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关键词:高中;地理教学;信息化技术
计算机网络技术给各行各业带来了非常积极的意义,同样在高中地理教学中也起到了非常明显的作用,在一定程度上带来了积极的变革,信息技术在教育中可以起到催化的作用,而面对当今教育需要转变观念,以素质教育为归宿等要求,信息技术至关重要,从文中具体论述。
一、现代信息技术在地理教学中应用的必然性
高中地理教学中地图教学占有一定的地位。长期以来,高中生识图能力较弱始终是地理教学中的一个严重问题。我们在进行高中地理地图教学中难以用板画形式表达,主要应用的是课本插图、地图册和挂图,这样难以做到把地图叠加或拆分,这种地图展示法自然地表现出它的如形式较单一、无法充分体现动态进程等缺点,难以达到地理空间分析的要求。以计算机为先导的多媒体信息化技术辅教手段则以其声像结合、动态展示、色彩丰富、表现效果强烈等优点成为新时期开展教改探索的首选方式,它正好弥补了上述传统地图教学中的许多不足。但值得指出的是,CAI仅仅是“弥补”了传统模式的“不足”,而不能完全取而代之,因为以我们现有的教育水平和教学条件,无论在课堂上还是考查中均还不允许淡化教材,相反,是利用了现代教育技术来强化教材,教材和地图册中的地图表示法不是计算机或其他媒体可完全取代的。因此,我们所开展的探索属于利用计算机“辅助”手段来促进地理教学的教改模式,而不是寻求一种替代教材的全新“模式”。现代信息技术提供的学习方式,也有利于因材施教,体现教育的公平、民主和学生的全面发展;有利于激发学生的学习兴趣,体现学生的认知主体作用;有利于多种教学策略的实现,深化学科教学,提高教学效益。因而新课程地理教材的突出特点是教材的多媒体化、教学的个性化与自主化、情景的虚拟化和地球的数字化地理教材的这一特点决定了现代信息技术教育与地理学科整合的重要性及发展的必然性
二、信息技术在高中地理教学中的应用策略
1.利用信息技术扩展高中地理课程教学资源
利用信息技术可以帮助教师与学生获得更多的地理课程教学资源,主要体现在三个方面:一是可以扩展教学资源的来源;二是扩展教学资源的表现形式;三是扩展教学资源的内涵。扩展教学资源的来源是指教师和学生可以通过诸如计算机、网络这样的信息技术手段查询、获取更多的教学资源。以往的教学常常依赖于印刷型教材资源,教学资源十分有限。信息技术环境下,教学资源不再局限于教材,可以来自于多种渠道。比如,可以来源于电视节目,可以来源于互联网络的学术论文、教学视频、网络讨论、虚拟实验信息等等。
扩展教学资源的表现形式主要是指教学资源的表征与呈现可以突破传统常用的文字方式,而是以动画、音视频、图片图像等多种媒体形式加以表现,可以通过设置适当的呈现时机与方式(比如以非线性方式来呈现,更加符合学生的非线性思维)更好地呈现教学资源内容,满足学生的学习需要。
扩展教学资源的内涵是指可以通过动画或虚拟实验等方式有效地表现原理性教学内容,将教学内容中蕴含的原理性知识更为系统地加以呈现与拓展,让学生不仅可以感知学习内容,也可以体会内容中蕴含的原理。
2.利用信息技术优化高中地理课程教学评价
传统的高中地理课程教学评价常常借助课后习题以及试卷来考核学生的学习效果,信息技术在教学评价环节的引入可以变革课程教学评价过程与方式,更为客观、全面、系统地评价教与学的效果。
信息技术在高中地理课程教学评价的具体应用主要体现在两个方面:一方面,可以通过电子学档等方式来收集、整理学生的学习过程材料,促进高中地理课程教学评价从总结性评价为主转向兼顾总结性评价与过程性评价,以便更全面、科学地评价学生的学习效果。另一方面,也可以利用信息技术手段来处理评价信息。比如,教师可以通过一些制作试卷的工具软件制作试卷,可以制作在线试卷,可以通过电子评阅系统对学生的成绩进行评判,通过 Excel等工具记录、分析学生的成绩。
3.创设情景,渲染气氛,成功导入新课
关键词:实验教学改革;实践技能培养;《土地利用规划学》;GIS技术
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)04-0116-05
一、序言
《土地利用规划学》是一门跨度大、综合性和实践性很强的学科,涉及自然科学与社会科学的诸多领域的课程。它是“土地资源管理”、“自然地理与资源环境”、“资源环境与城乡规划管理”等专业的核心课程,现阶段已有100多所高校在土地资源管理、自然地理与资源环境等专业开设《土地利用规划学》课程[1-3],在专业课程设置中具有重要地位。各高校相关专业积极开展《土地利用规划学》的课程改革和建设,探索改进教学目标、教学内容和教学模式,建设有自己特色的创新型、技术型、研究型的教育教学模式。本研究基于GIS技术及其应用,从教学目标设置、课程建设基本思路以及实验教学内容设置这三大方面对《土地利用规划学》进行深入的分析和讨论,以期为《土地利用规划学》教学改革的课程理论体系建设、知识结构完善、技术方法应用等的更新和发展提供参考,最终培养出更多优秀的高素质土地利用规划人才,满足社会对人才的需求。
