发布时间:2024-03-22 14:49:49
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的13篇教学环境建设范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
1.现状及主要问题
当前,大多数学校的网络教室中,教师机和学生机上分别安装多媒体教学系统软件的服务器端和客户端,并采用硬盘还原卡管理和保护学生机的软硬件系统。学生开机后,不需要进行身份认证,直接进入操作系统。这种管理模式较之以往,很好地保护了学生机的软硬件系统,大大减轻了教师维护系统的工作量,但仍然存在以下问题。
第一,学生拥有对系统进行任何操作的权限,如删除操作。我在内蒙古听课时,亲眼看到一位学生删除了正在使用的Excel软件,然后举手告诉教师,他的机器里没有Excel。学生还可以安装软件,包括游戏和病毒。这样一来,教师还得为维护课堂的正常秩序而伤脑筋。如果开通因特网,后果更是不堪设想。所以,大多数教师在上课时采取断网的方式,遗憾的是,这同时也断掉了许多教学资源。
第二,由于硬盘还原卡的作用,学生上课时保存的大多数信息是临时的。如设置的“桌面”是临时的,建立的“我的文档”是临时的,教师下发的资料也是临时的。久而久之,在学生印象中,学校机房跟社会上的公共上网区一样,只是临时使用。然而,学生在学习过程中,除了作业,还有许多有价值的动态生成信息,这些信息记录着学生的成长,却被硬盘还原卡无情地删除了。
第三,使用U盘后所带来的病毒、游戏,也是令一线教师头疼的问题。
造成以上问题的主要原因是,每个学生均以“系统管理员”的身份登录本地计算机,有着最高的操作权限,而硬盘还原卡只是在事件发生后的一种补救措施,治标不治本,而且这种补救措施是有代价的。
解决问题的根本是让学生以恰当的用户身份登录系统。当然,前提是恢复学生机的登录界面。Widows提供了Administrators、Users、Guests等用户类型,其中Users类型的用户可以操作计算机并保存文档,但不可以安装程序或进行对系统文件和设置有潜在破坏性的任何修改。由此看来,Users是适合学生使用的用户身份。
那么,如何将每个学生设置为Users用户呢?默认情况下,为不同学生设置Users用户,只能一台台地进行,这样不仅耗费精力,管理与维护也相当麻烦。仔细分析,就会发现学生使用哪台机器并不重要,重要的是学生使用这些机器的身份和权限。基于这一发现,我们可以把验证学生身份的事集中在某一台机器上做,就像羽毛球馆的验票员、学校的门卫一样,只有通过其身份认证,才能以Users身份使用任何一台学生机。
域就是这样一个组织、管理资源的核心单元。它可以通过架设在域控制器上的活动目录创建域用户,集中管理加入域的计算机、打印机、共享文件夹等对象,并为域用户统筹分配对这些对象的使用权限。基于域的这一特性,我们可以采取以下管理策略:使用域控制器的活动目录平台创建域,将学生机、文件服务器等设备加入域,为每位学生创建一个域用户,设置其对所有学生机拥有Users身份,并分配一定的网络空间存放用户的常规信息(如图1)。这样,学生作为域用户登录学生机后,就会以Users身份使用操作系统,使用域分配的网络资源。
3.基于域的教学环境管理平台的创建方法
基于域的教学环境管理平台的创建分两步完成(这里只介绍要点,具体操作可参考相关文献)。
第一步,设置服务器:
(1)选择一台性能较好的计算机作为域服务器,安装Windows Server(2003或2008)、TCP/IP协议和相应的DNS服务器。
