习知识的共同特点,学生的学习能力提高了,这样就可以在不违背规律的条件下提高课堂教学效率。

第三,组块与编码要统一。为了提高进入工作记忆的信息量,在教学中要对一些知识信息进行组块。编码是信息从工作记忆向长时记忆的转化过程中发生的,编码的方式与个人的知识经验有关,与教师的教学经验也有直接的联系,一个有丰富经验的教师,知道什么知识运用什么方法进行编码能使学生掌握,因此做为教师首先要掌握一些编码的技巧,比如掌握一些知识的顺口溜等,这样学生在从长时记忆中提取知识时,提取出来的是顺口溜,对学生来说不需要重新组织就形成了一个组块,因此可提高效率,否则提取出来还要经过重新组块,进入工作记忆,增加时间,效率低。

参考文献

[1] 李士锜,吴颖康.数学教学心理学.上海:华东师范大学出版社,2011.

[2] 曹才翰,章建跃.数学教育心理学.北京:北京师范大学出版社,2006.

[3] 张学民.实验心理学.北京:北京师范大学出版社,2009.

教育技术学理论基础范文第2篇

关键词:“3+2” 输出教学 基础英语 教学

一、“3+2”教育模式简介

“3+2”教育模式是高等职业教育的一种形式,实行的是大专院校和中专院校联合办学的模式,采用分段式教学,即学生先在中专院校完成3年的学习,再到联合所办学校完成2年课程,最后获得大学专科毕业证。

“3+2”模式下的学生是在初中毕业后参加考试,进入当地的中专或中师院校。以长江师范学院初教英语专业为例,这些学生来自于三个地方,奉节、云阳和万州。在中师阶段,各个中师院校所开设的课程大相径庭。万州中师学校按照培养英语专业学生的模式开设课程,如基础英语、口语、阅读、写作等,且课程学时的安排与大学所开设课程的学时一致;云阳和奉节的中师学校没有将学生分专业,而是批量的统一管理和开设课程,其主干课为语文、数学、物理、化学、英语,政治等,且每门课程的周学时基本都为2学时。通过三年中师的学习,来自云阳和奉节的学生的英语水平不但没有提高,反而不及初中的水平,很多学生单词和语音不过关,基础较差。

二、“3+2”模式下基础英语教学现状

美国语言学家Krashen(1982)提出了输入假说(the Input Hypothesis),他认为语言是接受可理解性输入过程。那么,传统的教学法采用的是语言输入模式教学法,即教师从语音、词汇到语篇等方面对学生进行语言灌输,因此学生的主体地位未得以显现,学生成为被动的学习者。语言交际的重要载体“说”和“写作”被人忽视。Krashen这种理论把语言习得完全归功于语言输入, 否定了语言输出所产生的作用。

基础英语课,即精读课是英语专业低年级的专业主干课,它不仅在高中英语教学和大学英语专业教学的成功衔接方面扮演着重要的角色,同时也为学生高年级的学习打下扎实的专业基础。在英语学习过程中,大量的单词、句型、语法以及语言文化知识都会在基础英语精读课上来学习,由此决定了基础英语精读课是一门知识系统性强且信息量非常大的特殊课程。在基础英语精读课教学过程中,传统的教学模式往往是采用以输入教学法为主的传统教学模式。课堂教学以教师传授语言知识为主,教师花费大量时间讲解语法和词汇,并把例句书写在黑板上或听写给学生,并详细讲解课后习题,学生很少有发言的机会,所以我们可以用“满堂灌”这三个字来形容传统的基础英语教学课堂。这种教学模式导致学习者严重缺乏使用所学语言的机会,使他们成为不敢张口的“哑巴”。

三、输出教学理论

在法语的沉浸式教学研究基础上,Swain(1985)提出了可理解输出假设(Comprehensible Output Hypothesis),补充和完善了Krashen输入理论。Swain肯定了可理解输入在语言习得过程中的重要性,但同时指出,若使学习者全面发展他们的第二语言水平,单一的输入是不行的。Swain认为,可理解输出成为学生充分利用现有语言资源的驱动力,它也会迫使学生认真思考自己将要输出的语言,从而更恰当、准确地表达自己的思想。通过这样方式,语言学习才能从语义层面转到句法层面。