二、教学目标设置
教学目标是课程内容和任务的重要衡量标准,是教学目的的具体化和形象化[4],在教育教学中起着十分重要的作用。教学目标与教学的内容相结合,可以更好的达到学习效果,提高《土地利用规划学》整体的实际运用能力,让学生更好地领会《土地利用规划学》的基础理论,从而掌握土地利用规划的整体思路,灵活应用相关技术和技能[5],充分发挥《土地利用规划学》素质和能力教育的功能,大大提高教学的质量和水平,使得《土地利用规划学》更加贴近生活和实际,促进其更好的进步和发展。
课程在教学目标上影响和制约的因素比较多,而且相互之间有着密切的联系,因此在教学目标的设置上需要综合考虑各方面的因素。《土地利用规划学》的教学目标不仅要求学生能够灵活的掌握各种知识和技能,同时也需要与时俱进的融合各种知识,提高动手能力和实际操作能力,提高实践的水平和本领。我们针对《土地利用规划学》的课程特点、社会对这方面人才的要求以及综合了多年来在《土地利用规划学》上的教育教学经验,制定了适应专业培养特点的教学目标,主要从知识目标、能力目标以及实践目标这三方面来设置,促进广大学生能够更加全面的发展。
1.知识目标。(1)理解和掌握土地利用规划的研究目的、研究任务以及研究内容,能够灵活的掌握和运用相关的知识,对基本的知识有深入的认识和了解。(2)熟练地掌握《土地利用规划学》的理论和原则以及各种土地利用规划的一般方法和步骤,对土地规划的一般步骤以及相关规划工作的基本流程和方法做详细了解。(3)系统掌握土地利用规划编制和制图的相关知识,提高自身编图和制图的能力和技能。(4)理解和掌握土地利用总体规划、专项规划和详细规划的流程和基本方法,并且能够与时俱进的自觉关注和学习相关规划流程的变化。(5)熟练地掌握与土地规划相关的法律法规,在进行土地利用规划的学习或是工作时能够灵活的运用相关法律法规解决规划上遇到的难题。(6)理解3S技术与《土地利用规划学》相关技术和软件的理论和实际操作的知识,灵活的运用GIS等技术和方法,提高自身的操作水平和操作能力,全面提高自身素质和能力。
2.能力目标。(1)能够系统的掌握土地利用总体规划、土地利用专项规划和详细规划、土地利用规划方法和规划实施的步骤和方法,提高自身的能力和水平,把学习到的知识运用到实际生活和工作之中,促进自身的能力和水平的提高。(2)具有较强的数据收集、数据分析、数据管理、规划方案制订、规划实施措施提出、规划文本的编辑以及规划技术的分析的能力。全面提高自身掌握GIS的水平和技能,通过技术的提高和学习的深入来更好的适应国家和社会的需求。(3)能够利用GIS技术及其相关软件进行案例分析、规划布局、图件制作、技术分析以及数据分析制图等。在不断发展的土地利用规划学领域,需要不断的提高自身GIS的操作和运用的能力,灵活的学习相关的知识和技能,做一名高技术的人才。(4)能够熟练的运用所学的知识去分析土地规划现状存在合理的地方和不足之处,同时对编制的规划方案进行各种用地的分析和未来的数量预测。(5)能够初始模拟某地区土地利用规划,真正掌握土地利用规划编制程序、思路及技术要领。(6)熟练的掌握地理信息系统、环境学、数据库等学科知识和方法,综合的分析土地利用规划以及完成对各类用地的分析和评价。
3.实践能力。(1)对土地利用总体规划、土地利用专项规划和详细规划等土地利用规划有较强的实际操作水平和实践能力。在实际的案例和事件当中能够充分的运用自身的知识和技能去处理相关规划方案,提高实际处理问题的方法和能力。(2)能够通过收集的资料和数据模拟某地市或乡镇的土地利用规划。在日常的教育教学中,需要加强在这方面的教育教学训练,增强学生对土地利用规划学的案例分析和模拟运用的能力。在课程设置上可以通过引导学生收集或者是教师提供数据的方式让学生在指导和帮助下进行土地利用规划的模拟和分析,增强实践能力的培养。(3)利用GIS技术能够对某地区土地利用现状和土地供需进行预测与分析。在科学和技术不断发展和进步的今天,更加需要在技术层面不断提高土地利用规划学的分析和研究,才可以更好的适应社会和相关部门的需求。GIS技术与《土地利用规划学》有着密切的联系,许多土地利用规划的相关的分析和研究需要在GIS的基础上进行。