(2)在服务器上创建域控制器(Active Direc- tory)。完成后,在【开始】【程序】【管理工具】中可以看到新增了5个与活动目录相关的工具(如图2)。
(3)在活动目录(Active Directory用户和计算机)中为学生创建域用户。由于学生人数众多,可以借助Excel表生成批处理命令文件,批量创建学生域用户(如图3)。
表格前三列为基本信息,其中用户名由学号前加字母C(表示初中)或G(表示高中)组成,密码由“专业密码产生器”随机产生。以前三列内容为基础,利用编辑框中的公式生成第四列――命令列,再复制命令列,利用“选择性粘贴”的“数值”形式,将命令列粘贴到新的Excel文件中,另存为文本文件,并将其后缀改为bat,生成批处理命令文件。运行该文件,就完成了表格中所有学生的域用户创建。说明:公式中规定了学生账号永不过期(/expires:never),密码不能修改(passwordchg:no)。如果需要添加个别用户,可直接在活动目录的“Users”下添加。
(4)为每个域用户设置主文件夹,并映射为网络驱动器(Z:)。默认情况下,通过活动目录平台,可以为每个域用户配置一个文件夹,称为主文件夹,并将其映射成一个网络驱动器。该文件夹只有域用户和管理员可以看到,用来存储域用户的私人文件。主文件夹可以位于域内任何一台机器上,将它定位在文件服务器上。域用户对其的使用就像使用本地硬盘一样方便、快捷、安全、可靠。无论域用户在哪一台机器上登录到域,均可以看到他的主文件夹(显示为一个网络驱动器)。
通常,我们分配给每位学生600M、每位教师几G的主文件夹空间。无论在教室还是教研室,这个文件夹始终跟随着教师们的域用户,深得师生喜爱,避免了由于使用U盘而带来的数据丢失、病毒等一系列问题。图4为笔者在学校登录域后的“我的电脑”。
第二步,设置学生机:
(1)确定文件系统为NTFS。一些学校的学生机文件系统为FAT32,需要使用DOS命令Convert盘符/fs:ntfs转换。(2)为每台学生机设置IP和DNS。(3)更改每台学生机的登录方式。(4)设置本地超级用户和密码。(5)将每台学生机加入域。
教学资源的建设与管理
信息技术教学中常见的资源有:针对课程的通用教学资源、针对单元或课的专用教学资源、学生作业、学生动态生成的信息以及学生的优秀作品等。
1.现状及主要问题
目前,多数学校采用多媒体教学系统管理教学资源;一些学校采用网络邻居的共享文件夹提交作业;一些学校配置了FTP服务器;还有一些学校建设了教师自己的教学网站。
教学资源建设与管理的关键是“上通下达”,在资源与学生间、教师与学生间建立一个畅通无阻的通道。学生可以方便地“向上”提交作业等内容,教师可以方便地“向下”传递资源等内容。然而,网络邻居的拥堵、多媒体教学系统的不稳定等导致教学资源分发困难。记得2008年我去珠海给某小学上课,区区60M的教学资源,使用多媒体教学系统就无法分发成功,最后不得不动员全体听课教师使用U盘一台台地复制。那如果像北大附中动辄几百G的通用教学资源,该如何分发呢?使用FTP服务器管理教学资源,稳定性上大大优于多媒体教学系统与网络邻居,但学生需要不断地登录服务器。一些学校把通用教学资源安装在每台学生机上,虽然方便了学生使用,却给更新与管理带来了不便。
当前,信息技术课堂教学效果的不理想与教学资源的贫乏有着直接关系,教师提供屈指可数的资源,又不让学生在课堂中上网,如何让学生充分发挥学习的主动性?