输出假设理论与语言习得的关系密切。Swain(1993)指出,输出假设对语言习得产生了三大功能:(1)注意功能。此功能指的是当语言输出时,学生开始注意他们自己口中说出的语言。学生用目的语来对事物或思想进行描述和表达时,他们会有意识地发现已表达内容与欲表达内容有一定差距。目的语地使用会让学生意识到所用语言与目的语存在一定差距。(2)检验假说功能。学习者通过语言输出,可以验证自己以前针对目的语提出的假说是否正确。所以,学生用目的语表达的这一过程,也是学生验证自己在学习过程中形成的关于目的语的假说是否正确的一个过程。(3)元语言功能。元语言功能指的是学习者可以就语言输出有意识地进行反思和批判。与语言输入相比较而言,语言输出作为一股驱动力,更能使学生对语言进行深层次的剖析。语言输出可以使学生控制他们所获得的语言,故得出以下结论:在语言输入时,学生是消极被动的;在语言输出时,学生是主动积极的。

四、基础英语课堂输出教学的实践方法

通过丰富的教学实践,我认为,为了营造英语课堂输出实践的教学环境,我们应该从宏观、中观与微观三个层面下工夫。首先,宏观层面指的是广义层面上社会学习的环境,英语学习的社会氛围非常重要,我们应为其提供良好的环境;其次,中观层面主要指在校园层面上,学生和教师学习英语的氛围,学校的社团应多举办一些英语活动,如英语戏剧表演、英语歌曲比赛、英语演讲比赛等,通过教学模式的改革,使学生参与到更多的英语输出活动中来。最后,微观层面是指教师的课堂教学,教师应正确把握教学理念,合理制定授课计划,创新教学手段和方法,适当丰富课堂文化,使影响学生语言输出的各个因素的弊端得以抑制,优点得以发扬。因此,根据“3+2”初教英语专业学生的特点和教学现状,我特从以下方面做了尝试。

(一)强化性输出

“3+2”初教英语专业学生基础差,许多学生单词语音、拼写不过关,语法更是一张白纸。在语言学习中,词汇和语法是根基。由于学生今后的授课对象为小学生或学前幼儿,单词语音的准确性是很重要的,所以我在上新课之前会教读单词,给每个学生纠音,每节课抽查生拼写单词,并根据语言设计语言习题,反复练习,针对目标词的深层次理解记忆和应用等方面而设置的强化性输出让学生积累了预制语块。

(二)任务型输出

流利的口语是英语专业学生必备的一个能力。由于词汇量少,语法知识差,初教学生无法流利地表达自己的思想,甚至一句话里面都有很多错误。为了培养学生的语感,我要求学生诵读课文,并就课文优美的句子和包含生单词的句子进行背诵。这样既培养了学生识别和话题相关的语块的能力,又可以提高学生语言输出的能力。刚开始学生在语言输出时,可能更多地使用大量储存在记忆系统里的语块。我认为,初教学生通过大量阅读背诵,进行相关的话题词汇积累和相关的话题概括和讨论,他们的语言表达会更流利、准确、地道。

(三)交际性输出

初教学生今后就业方向多为英语幼儿教师,培养幼儿的学习兴趣,丰富幼儿的生活,故要求初教学生多才多艺。我在教学中,会教授英语儿童歌曲,这些歌曲的节奏活泼,歌词简单,易于初教学生演唱。并且,我还设计了一些适合儿童的英语游戏,让学生寓学于乐。学生在输出的同时,注意了语言问题,修正了语言错误,提高了输出的准确性。

五、结语

在语言教学中,教师除了可理解性输入外,而且在课内外还必须提供机会,让学生真正利用语言进行交流。根据Nunan实践启示,教师在设计教学方法时应考虑学习者不同的专业背景,提供真实、语境丰富、目的明确的教学任务并设计难度适宜的教学活动,课堂设计的活动应有趣新颖,从而让学生有兴趣参与输出。针对“3+2”初教英语专业学生的特点,其输出教学方法还有待进一步研究探讨。

参考文献:

[1]吕孟荣.英语课堂输出教学模式研究与实践[J].兰州教育学院学报,2010.