在实践目标上需要学习并且不断提高自身的GIS实际操作的水平和能力,掌握对地区土地利用现状分析以及对土地利用未来的规划和土地供需的预测,真正适应未来对高素质人才的要求。(4)理解和掌握某地区土地利用结构调整和空间布局优化的基本方法和步骤。在《土地利用规划学》的实践目标设置上,需要更好的理解和掌握某个地区的土地利用结构调整和优化空间布局的方法和技术。在实践的层面加强对其的要求和分析,全面提高实践能力,适应发展的需求。(5)能够解决实际的问题的能力。《土地利用规划学》所涉及的知识和能力范围较广,同时十分贴近生活和日常的规划,因此,在学习过程中尤其需要提高自身解决实际问题的能力和水平,如掌握土地整治的方法和技术,掌握分析和提高土地集约利用的方法和步骤等。(6)培养综合能力强、技术水平高、实践能力强的适应社会发展和国家需要的高素质人才。通过对各种技术和能力的培养,提高自身全面发展的能力和水平,增强实践能力和技术水平,适应社会的需求。
三、课程建设基本思路
为了更好的适应学科的发展以及结合教学的目标的要求,逐步的培养和提高学生的创新能力和实践能力,结合多年的教育教学的经验,归纳总结得出《土地利用规划学》建设的基本思路,来更好的进行教育教学的探讨和改革。基本思路包括以下的几个方面。
1.注重基本概念。在《土地利用规划学》的教学中应注重对基本概念的掌握,实现各种知识之间的融会贯通。对基本概念的理解和掌握是解决复杂问题以及相关疑惑的基本点,进而有利于对学科精髓的把握和理解。同时,基本知识的掌握也是学习《土地利用规划学》的重要理论保障和关键之处,只有打好基本概念学习的根基才可以更好的进行以后的学习以及进一步提高自身的能力和水平。学习土地利用规划的核心在于对土地利用在时空上实现优化配置,最大限度地发挥土地的总体功能,实现土地的优化布局。掌握《土地利用规划学》的基本概念,了解土地规划及土地利用总体规划、土地利用专项规划和土地利用详细规划的知识,掌握土地利用规划学的一般方法和流程,从而为以后综合利用和规划打下坚实的基础。
2.理论和实际相结合。在学习《土地利用规划学》的课程内容上,需要掌握相关的理论知识,提高自身的理论水平和功底,形成一套土地利用规划学的体系,适应社会发展的要求,并且要求学生能够在有一定的理论水平的基础上灵活的把理论运用到实际当中用于指导实践,提高整体的实践水平和实践能力,成为综合发展的高素质人才。只有把理论和实际相结合,才可以更好的促进自身的全面发展,真正的掌握《土地利用规划学》的方法和技术。
3.灵活掌握GIS技术。《土地利用规划学》的涉及面广,知识点多,灵活性要求高,技术性强,根据课程特点和专业的教学要求,以及与社会发展相结合,需要建立新的高效率、高技术的课程内容体系。《土地利用规划学》涉及土地利用总体规划;地域的土地利用现状分析;土地供给和需求的预测;基本农田保护以及规划建库;某地区土地利用优化布局;某建设用地集约节约利用研究;土地整治规划研究等方面的内容,这些内容都是离不开对GIS技术的学习和运用。随着社会发展和土地利用规划对技术水平要求的不断提高,学生只有灵活地掌握GIS技术才能更好的适应发展的要求,基于GIS的《土地利用规划学》的教学改革具有现实性和实践价值。
4.建立多层次高效率的课程体系。在《土地利用规划学》的课程教育上具有灵活性和实践性强的特点,因此在进行教育教学之前应从整体规划好课程体系。在课程的设计和安排上,需要注意科学性和灵活性的原则,同时需要从整体的角度出发,根据学生的课堂反应以及相关的政策措施等方面灵活调整课程,使得《土地利用规划学》的教育教学以及培养的人才更具有科学性和实践性。加强课程的管理体系建设,从不同的层次满足多方面的需要,提高整体的教育教学质量,培养满足新时代社会需求全面发展的优秀人才。只有把《土地利用规划学》的立足点放得更远、更全面,才可以真正达到灵活的掌握和运用《土地利用规划学》相关知识和方法的目的。
5.采用案例教学进行引导性教育。案例教学是一种把理论和实践相融合,把知识和动手能力相协调的新的教育教学方式。通过这种方式可以更好的引导学生去学习和理解相关的理论知识,从案例中学会如何灵活的运用和操作,因此在《土地利用规划学》的教育上十分有必要增加案例教学去引导学生更好地学习。通过有代表性的具体的案例分析来让学生深入的学习这门课程的精髓,将课程的理论和相关的知识通过案例学习较为灵活地运用到实际的工作当中。同时,在教育教学的过程中需要增加更多的实践环节,可以利用一些土地规划的案例,让学生自己当一回规划师去真正动手规划某个区域,通过教师的指导和点拨去深刻认识规划学的相关内容以及在实践当中的操作要领,掌握相关的制图软件和制图规则,真正增强自己的动手能力和实际操作能力。