2.基于域的教学资源建设和管理的策略与方法
域最大的优势是可以通过活动目录统一管理与分配一定范围内的软硬件资源,授权给不同用户对不同资源的访问权限。这正是用户在应用教学资源时所需要的。例如,“通用教学资源”需要让全体学生只读访问,浏览应用;“作业提交区”中某位学生的文件夹只有学生本人可以读写、删除,任课教师可以只读访问;而某位任课教师的专用教学资源只有他自己可以读写,他的学生可以只读访问,等等。
因此,基于域的教学资源的建设与管理,关键是为不同的教学资源在文件服务器上设置不同的共享文件夹,在活动目录中通过撰写域策略,授权不同的用户群访问这些共享文件夹。网络上的文件夹与用户名一一绑定,每个用户对应若干网络驱动器。图4中的“resource”是位于文件服务器,面向全校师生用户,拥有海量数据的各种公共资源;“教学”则是位于文件服务器,面向高中学生用户的信息技术教学资源。域用户(学生和教师)登录电脑后,看到的就是普通的文件夹,就像使用本地硬盘中的文件夹一样。
随着教学的开展,学习资源、教学资源会越积越多,所以对其的管理至关重要。为保证资源的安全性、可靠性以及使用的灵活性,可以给不同的用户设置对不同的资源的不同访问权限。如某位教师的教学文件夹只有他本人和他所教的学生才能够阅读,只有教师本人拥有完全控制权限,学生只有读的权限。学生提交作业的文件夹只有学生才拥有所有权,教师只能读,等等。又如,师生提交的资源暂时存放在上传区,由管理资源的教师统一整理后归类存放。建立教学资源管理平台的方法要点是:
(1)建立用户组,将用户组分成不同的管理单位
不同的用户群对共享文件夹享有不同的访问权限。因此,要先在活动目录平台上将用户分成不同的组。通用的做法是,先按年级分成大组,再在年级中按班分成小组。创建不同的管理单位,把有相同权限的用户组归类(如图5)。
(2)针对不同的管理单位撰写域策略,分配权限
有了管理单位,就可以通过域策略为不同单位的用户设置不同的要求或环境了。比如登录后的界面、对控制面板的使用权、设置资源盘等。在Windows 2003的Active Directory用户和计算机中,右击相应的组织单位,在弹出菜单中选择“属性”,在打开的对话框中选择“组策略”选项卡,就可以编写域上的组策略了(具体操作请参考相关文献)。
无论是通用资源,还是专用资源,或是学生作业,它们的建设是一个逐步积累、动态生成的过程,有了良好的域管理平台,就为资源的建设铺平了道路。
教育信息化建设是一项系统工程,包括硬件设施、软件平台、教育资源、教师培训等要素,建设信息化教学环境应整体推进,要求几个要素同步向前发展,只有这“几条腿”同时驱动,才能向教育信息化的目标迈进。
一、硬件环境建设是学校信息化的基础
1.重视网络设施、网络安全设备的建设。这属于学校的基础设施建设,相比其他终端设备(升级频率大于网络设备),对网络设备应加大投人,主干选用性能好、可管理的网络设备,对网络性能、网络安全有决定性的作用。
要点:主干千兆光纤,百兆到桌面,采用可网管的交换机设备,便于全网监控,接人主干交换机上的网络过滤设备镜像从防火墙接人的外网连接端口,实现对外网信息的访问控制,防火墙把内外网隔离,保障内网安全,服务器区建立在防火墙的DMZ安全区,增强服务器的安全性,减少网络资源占用。
2.划分区域,控制网络访问权限。采用Vlan技术,把网络从逻辑上划分成若干个虚拟工作组(网管组、办公组、教室组、学生机房组等),这样既可以控制流量提高网络性能,也能增强网络的安全性。
3.做好设备技术文档的管理工作,充分发挥设备应有的效率。网管人员掌握网络关键设备的使用,根据实际应用状况,正确配置网络设备参数,对提升网络性能,增强网络安全,排除网络故障是至关重要的。因此,重视网络技术文档的管理,有利于更好地服务于网络管理工作。