[2]刘岩.任务型输出教学法:一种新的教学尝试[J].北京第二外国语学院学报,2010.

[3]孙秀云.简析输出教学法在日语精读教学中的可行性[J].长春理工大学学报:社会科学版,2011.

[4]黄勇.基于内隐学习理论的大学英语输出教学模式[J].文学教育,2012.

教育技术学理论基础范文第3篇

关键词: 初中信息技术 活动理论 教学设计

活动理论在本质上与传统灌输式教学模式背道而驰,主要强调学生是学习的主体,为推动学生更好发展则需要主动投身到活动过程中,从而形成学习对象和自我的双向模式建构。其中,以活动理论为主要依据,充分结合信息技术教学内容,可合理地将教学设计分为三个阶段:准备阶段、实施阶段和评价阶段。下面笔者基于活动理论的初中信息技术教学设计的三个阶段进行阐述:

一、准备阶段

基于活动理论的初中信息技术教学设计的准备阶段,一般分为分析和设计两个环节。其中,在分析环节,老师应该通过全面了解明确学习目标,并以此作为开展课程教学设计的重要出发点[1-2]。笔者主要针对中学生进行全面分析。主要分析两个方面:

其一是学习主体分析。其中,由于中学生的身体和心理快速发展,思维能力和逻辑思维也处于优势阶段中,大部分中学生能够利用自身的抽象逻辑思维提出问题、解释问题,同时中学生在成长过程中能够通过自我反省和自我调节,保障思维更加清晰和准确。除此之外,中学阶段学生在学习过程中,其创造性思维能够迅速发展起来,追求个人的色彩、系统性和结构性为主要目标。通常情况下,在中学教学过程中,主要以问题为切入点或者以任务为切入点,让学生在解决问题的过程中,相互沟通、相互交流,从而深入全面地掌握信息技术的知识点和实际应用技能。

其二是学习内容分析。当前主要采用归类分析法、图解分析法和层级分析法、信息加工分析法等学习内容的分析方法。通常情况下,在信息技术课堂教学内容的安排过程中,应该充分重视下列几项内容:第一,坚持由整体到局部,从面到点,深入分析。首先要求老师在信息技术课堂教学中先讲解全面概括的知识点,再将各个知识点和内容逐渐深入分析。这主要是因为我们在刚接触陌生知识领域的过程中,只有深入全面地了解理论思想,才能进行更加系统的分类和归纳;第二,当学习的内容的难易程度高于学生的理解程度,便应该坚持由浅入深、由易到难,让学生通过前部分内容的学习更好地理解后部分知识。

在初中信息技术课堂教学的设计环节,主要任务是设计具体的学习过程,也就是通过分析学习主体和学习内容,提出较为系统的学习方案。通过这点能够清晰地看出,信息技术课堂教学活动设计主要是围绕教学目标展开的。通常情况下,设计环节主要包括下列几点内容:一是学习活动的任务设计;二是学习环境设计;三是教学活动设计;四是范例作品和教学课件的设计制作。

二、实施阶段

将精心设计的学习方案,通过应用多种媒体设备和使用多种信息资料,这就是课堂教学实施阶段的主要目标任务。通常情况下,基于活动理论的初中信息技术教学设计在实际阶段主要采取下列几种方式:

其一,以任务为主体。以任务为主题的教学活动的关键在于任务内容的设计。其中,任务设计主要包括封闭型任务和开放型的任务。所谓封闭型的任务主要是指每个学生在有限的课堂教学中都应该通过自主学习而完成的任务。其主要包含的是学生尚未学习过的新知识,如如何插入一幅图形,并让其文字协调合理地环绕在图片周围;开放型的任务则要求学生在自主学习的基础上共同探讨。老师常常根据课堂教学内容要求学生制作电子信息作品。