四、实验教学内容设置
《土地利用规划学》的课程是依据一定时期社会经济发展对土地的要求,根据土地规划的自然属性和社会属性,在时间和空间上进行土地资源优化分配和合理开发土地资源的过程,涉及到多门相关课程的知识,需要用综合的全面的眼光去分析和解决问题[6]。珠三角地区的经济快速发展,在各级国土、城市建设、城市规划、农业、水利设施、交通等职能部门以及相关的企业对土地利用规划的人才需求不断增加,要求也是不断提高[7]。在新的形势下,对《土地利用规划》的实验教学环节建设的创新性、技术性和可操作性提出了新的更高的要求[8,9],因此,在实验教学的内容设置上需要与时俱进,结合当今社会的需求,提高学生的创新能力和动手实践能力,能够灵活的运用各种知识和技术,更好的适应时代的发展和社会的需要[10-12]。
1.实验教学目标。《土地利用规划学》课程实验是以《土地利用规划学》专业课程学习内容为基础,教学目标配合资源环境与城乡规划管理、自然地理与资源环境专业课程,利用实验室资源,加强学科知识应用层面的培养,提高学生的综合素质,培养学生的创新精神。该实验课程由基础性、综合性和设计性三组实验构成。其中基础性实验课内容紧紧围绕土地利用规划学实践中所涉及的土地利用现状调查与分析、基础数据预测等重要环节而展开;综合实验以地理信息系统在土地利用规划中的应用为主,采用ArcGIS为平台培养学生利用计算机技术开展土地利用规划成果图件编制的工作能力;设计类的实验则结合基本农田数据库建设实际需求开展有针对性的课题研究和设计。基础实验要求学生掌握土地利用规划学的关键技术环节,在实验技术人员的指导下,学生完成实验项目,撰写实验报告。设计试验要求学生根据土地利用规划的技术要求和社会实践的需求,设计并合理调整、完善基本农田规划数据库,完成数据更新和发展,掌握数据库建设相关专业知识的应用;综合实验要求学生结合项目全面的了解、理解、掌握,并灵活应用土地利用规划专业知识,加强地理信息技术的应用实践和管理,编制完成土地利用规划成果图件,增强从事土地利用规划管理工作的实际操作能力。主要依据在室外进行调查的数据,在实验室内利用ArcGIS等相关信息化管理软件进行分组实验。学生在教师指导下完成相关实验内容,主要采用演示法、讲授法、模拟法、DIY制作等教学方式。实验完成,随堂邀请学生对实验成果进行展示和讲解,充分讨论和吸收优秀成果的经验,不断丰富完善成果内容,掌握先进方法技术,实现学生学以致用和培养自主创新能力。
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Based on GIS of TCM Experimental Teaching Reform and "Land Use Planning" and Analysis of Practical Skills Training
LIU Yan-yan 1,YAO Yi-ying 2,WU Da-fang 1,LIN Mei-zhen 1,YANG Mu-zhuang1
(1.Institute of Land Resources and Urban-Rural Planning, School of Geographical Sciences, Guangzhou University, Guangzhou, Guangdong 510006, China;2.School of Geography, South China Normal University, Guangzhou, Guangdong 510631, China)
【关键词】
肝硬化患者;低钠血症;原因分析;护理
近年来,肝病越来越被人们熟悉,一提到它,人们自然而然地产生了恐惧。肝病的种类很多,病毒性肝病只是其中一大类,这类病毒如果治疗不及时就会持续恶化,引起更严重的急性肝炎,慢性肝炎,肝硬化和重型肝炎,肝癌,直接威胁人们的生命健康[1]。本文主要研究肝硬化患者并发低钠血症。所谓的肝硬化并发低钠血症其实就是肝硬化患者的腹水发生电解质紊乱,据相关文献报道这种病的发生率已经高达45%,为了能够将这种疾病进行治疗,对此我院做出以下研究,选取我院在2009年1月至2011年1月收治的40例肝硬化并发低钠血症患者,并将肝硬化并发低钠血症患者作为研究对象(所有肝硬化并发低钠血症患者都自愿接受调查并服从所有准则)。对这些患者出现低钠血症的原因进行分析以及针对原因采取护理措施。将所得的资料进行回顾性分析研究。现将研究报告如下。
1资料与方法