4.建设有特色的合作学习教室。合作学习作为新一轮课程改革所提倡的教学模式和学习方式给我们的课堂带来了活力与希望,推动了课堂教学改革创新。它有效地改善了课堂内的学习氛围,扩大了学生的参与面,与此同时,培养了学生自主、探究的学习能力,以及与他人合作的技巧,充分体现了新课标“自主、合作、参与”的核心理念。
5.学生机房采用上网方式。多台电脑同时上网,占用了大量的网络带宽资源,严重影响其他用户的网络应用需求。学生机房采用上网方式,是有效的解决方案:每间机房可独立配置一台服务器,把机房设备隔离单独管理,学生机共享服务器的连接。这样既可以减少学校公共IP地址的占用,服务器的缓存功能,又能提高机房的网络访问速度,减少公共网络带宽的占用,还有利于任课教师对本电脑室学生上网行为的管理。
6.改变班级设备配置方案,确保教室多媒体设备的正常使用。学校的多媒体设备进人班级,但学生课后擅自使用,上网玩游戏、安装一些与教学无关的软件、擅自更改系统设置、感染病毒致使系统无法正常使用的情况时有发生。针对这些问题,我校配置带有VGA接口(到投影机)、用45接口(网络)、音频接口、电源插口的多媒体设备控制面板,只需购置班级数一半的笔记本电脑就足够支持学校的多媒体教学的需要。这样一来既方便管理,杜绝了因学生因素导致的使用问题,又不会因个别台笔记本电脑的故障而导致某教室不能正常上课,并可减少设备投人资金。有条件的学校还可考虑建设校园无线网络接人系统,方便教学上的网络连接应用需求。
二、加大软件投入,建立学校核心的信息化数据库模型
现阶段的软件市场的相关资源、软件的数据接口标准不统燕存在较多设计不规范、兼容性差的问题,导致数据不能自由转换,一些软件不能得到长期稳定的应用。笔者建议学校在建设软件环境时,可遵循以下几条原则:教育部颁布的标准性文件应作为学校软件平台建设的指导性文件;学校应根据教育信息化的发展目标,制订软件环境发展规划;根据标准性文件和发展规划,建立学校核心的信息化数据库模型;学校应主导自己的软件平台建设,而不能被市场主导,要求软件开发公司应在学校建立的核心数据库上开发学校所需的各种应用。
三、基于网络的教育资源建设与应用是学校教育信息化的重中之重
目前学校的资源内容主要来自购买商业化的资源库和学科教师自主开发。商业化的资源缺乏针对性、系统性,对教学缺乏支持,可用性较差;教师制作的资源满足了个别应用需求,但缺乏系统性。笔者认为,教师在学校的资源库建设过程中应成为中坚力量,学校在建设基于网络的教育资源库时,最重要的就是搭建一个网络资源管理平台,让教师愿意把自己的辛苦劳动成果(资源)放入学校的资源平台。要做到“愿意”,最重要的是平台的建设要以教师个人的信息化需要为本,让教师感觉系统是专为之服务的,能体现个性化,能作为展示其成果的平台,能让其分享别人的成果、自主决定属自己所有的资源的使用权限。只有这样学校才能建设成一个有学校特色的、有用的、高效的网络资源库。
一个合理的资源信息汇集流程还只是个基础,围绕该流程,以人(教师、学生)为本,提供完善的系统功能服务是资源平台建设的关键,资源平台系统提供简里应用,满足初级应用是必须的,一些复杂的·高级砰钾需求同样必不可少,这样才能确保资源系统应用能持续发展。