其二,以游戏为主要形式的活动。由于大部分计算机游戏具有趣味性强、操作性强和直观性的特点,能够充分激发学生的学习兴趣,并让学生的个性得到有效张扬。其中,以游戏为主要形式的教学活动,主要是让学生利用所学的信息技术知识,编写一些较为简单的游戏程序。让学生能够在编写游戏程序的过程中发现问题、解决问题,从而有效提升学生的计算机操作水平。

其三,以问题为主要形式的教学活动。将教学内容合理融入创设的问题情境中,并采用小组合作形式有效解决问题,从而促使学生在学习过程中逐渐提高解决问题的能力。

三、评价阶段

在初中信息技术课堂教学过程中,学习评价是一个非常重要的环节。在基于活动理论的初中信息技术教学评价,主要包括老师对学生的评价和学生自我评价两种方式。通常情况下,学生能够通过自我评价更加全面地认识自己的优点和缺点,进而及时改正和调整学习方法。通过客观公正的评价,有利于充分调动学生的学习积极性,从而大幅度提高信息技术课堂教学效率。

教师在坚持以学生为本原则的前提下对信息技术课堂教学进行设计,能够有效地将学生的主观能动性调动起来,让学生更加积极主动地投身到课堂教学活动中。同时通过加强学生间的团队协作、沟通交流,从根本上提高学生的综合素质,增强学生的信息技术操作能力,从而真正提高初中信息技术课堂的教学水平。

参考文献:

教育技术学理论基础范文第4篇

关键词: 线性代数与概率论(统计) 教学改革 案例教学 应用能力

数学课是高等院校中理工、经管类各专业学习的基础理论课,其开课目的在于培养各专业人才所必备的数学素质,也为学生后续专业课的学习打下坚实的基础,其重要性是不言而喻的。近年来,独立学院的专业设置多彩纷呈,对数学基础课提出多元化、小型化、分散化的要求,同时要求精简学时提高效率。线性代数与概率论(统计)自然也不例外。独立院校学生的数学基础相对薄弱,这就对数学教师在线性代数与概率论(统计)课程的教学提出了更高的要求。以东莞理工学院城市学院为例,机械设计制造及自动化、安全工程、物流管理、工商管理等专业都开设了线性代数与概率论这门课程,学时安排48。教什么?怎么教?如何让学生在这48学时中把该学的知识掌握好,这是作为数学教师的我思考最多也是最难的问题。

一、现状分析

线性代数与概率论(统计)是把两门应用性非常强的课程合而为一。不管是线性代数还是概率论(统计)都过于强调细节而将理工、经管等学科中所需要的丰富的数学内容排除在外。现有线性代数与概率论(统计)教材偏重于“现成结论的应用”,而忽视了数学教育是引导学生实现数学再发现再创造的教育发展规律,“应用”这一块还应该在教学中强化。此外,由于没有数学实验缺乏实践的机会,使得理论和实践严重脱节。一些学生经常问老师数学有什么用,学生看不到应用就认为没有用,就没有了学习兴趣,这就影响到学生应用数学的能力和数学素质的提高。

在教学方法上,线性代数与概率论(统计)这种应用性很强的课程,过于注重概念、定理的推导和证明,过于注重计算和解题的技巧,一味使用传统的填鸭式教学导致学生觉得这门课程过于抽象无法理解,该学的学不到。东莞理工学院城市学院的学生本来抽象能力就不是很强,这样过于偏重证明和解题技巧的教学使他们非常难以接受。这完全不符合培养学生创新能力和应用能力的初衷。

原先的线性代数与概率论(统计)都是两门单独的课程,各方面都不觉得有压力。但现在线性代数与概率论(统计)只有48课时,“够用为度”不好把握。课时的严重压缩对线性代数与概率论(统计)产生的教学压力非常大。