1.1一般资料选取我院在2009年1月至2011年1月收治的40例肝硬化并发低钠血症患者,并将肝硬化并发低钠血症患者作为研究对象(所有肝硬化并发低钠血症患者都自愿接受调查并服从所有准则)。其中男22例,女18例。年龄37~88岁,平均年龄为(44.2±9.6)岁。在40例患者中,有25例乙型肝炎肝硬化患者,有5例丙型肝炎肝硬化患者,有10例为乙醇性肝硬化患者。
1.2仪器的选择和低钠血症患者的诊断标准[2]
选用仪器为BT320自动生化仪来检测肝硬化患者的血浆钠。当患者的血浆钠小于130mmol/L时,则表示肝硬化患者患有低钠血症。以下为血浆钠的划分标准。1当患者的血浆钠为130mmol/L到145mmol/L时,此时为正常。2当患者的血浆钠为126mmol/L到130mmol/L时,表示患者患者有轻度的低钠血症。3当患者的血浆钠为121mmol/L到125mmol/L时,表示患者患有中度的低钠血症。4当患者的血浆钠为小于121mmol/L时,表示患者患有重度低钠血症。
1.3肝硬化患者并发低钠血症的原因
1.3.1肝硬化患者对钠的摄入不足1患者对钠的吸收进行了限制,导致患者的白蛋白出现了减少,细胞内呈现出低渗压的情况,进一步导致了细胞外的钠进入到细胞内。最终形成了低钠血症。2患者自身存在钠的差异。
1.3.2肝硬化患者排出过多的钠肝硬化患者出现了大量的腹泻,呕吐等症状。
1.3.3在治疗肝硬化时,选择的药物不正确比如说,临床上使用的氢氯噻嗪利尿剂就是一种排钠利尿剂。对于这种药物的使用,将会导致更多的钠被排出患者的体外。从而形成低钠血症。
1.3.4肝硬化患者自身因素1肝硬化患者的肝功能出现衰退,并很长的一段时间都在输没有钠的葡萄液。2肝硬化患者的血中含有抑制Na的酶活性物质。3肝硬化患者患有低蛋白血症。以及自身出现了血清白蛋白的减少。
1.4对肝硬化并发低钠血症患者的护理
1.4.1低钠血症的观察观察患者的饮食习惯,利尿剂的使用剂量和时间,了解患者的肾功能状况,血常规的检测结果,以及患者是否出现了头痛,嗜睡和晕厥的情况发生。
1.4.2饮食护理1.对于肝硬化并发低钠血症患者必须采取限制喝水的量。每天的饮水量必须要控制在1000ml。2.饮食要以清淡为主。不要太冷也不要太热。温度再好控制在35°到39°之间。切记不要吃油炸和刺激性食物。3.食物必须要含有钠元素。4对于没有并发症患者来说,可以吃一些富含高蛋白的食物。4当肝硬化并发低钠血症患者每天的排尿量高达1500ml,此时应该放松对其静脉滴注无钠盐。
1.4.3使用药物的观察和护理对于肝硬化并发低钠血症患者来说,除了采取利尿为主的方法之外,还要进行一系列的联合使用药物。每天要时刻记录患者的排尿量,以及电解质变化。从而来避免大量的进行静脉滴注无钠盐的使用情况。
1.4.4并发症的观察和护理观察患者的面色,生命特征,大便的颜色,排尿的量,以及血生化的标本。只有这样,才能够及时的发现肝硬化并发低钠血症。才能够做到及时的处理。
2结果
通过分析肝硬化并发低钠血症的原因,并针对这些原因采取一系列措施,使得在40例患者中,有38例肝硬化并发低钠血症患者得到救治。余下2例没有得到救治。
3讨论
当医务人员能够及时的对肝硬化并发低钠血症患者的原因进行分析,并对这些原因采取针对性的护理措施,将会使患者的治愈率和生活质量得到明显的提高,因此,进行有效的原因分析和护理在治疗肝硬化并发低钠血症患者方面是值得推广的。
参考文献
作者简介:张莉莉(1982-),女,汉,河南省洛阳人,讲师,硕士,毕业于江苏大学,主要研究方向为电气自动化、现代控制等。
电气工程及其自动化是与电能生产和应用相关的技术,也是工程教育体系中的一个学科[1]。随着社会经济的发展,电力需求越来越大,电力后备人才的培养迫在眉睫。目前,我国许多大学都开设有该专业,是我国高校招收学生最多的专业之一。洛阳师范学院也开设了该专业,专业包含电力系统及其自动化、过程控制及其自动化、电力电子与拖动三个方向。 该专业安排的课程都是从事电力系统相关工作的基础知识,有理论性强、且与实际工程联系密切的特点,它要求学生有较高的动手能力。但由于传统教学方式存在不足,所以至今教学效果不够理想[2]。该文在已有教学改革和实践的基础上,引入CDIO工程教育理念,并将教学与工程实践相结合,确定课程教学方案,最终得出一套基于CDIO的电气工程及其自动化专业(电力系统及其自动化方向)的教学方法,进而培养出工程能力较强的学生。
1 洛阳师范学院电气工程及其自动化专业发展和现状
我校是师范院校,电气工程及其自动化专业开设较晚,与重点工科大学相比,在学校软硬件方面都存在一定的差距。我校原为师范院校,开设该专业后在课程体系及教学方面还沿用了师范教学的一套理论,难免出现各种问题。