1.教师个人主页系统是教师信息化应用的平台。建立“教师个人主页系统”,实现教师个人教育信息应用管理的需要后,作为学校整个网络平台下的一个子系统,该子系统必须充分考虑教师信息化应用的需要,提供完善的、从初级应用到高级应用的需要。具体说来:(1)教学资源信息管理。教师可以自主创建管理资源栏目.收集、上传、管理控制资源。教师主页在教学资源信息管理所提供的这些功能,其实是集成网络存储与网站信息各自的优点,让教师对属于自己的资源有完全自主控制权,这样才能让教师个人感觉系统是“以人为本”。(2)个人成果展示。教师可以在这个虚拟空间、展示平台上、管理各类成果,在主页模板和自由创建主页两种模式中,选择符合自己需求的模式。(3)交流互动。在主页上提供留言板、教学辅导讨论区、收件箱。并集成个人E-mail管理、QQ即时通讯等。就能满足教师与学生的交流互动的需要。(4)学校的管理单元。学校管理部门也经常要与教师进行信息交换,提供的信息、文件群发与收件箱功能把管理部门与教师联系起来,为学校的现代化办公管理奠定了基础。 2.资源库建设采用基于“教师个人主页”的建设策略。教师个人主页就是一个小小型、微型独立式专题知识资源实库,这些小型资源库在教师个人各自的管理更新下,就能确保学校的网络平台有源源不断的教学资源流入,成为学校建设好资源库的有力保障。
因此,将学校资源构建应与教师的个人主页。系统可以采取教师在上传资源文件到自己个人主页的同时,由教师选择要置入资源库的位置的办法来汇集来自各教师的资源文件,解决资源来源问题。接下来就是如何保证质量的问题,质量的保证自然就由学科资源管理员来监控,只要投于其相应的控制权限。在这样的机制下,大家各负其责,一个极具学校特色的资源库就可以形成。
3.教师个人主页与资源库的关系图
4.资源库的效益。基于教师个人主页系统的资源库建设策略,其资源将发挥最大效益,就像前面提到的.教师最接近学习者,教师筛选、加工处理、自制的资源最适合学习者的使用,教师在评价资源对学习者的效用时,还能根据实际情况调整资源结构,因此,这种模式建立起来的资源库的效率是毋庸置疑的。
四、教师培训
为切实将教育教学工作抓在实处,学校进行了科学合理的规划引导,为教育干部和教师提供了一个学习、交流、融会、提高的平台。
一是广泛宣传,统一思想。学校以会代训,进行了广泛宣传,使教育干部、教师充分认识到以专业化发展为根本要务的队伍建设对于在更高层次上提升办学理念、改革教育教学、促进素质再提升、优化学校管理的重要意义,做到人人重视,全员参与,广泛受益。
二是健全机构,完善机制。在学校整体层面和各个级部,分别成立了领导小组和日常管理机构,制定了具体的可操作性强的实施方案和一揽子工作计划,构架起“施受互动、共同提高”的“传、帮、带”一体的运行机制和长效机制。
三是建章立制,保障规范。学校及时研究并制定了队伍建设系列制度,如《统一考核制度》《问询问责制度》《民主考讲制度》《个案反思制度》《包组调研制度》《定期评教制度》《督查评估制度》等,使工作的全程管理始终有章可循,严谨规范。
基于以上三方面的工作,学校确定了以建设和健全“四个系统”为核心的总体目标和任务,即以加强学习为先导,努力建设“学习型”系统;以提升道德境界为着力点,努力建设“和谐型”系统;以加快教育发展为重点,努力建设“创新型”系统;以优化服务为核心,努力建设“服务型”系统。通过抓规划促规范、抓管理促落实、抓过程促实效、抓反馈促交流和抓反思促提高的“五抓战略”,形成了有力的抓手,奠定了良好的开端。
二、人尽其才,注重反思,提高素质
为抓学习促反思,抓反思促提高,学校具体落实了“三个环节”,确保“八个到位”,开展“联谊对接”,实施“一个认定”。
一是落实“三个环节”。在学习环节,加强集中培训,包括“读、看、学”,即“读理论书籍、看培训光盘、学先进经验”。在思考环节,着重反思积累,包括“议、写、谈”,即“议一议读书心得、写一写实录观后感、谈一谈学习体会”。在实践环节,强化理论升华,包括“备、说、模”,即“备备”――备一例风格独特和特色鲜明的管理案;“说说”――适时召开专题会进行“说案”并当众进行自评和他评;“模拟”――组织教育管理专题模拟演练,进行直接体验。