二、教学思考

根据上述现状和出现的问题,提出以下几点建议和措施,希望对做好线性代数与概率论(统计)课程的教学提供一些帮助。

(一)调整教学内容

在教学内容的选择上要以“淡化理论,够用为度”为指导思想。传统的线性代数或者概率统计的教学过多地强调数学的严密性和理论的严谨性,教师花大量时间用于定理的证明、方法的推导或者解题技巧的讲解,只注重传授知识,往往缺乏对知识的学以致用。因此,教学效果一直不好,学生普遍感到学起来很吃力。这样的教学导致学生应用意识不强,只知道套公式套方法解书上的习题,这叫读死书。线性代数与概率论(统计)是应用性很强的学科,它的生命力和发展动力在于它与其他学科的密切联系,没有了这种关系,线性代数与概率论(统计)就成了无源之水,无本之木,产生不出有意义的问题和方法[1]。如果在教学中,教师不让学生了解线性代数与概率论(统计)在本专业的应用,不提高学生用线性代数与概率论(统计)的知识解决实际问题的能力,这显然不符合独立学院培养高水平应用型人才的目标。我们应该重新调整、更新教学内容,以适应应用型人才的培养。教学内容的选择要淡化理论,突出基本,使学生学好该学的,为应用打下坚实的基础;教学内容要注重理论与实际的结合,强化培养学生的应用能力。

线性代数与概率论(统计)第一部分是线性代数。线性代数定理多、符号多、计算方法多且麻烦,且前后内容交错,行列式、矩阵、向量、线性方程组,一学期下来学生都搞不清楚这些内容的联系,也不知道学了些什么、有什么用。其实在这四部分内容当中,行列式、矩阵、向量及向量组都是求解线性方程组的基础。线性方程组才是线性代数这门课程的中心。因此,在线性代数这部分内容,首先确定以线性方程组为中心[2],在求解线性方程组的方法中引入行列式和矩阵的概念,并以矩阵秩的概念给出线性方程组有解的充要条件。对任何一个线性方程组,在有解的情况下,我们都能利用初等变换求出它的全部解。那么在线性方程组有无穷多个解的情况下,解与解之间的关系又如何呢?能否利用有限个解表示这无穷多个解呢?而要解决这两个问题,我们必须讨论向量组的线性相关性的有关理论。由此可见,以线性方程组为主,可以将行列式、矩阵、向量组等概念联系起来。这层关系必须给学生指明。其次可讲一次线性方程组的应用专题,结合学生的专业性质,选取一些应用实例,让学生充分认识到线性代数的应用点,同时培养学生应用线性代数解决实际问题的能力。

线性代数与概率论(统计)第二部分是概率论(统计)。概率论(统计)是研究随机现象的规律性的一门数学课程。理论严谨,应用广泛,是理工和经管类部分专业一门重要的基础理论课。对于这样一门应用性很强的学科,应注重学生数学素质的培养,使学生掌握概率论与数理统计在社会实践中的重要性,这样学生才会下定决心学好这门课程。在教学内容的选择上除了基本概念和方法外,还可融入很多实际生活中的实例。因为概率论(统计)的产生来源于生活,从生活中很容易找到生活中的实际问题作为教学素材激发学生的学习兴趣。

(二)改进教学方法

1.结合专业特点,引入案例教学。

学生普遍感觉线性代数与概率论(统计)教学枯燥乏味,缘由就是教学太过抽象,教学方法单一。可在教学中引入实际案例,充分调动学生的主观能动性,主动学起来。在线性代数教学中,可引入线性方程组在各学科中的应用,如(工科专业)在物理电路中的应用、(经济管理专业)在经济平衡中的应用、在减肥食谱中的应用,等等。结合专业特点,讲讲一些实际生活中的例子可以拉近课程与学生之间的距离,让学生了解原来数学离我们并不远。这样就激发了学生的学习兴趣,一举两得。

2.变填鸭式教学为互动启发式教学。

在教学过程中提出一些思考性和启发性都很强的问题,引导学生们自己分析、研究和讨论,让学生自己发现问题,分析问题,然后解决问题[3]。在线性方程组的应用专题或假设检验中,我们完全可以让学生思考,如何对问题进行数学建模,作出假设,求解问题。

(三)编制课程学习指导书

线性代数与概率论(统计)这门课程开课已久,但适合独立学院学生的课程学习指导书倒是少之又少。因此,我们可编制线性代数与概率论(统计)的学习指导书,在书中不仅要列出知识要点,而且要编制配套的例题和习题,辅导学生学好这门课。

三、结语

“要给学生一桶水,老师先要有十桶水”。如果要做好线性代数与概率论(统计)课程的教学工作,教师就一定要多下苦功。教学相长,除了教师在教学方法和内容的改进外,教学还需要学生的主动配合。希望教师在实践中能多总结出一些教学经验,促进教学工作的进步。

参考文献:

[1]陈晓红.概率论与数理统计教学探索[J].南京航空航天大学学报:社会科学版,2005,7(2):84-86.