在课程体系和教学内容中,出现了一些问题:一是注重理论教学,忽略了实践教学,学生实践能力较差;二是各门课程老师交流较少,各课程教师只是专注于自己教学课程,与相关课程老师交流过少,导致学习内容上的连贯性不是很好;三是校企合作还有待提高;四是教学设备和设施不完善,校内实验实训基地和校外实践教学基地尚未建设好;五是电气工程及其自动化是长线专业,具有很大的社会需求,尤其服务洛阳地方经济和相关行业的能力仍待提高。
2 改革思路及方向
2.1 基于CDIO的理论教学改革
CDIO由构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)四个英文单词的首字母组成。它涵盖了从产品研发到产品运行的整个周期,引导学生主动学习工程,并注重实践以及课程之间的联系,集中体现了“做中学”和“基于项目的教育和学习”的理念,因此理论教学时应注重实践中的应用内容的讲授。
2.1.1电力系统及其自动化方向专业课程设置
电力系统是由多个环节组成的电能生产与消费系统,包括发电、输电、变电、配电和用电等。为保证系统的良好运作,还在各个环节和不同层次之间设立了相应的信息与控制系统,用来测量、调节、控制、保护、通信和调度电能生产的全过程,以保证用户获得安全、经济、优质的电能。电气工程及其自动化(电力系统及其自动化方向)主要任务就是理解、掌握并能设计电力系统各个环节。因此该专业主要开设的专业主干课程有:电力电子技术、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、计算机仿真、电力系统规划等课程等。
2.1.2理论教学改革
学生通过学习专业主干课程对电力系统有一个全面深入的了解,为今后从事相关的工作打下坚实的理论基础。为了达到好的教学效果,以上各门与实际联系紧密的课程讲授时应以CDIO的教学方式进行教学,使学生主动学习,牢牢掌握电力系统的相关知识。
以《电力系统继电保护》课程为例[3],对课程基于CDIO的教学,讲解内容应分步实现。首先,要让学生透彻理解继电保护的内涵,引导学生通过对大型事故案例的分析来主动地发现问题并构思(conceive)。因为继电保护作用重大,能保护一次系统的安全稳定运行,学生们只有在分析系统正常运行和故障运行的电气量特性差别的基础上,才能设定保护方案,所以学生必须牢牢掌握。其次,掌握继电保护方法是思考和解决保护问题的基础,学生只有在此基础上,才能对一次系统故障进行分析,找出相对的办法来切除故障,并完成设计(design)和实现(implement)过程;再次,典型完备的保护方案应从企业那里借鉴,因为企业在这方面配置十分成熟,启发学生在配置保护时形成完整的概念,完成运作(operate)过程。上述这种教学内容设计,弥补了原来的继电保护课程偏重于基本原理的介绍、不注重应用的缺陷。
2.2 基于 CDIO 工程教育模式的实践性教学环节的改革与实践
目前我国工程教育不仅重视科学基础,还重视对学生个人能力、团队合作能力以及系统适应和调控能力的培养。要真要做到这些,要改革工程人才培养模式。参照CDIO理念进行改革是一种有效可行的思路。这种理念以项目设计为导向、以能力培养为目标,可通过项目设计将整个课程体系系统地、有机地结合起来。该研究为学生设置了1级、2级、3级三个级别的项目。1级项目涵盖该专业核心课程,体现专业主要能力要求,贯穿于整个本科教学阶段,对学生进行构思、设计、实现、运作的整体训练;2级项目则仅涉及一组相关核心课程的学习,重点突出对某项能力的要求;3级项目则针对单门课程,专为增加学生对该门课程的理解而设。各级项目设立的必要性、所涉及的能力要求等,均根据课程需要而定。通过以上设计,整个培养计划形成有机整体。
2.2.1基于 CDIO 模式的课程设计的设置(3级项目)
该校电气工程及其自动化专业有多达二十几门的专业课课程设计,为了达到实际效果,电力系统及其自动化方向的学生重点对电力电子技术、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、电力系统调度自动化、电力系统自动装置原理、Matlab控制系统与仿真、单片机原理及应用等课程进行课程设计环节。通过增加实践环节,增设每一门课的课程设计,可以很好的提高学生的动手能力,改善学生对知识的理解水平,为使学生形成完整的知识体系以及应用能力打下良好的基础。