二是确保“八个到位”。即“领导责任、培训时间、内容、形式、措施、制度和经费”等八个到位,做到了各司其职、各负其责,并将每周五下午定为固定的培训学习时间,由各教务处负责组织实施。学校成立督导组,定期进行协调、督查和指导,同时设立了培训学习账户,人均每学期不低于100元,以确保工作规范运转。
三是开展“联谊对接”。本着“双赢”的原则,加强了与联谊学校的对接,积极开展“大村、六汪、胶河、黄山和宝山西北五乡镇区大学区大教研”,就初三第一轮和第二轮复习、有效课堂研究及展示、学区学科大集备活动等,广泛而深入地开展校际间教育干部、教师联谊和业务交流活动,要求每名教育干部每学期至少参加两次联谊活动,就所学到的新经验或心得体会等加强反思积累并写出理论文章,向大家汇报传授,实现了内涵的丰富和外延的拓展。
四是实施“一个认定”。实施教育干部民主生活会和“考讲”制度,每季度一次,每次一个专项,每次一个认定,每次撰写3000字的分析材料,并做到“三个对照”,即“对照上级的要求具体查、对照师生的要求马上查、对照职责范围全面查”,限期加以解决。同时建立干部考讲档案,将考讲结果纳入考核和使用档案。
基于这四方面的工作,学校广大教育干部、教师在学校的整体引领下,自我学习、自我反思、自我提升的热情不断高涨,仅就2016年上半年,教师所撰写的教育教学科研论文获青岛市市级以上奖励的有66篇,在市级以上核心期刊发表的近30篇,从而走出了一条适合学校的教科研和校本研训之路。
三、把握核心,强化实践,全面发展
樽シ蠢〈俳涣鳎抓交流促实践,学校开展了一系列活动,为教育干部、教师素质的提升搭建实践平台。
一是政治上,重在发展观。认真落实每月一次的集中学习交流制度,主要是针对科学教育发展观、省素质教育会议精神、教育干部作风建设、教育软环境建设等文件精神要求,在教师中适时开展了“三个一”活动:“一次汇报”,就所学到的新知识、新技术、新本领向大家汇报传授;“一次议论”,就存在的疑虑展开议论,统一认识;“一次整改”,就存在的问题集思广义,加以整改。以此确保广大教育干部、教师树立“三种意识”,即增强保底意识、增强优化意识、强化效率意识。
二是能力上,重在开拓性。由干部举办专题讲座,对教师进行有针对性的教育。适时开展了“三个教育反思专题讲座”:一个教学常规反思――注重学习研究,实现教学常规的再完善;一个教育管理反思――注重实践反馈,实现管理理论的再提升;一个心理案例反思――强化心理干预,开拓和谐的心理空间。以此为基础,在教师层面上配套开展了“个人发展规划工程”“读书工程”“青蓝工程”“中老年素质再提升工程”四项工程。
三是业务上,重在专业化。实施传经布道“12345”工程:“1”即“一个对子”――与一名青年教师结对子;“2”即“两个个案”――锻造一个精品教学案和指导个案;“3”即“三节授课”――上好一节新课改公开课、一节指导研究课和一节教研汇报课;“4”即“四个展览”――一个落实省素质教育会议精神的教学成果心得展、一个以校本研训为主题的教研经验展、一个教育教学前瞻性管理反思个案展、一个心理干预或心理咨询专题讲座展;“5”即“五个评议”――学期末开展“领导评议、教研组评议、教师评议、学生评议、家长电话访评”的五评活动。
基于这三方面的重点强化,学校广大教育干部、教师在政治素质、业务技能、开拓能力等方面得到了提高,并起到了“排头兵、领头雁”的先锋模范作用,其中英语、化学、政治等学科教研组,多次被市教育体育局教学研究室评为先进教研组。自学校实施“青蓝工程”后,已有16名教师提前成长为教学骨干。
四、立足人本,构建和谐,长远发展
为抓管理促实效,抓过程促管理,学校立足人本化和人文化,采取了强化理念、改善环境、健全制度等保障措施。
1.强化服务理念,以此内化外在行为