教育技术学理论基础范文第5篇

关键词:空间电子;工程硕士;学历硕士

一、引言

空间电子学是电子学与空间科学技术相结合的交叉学科,是为各种航天系统的开发和建设在电子学领域提供支持和服务的理论和技术交叉学科。参考电子学的学科分类方法,从空间电子学为航天工程服务的宗旨出发,空间电子学属于航天工程系统与大系统技术类的分支学科有:空间通信、天基遥感、导航定位、天基预警、天基侦察、空间电子对抗和空间探测等,体现了空间电子学在实现航天系统中的应用。此外,还有属于基础理论和基础技术类、元器件与材料工艺类的主要分支学科。

进入二十一世纪,随着我国在载人航天、北斗导航、嫦娥探月等重大航天工程取得成功,我国的空间电子技术得到了蓬勃的发展。高校和研究所在其中发挥了重要作用,相应的学科和科研方向也取得了长足地进步。以我校为例,在空间电子领域的深空探测、卫星应用、空天图像测量与视觉导航、精确制导与控制、卫星导航技术、空间仪器与信息侦测、天基雷达、空间目标监视、摄影测量与遥感、空间通信、网络空间安全、星载计算机等专业方向都有较强的研究基础和科研优势,因此空间电子技术在我校已成为重要学科和科研方向。《空间电子信息获取与处理导论》课程从2010年开设以来,选修人数逐年增加,也可见一斑。

近二十年来,国家对工程硕士的需求则呈现蓬勃发展的趋势。我校与时俱进,在1997年4月经国务院学位委员会批准,成为了全国首批招收工程硕士的院校之一,且对工程硕士的招生比例逐年增加。为此在2014年,《空间电子信息获取与处理导论》课程也针对学历硕士和工程硕士进行了分设,以更好地针对两类研究生的特点因材施教。

二、课程教学要求

从空间电子学的含义及其发展来看,本课程具有专业面宽且相关技术更新快的特点,由此带来的教学难点是在有限的课时内既要照顾到“深入”,又要考虑到“浅出”。经过几年的教学总结,考虑到学历硕士专业知识扎实的特点,针对学历硕士的教学按照空间对地面观测(即空对地)和地面对空间目标监视(即地对空)两个方面,重点选取天基成像雷达和空间目标监视两个具体的方向来讲解,主要往“深入”的方向授课,以使学生能掌握两个典型应用中的目标特性分析和信号处理方法,进而为拓展到其它空间电子系统的学习奠定基础。

对于工程硕士,这一教学思路就不能照搬了。工程硕士专业知识相对薄弱,学生的专业面杂而广,对于课程的需求主要侧重于应用和拓展知识面,因此课程设置的目标是通过本课程学习,促使学生掌握空间电子信息获取与处理研究中的基础知识,理解空间电子对地观测系统,典型空间电子系统(天基遥感、卫星导航定位系统、空间通信、空间目标监视系统等)的工作原理、系统组成、发展现状和趋势,空间电子系统的应用等,着重培养学生的空间电子学素养,为学生将来从事信息化条件下空间电子系统应用等工作奠定基础。

三、对提高教学质量的几点思考

通过教学实践总结,为进一步增强针对工程硕士的《空间电子信息获取与处理技术导论》课程的教学效果、提高教学质量,需要从以下五个方面着手:

1.打牢基础

工程硕士的生源绝大部分是在职人员,本科专业包括管理学、理学、工学等各个学科,但也有着参差不齐的理论功底。考虑到大部分工程硕士生没有学习过与空间电子技术相关的基础课程,因此在课程前几讲对相关专业基础知识进行讲授。首先是介绍空间电子学的内涵,使学生从宏观方面了解空间电子学的定义、分类、内涵,有利于对课程涉及的领域和相关学科有基本的了解。其次讲述空间目标轨道和姿态基础、电磁波与信号基础、信息技术与系统基础等内容,使学生打牢空间几何、电磁波、信号与信息等专业基础,为进一步学些典型空间电子系统和处理知识做好铺垫。