3级项目设计旨在鼓励学生主动学习和综合学习。项目通过开展学术研讨活动,推动学生学习系统建模、模型分析、仿真开发等技能。教师在课程设计项目中要引导学生通过技术研讨、方案选择等形式启发创新思维。在这种新型模式的课程设计下,学生对研究对象进行系统模型分析计算,可培养其用数学逻辑方法精确描述电力系统的能力。项目内容设计时要考虑学生个体能力的差异,为不同水平的学生提供不同复杂程度的选择。按照各自的要求完成设计任务,也可以达到巩固知识和锻炼能力的目的。比如电力电子技术课程设计设置:⑴单结晶体管触发电路的设计;⑵正弦波同步移相触发电路的设计;⑶单相半波可控整流电路的设计;⑷单相桥式半控整流电路的设计;⑸单相桥式全控整流电路的设计;⑹三相半波可控整流电路的设计;⑺三相桥式半控整流电路的设计;⑻三相桥式全控整流电路的设计;⑼单相正弦波脉宽调制SPWM逆变电路的设计;⑽半桥型开关稳压电源的设计;⑾单相交流调压电路的设计。以上设计难易程度有所差别,适合不同水平的学生,使不同层次学生都能得到锻炼。
2.2.2基于 CDIO 工程教育理念的“课程群“综合设计或实验设置(2级项目)
2级项目则引导一组相关核心课程的学习,重点突出对某项能力要求。我校把电气工程及其自动化专业的所有课程建立了四个课程群,其中专业课程群有四个:电子电路课程群、自动控制类课程群、电力系统及自动化课程群、嵌入式系统课程群。这里重点讨论电力系统及其自动化方向的课程群。
电力系统及自动化课程群主要涉及电能的产生、变换、输送、分配、控制的理论,电力系统的规划、设计、安装调试、运行规律,以及相应的设备、测量、保护、调节、控制系统的理论和技术。本课程群建设的目的就是将电力电子、电力系统分析等相关的理论课程和继电保护、发电厂电气部分、高电压等技术课程同实际电气设备和电力系统有机地结合起来, 通过上述训练,学生能掌握电力系统的设计方法,并锻炼了分析、计算和解决实际工程问题的能力。因此,该课程群的设置对培养从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、技术开发、信息处理、设计施工等领域工作的应用型工程技术人才具有重要意义。
课程群综合设计或实验项目的设置有个原则,那就是必须注重专业核心课程之间知识点的相互联系,强调设计或实验构思、设计、实现、运作都要基于项目进行。让课程群综合设计给学生更多参与实践的机会。如该院进行不同电压等级变电站设计与保护的课程群综合设计时,将具有很强内在联系的电力系统分析、电力系统继电保护、发电厂电气部分、计算机仿真等课程融合成一个课程群设计。以发电厂电气主接线方案为平台,依托短路计算和潮流计算来实现电力系统中设备选择与运行,通过分析故障特征并进行整定计算来设定保护、最后通过计算机动态过程仿真分析等环节[4]。在这一个课程群设计下,学生工程实践能力得到提高,而且在学习理论课之前,就能对立电力系统整体知识点有宏观把握。综合性设计通过利用开放性实验室实践,可以获得远远超过课内实验学时的实践操作训练时间。通过自主性、综合性、设计性、创新性实验内容的设置,可以进一步提高学生的学习效率和质量。
2.2.3基于 CDIO 模式的“产、学、研”相结合的毕业设计过程改革(1级项目)
CDIO 工程教育思想要求学生主动学习工程技术,并将课程和实践有机联系起来。这符合当前高等教育改革和发展趋势:即将教学过程与相关行业发展紧密联系起来。该院1级项目必须完整的贯穿于整个本科教学阶段,使学生完整的得到构思、设计、实现、运作等方面的系统训练。该校电气工程及其自动化专业的1级项目分初级阶段和高级阶段。初级阶段在一到三年级完成,任务是:了解CDIO理念,通过解剖产品实例来了解其组成部分及设计原理,使学生增加感性认识,并了解本专业核心课程与实际产品之间的对应关系,让他们可以未来工程师的角色定位去看待所学知识;学生经历项目构思与设计的实践过程后,对专业的兴趣会大大提高,创新思维也能得到锻炼。毕业设计是1级项目的高级阶段,任务是:学生在完成课程学习与项目训练后,利用所学知识,完成一个产品项目的构思、设计、实现、运作等的训练。设置1级项旨在让学生从解决实际问题出发学习专业知识,激发学生对工程问题的兴趣,引导其探索并掌握解决问题的方法。
该院鼓励学生的毕业设计与工矿企业相结合,具体参与到某个产品或者是某个电力建设过程中去,通过毕业设计着重培养学生综合分析和解决问题、组织管理、社交、独立工作等各种能力,以及严谨、扎实的工作作风和强烈的事业心、责任感。只有具备这些能力和素养,学生将来走上工作岗位后,才能顺利完成所承担的建设任务。
电气工程及其自动化专业毕业设计的任务是,通过学习和训练,使学生了解电气工程设计基本原理和方法,掌握一般电气工程设计的基本技能;根据情况合理选择实施方案;熟练进行电气工程各方面的计算,并设计出合乎规范的电气工程施工图纸。评估学生毕业设计时,要将实施过程和成果相结合进行,要重视过程和社会需求者的评价,对于结果则可以看得轻些,做到以社会需求为导向进行评价。学生毕业设计成绩评估由毕业设计撰写(40%)、毕业设计项目实施过程(40%)、社会需求评价(10%)和平时表现(10%)四部分组成。以项目实施与理论掌握情况考核为主,兼顾社会需求与平时成绩,这样才可以较为全面地评估学生的能力。
关键字:学习情境;多样化;分层递进
中图分类号:G423.07
1.引言
近年来高职院校掀起了课程建设的,项目课程和工作过程系统化课程开发方法成为课程开发的主流方法。由于计算机专业很多课程即要求学生有较多的理论知识,又要求学生掌握熟练的操作技能,使课程开发困难重重。机械的按照项目课程或工作过程系统化课程的开发方法开发的课程往往效果不理想,本文提出的基于学习情境分层递进与能力目标多元化的课程开发方法在《企业级应用系统开发实战》、《网络攻击与防御》两门课程的推广应用中取得了良好的效果,证明这是一种有效的适合计算机相关专业开发工作过程系统化课程的方法。
2."分层递进"学习情境设计与编排方法
2.1 学习情境设计的分层原则。"分层"是把一门课程的学习情境分成两层,第一层学习情境的目的是让学生经历完整的工作过程,重点是通过一个完整的项目让学生获得专业知识和专业技能。另一层学习情境中默认学生已经掌握了大部分项目需要的专业知识和单项技能,要求学生综合这些知识和技能完成一个完整的项目。
2.2 学习情境编排的递进原则。"递进"要求每一层的学习情境之间要有一定的递进关系,两层学习情境之间也要求有一定的递进关系。这个原则遵循了人类的认知规律和建构主义教学理论。如《中小型网络安全管理与维护》课程中学习情境的编排遵循两个原则,网络规模有小到大,知识和能力复杂度有简单到综合。
3.创建并实施能力目标多样化的教学模式
3.1 能力目标多样化教学模式的背景。在我们教学实践、就业工作、企业访谈中发现,同样是网络专业相关的就业岗位,企业对人才的能力结构要求有很大差别,如企业中关于网络安全的岗位分为售前工程师、销售、安全顾问、售后工程师、安全实施工程师,对于售前工程师工程要求有较强的沟通能力,对网络技术只要求总体上的把握,不需要做具体的实施,而对于安全实施工程师更加偏重于技术细节。由于种种原因,一个班的学生中有些适合做售前工程师、销售,有些则更适合做安全实施工程师,但我们目前的教学中,往往用一种标准去要求和考核学生。通过这个项目做一些改革,更好的体现以人为本、以学生为中心的理念。
3.2 能力目标多样化教学模式中的教学方法。能力主要分为方法能力、专业能力、社会能力,学生将来的工作岗位不一样,对这三方面的能力要求是不一样的,我们根据学生的个性特点在教学过程中有准对性的培养学生的能力。如在学生以小组为单位开展学习任务时,让性格外向、希望从事售前工作的同学有更多机会从事组织和汇报工作。课程中我们主要采用的教学方法有模拟项目招投标法、引导文教学法、小组对抗法、案例教学法、角色扮演法、PPT汇报等多种教学方法,引导学生个性化发展,充分调动学生的主观能动性,积极鼓励学生创新。
3.3 能力目标多样化教学模式中的考核方案。我们为不同的角色制定了不同的考核方案,我们从企业的角度去评价学生的工作业绩(角色扮演、工作态度),通过学生自评评价学生的团队合作能力和理论应用能力,从教师的角度去评价学生的项目成果。
4.基于学习团队的个性化指导教学方式
由于是大班教学,很难做到个性化培养,由于我们的学习情境往往要求学生以团队的方式进行学习,学生团队之间学习进度、学习内容、学习方式有一定的差异,这就要求我们对这个团队进行个性化指导,因此我们创建了基于学习团队的个性化指导模式。这个模式以培养学生的自学能力、创新能力为前提,在注重团队内成员的个性化发展的前提下,要求团队学生之间充分交流,很多基本问题可以通过学生之间的相互学习得到解决,节约了教师的时间,使教师有足够的时间对学习团队进行个性化指导。
5.结束语
不同专业甚至不同的课程有其自身的一些特点,学习情境的设计原则必须要和课程的特点相结合。尤其是第一次开发学习领域课程,设计的学习情境往往难以实施,因为根据工作过程系统化课程一般要求每个学习情境是一个完整的工作任务,这些工作任务大部分来自企业,虽然有的教师会按照先易后难的顺序实施,但还是很难实施,"分层递进"学习情境设计与编排方法很好的解决了学习情境设计流于形式的问题。
基于能力目标多样化的教学方法源于工作过程系统化课程教学改革中存在的一些问题,宗旨在于在现有教学条件下,通过能力目标多元化教学使的学生的个性、学习兴趣和就业岗位紧密结合起来,增强学生的学习兴趣,突出学生的个性化培养。
参考文献