2.案例式教学

本课程采用讲座式教学方法,每个典型空间电子系统用一次课(3个课时)上完,除介绍空间电子系统的工作原理、系统组成、国内外研究现状、系统应用等一般性知识外,为了使学生能够更直观地理解概念和原理,每一讲都选取具体案例来讲解。比如,天基雷达成像系统与技术选取加拿大的Radarsat卫星系统作为案例,介绍合成孔径成像雷达(SAR)的工作过程、成像处理流程和结果、雷达图像的特点、雷达图像的应用。天基雷达干涉测量系统与技术选取德国的TanDEM-X卫星编队系统作为案例,介绍雷达干涉相干、处理流程、World DEM产品等。卫星导航技术选取我国的北斗导航卫星系统作为案例,介绍一代、二代北斗导航系统的组成、导航电文的含义、定位误差的来源、北斗导航的具体应用等。

3.研讨式教学

传统的以讲授为主的教学方式无法充分调动学生的积极性,学生长期处于被动接受的学习状态,不利于发现问题、分析问题、解决问题的能力的锻炼,不利于创新意识和创新能力的培养,无法达到工程硕士培养的目标。结合工程硕士具有思维活跃,参与意识较强、组织管理能力强的优点,且大都有工作实践经验,能够有意识地将理论与实践联系起来,比较适合进行研讨式教学。在上课前统计各个学生的以往专业和目前课题方向,有了这些先验信息后,在研讨课前针对学生的专业特长布置研讨课题,由学生查询相关文献资料后,撰写学术报告并进行课堂讲述,教师引导学生进行讨论,使学生在研讨中学到了更多的知识,并加深了理解,也培养了学生的综合素质。

4.教学内容创新

空间电子技术发展十分迅速,各种新技术、新系统层出不穷。为拓宽学生学术视野、紧跟雷达技术国际前沿,在课程中设立了太赫兹技术、量子雷达、认知雷达等教学内容。以太赫兹技术为例,从太赫兹概述、太赫兹雷达系统、太赫兹目标特性、太赫兹雷达成像四个方面进行讲授。教学中首先讲解基本概念,介绍太赫兹雷达与传统雷达的异同,展示国外太赫兹雷达的最新成果,展示出的自行车、坦克模型等厘米级极高分辨率图像能够从中看出车轮辐条、履带焊接点等细节,具有很强的视觉冲击,激发了学生对太赫兹技术、太赫兹雷达的兴趣。通过引导学生快速接受和学习新的技术热点,提高教学质量,同时也为硕士选题和科研提供新的思路。

5.实践教学

在理论教学的基础上,我们把实践课堂设到太赫兹雷达实验现场,结合正在搭建的学校首套220GHz目标成像和RCS测量雷达系统,让学生亲身体验和感受了太赫兹雷达从倍频、放大、混频直至频谱仪接收处理的全过程,收到了较好的效果,对学生今后从事课题选题和学术研究起到了良好的引导作用。

四、结束语

课程教学是工程硕士教育的重要环节,工程硕士应确立“基础扎实、知识面宽、能力强、素质高”的人才培养模式。针对工程硕士《空间电子信息获取与处理技术导论》课程性质和学生特点,提出课程教学目标和要求,从打牢基础、案例式教学、研讨式教学、教学内容创新、实践教学等方面,探索提高教学质量的教学方法,以紧贴工程硕士培养的需要,以期对于高等院校工程硕士的培养具有一定的参考价值。

参考文献:

[1]中国大百科全书 ・电子学与计算机编辑委员会。中国大百科全书电子学与计算机卷 [M ]。北京:中国大百科全书出版社,1986.

[2]国防科学技术大学工程硕士生培养工作细则[S] .

[3]戴超凡,聂海波,邓苏. 关于军队工程硕士《决策支持系统》课程教学的思考[J]. 高等教育研究学报. 2009,(3).