一是引领树立精细化管理的理念。将工作中的重难点和薄弱处,细化到每个环节、步骤,坚持“精准把握、精细筹划、精确落实”,力求“三清”,即具体情况清、矛盾问题清、思路方法清,并建立精细过程跟踪记录档案,形成完整的跟踪服务体系。
二是引领树立感应化教育的理念。加强“以校为家”校园文化建设,营造家的氛围,以底蕴深厚的校本文化,实现“心灵谐振”和“和谐认同”,在情感交融中增强针对性和实效性。
三是引领树立人性化服务的理念。深入贯彻落实“以校为本、以人为本”的人性化和人文化的管理理念,用“一站式”服务,提高师生的满意度和受益度。
2.强化以人为本,以此营造和谐空间
一是关心教育干部的工作。要求学校主要负责人和中层干部经常与他们座谈交流,了解他们在工作中遇到的困难和问题,认真研究,妥善解决,做到以心交心,以真情换实意。
二是关注教育干部的发展。建立了教育干部“发展登记录”,对他们的学习、教学、听评课、管理、考讲、个案反思情况及问题等进行登记,定期给予综合分析并及时指导,促进他们成长。
三是关心教育干部的心理。学校将关心、疏导、转化心理压力作为一项重要职责,密切关注他们的心理感受,进行必要的心理干预,为他们营造出团结友爱、互助合作的工作氛围以及和睦相处的人际环境。
3.化考评督评,以此构建长效机制
一是实施“多元考核制”。“按比性”――考核小组按“德能勤绩”等情况先行考核,按70%计入,考核委员会进行复查审核后,进行再考核,按30%计入;“加减性”――年度内受表彰的加分,受问询问责的减分;“多元性”――健全并实施了“年度考核总分=工作政绩+教师评价+社会评价+领导评价+加减分项”评价机制。
地方本科院校的人才培养重点是为区域经济社会发展以及相关行业需要服务。嘉应学院是一所新建的地方本科院校,以本科教育为主体,学校设立的理工科专业紧密结合地方特色和行业发展需求,注重学生实践水平和技能的培养。实践教学是是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。嘉应学院化学与环境学院为增强学生的工程实践能力和社会竞争力,构建了多个校内外实践教学基地,近三年已为各类环保企业和政府环保管理部门培养环境科学专业人才约300多人。
1实践教学的必要性
梅州市位于广东省东北部,是典型的山区农业市。近年来,随着农村人口大量增加,经济开发和广东省产业双转移力度加大,农药、化肥的大量施用使农村环境问题日益加剧。另外,乡镇企业的迅速发展,使环境污染在广大农村迅速蔓延,加上自然资源的不合理开发,都给农村生态环境带来了严重危害,不得不引起人们的高度重视[1]。地方院校以服务地方经济、地方产业为己任,我们培养的环境工程专业的学生不仅要有扎实的专业理论知识,还要有实际的工程应用能力,解决实际的环境问题。实践教学是人才培养的重要环节,是本科教学的重要组成部分,是培养学生实践能力和创新能力的主要方法和手段,地方性高校环境工程专业本科生工程能力有待提高,构建科学的实践教学体系是提高人才培养质量的重要保证[2]。我院根据实际情况,推行理论与实践并重的教学课程体系,构建校内外实践教学基地,不但应使学生掌握通识专业知识和技能,还应多学科融合,培养学生利用专业技能解决农村环境污染问题的能力,解决地方凸显环境问题。
2实践教育教学体系建设
我院根据国家教育部及学校的相关文件精神,结合环境工程学科专业的特点,构建了一个多层次、开放性的实践教学体系,提高学生综合应用专业知识与技能的能力和素质。
2.1优化实践课程设置
实践教学以专业基础理论和专业实验为基础,与实际生产紧密结合,加强技能培养为目标,以就业为导向。我院初步建立了环境工程专业实践教学体系,在理论课程设置上除了夯实环境工程原理、工程制图、环境工程设计及水、气、固废污染控制工程、流体力学等一般工科类课程基础技能,并增设机械基础、排水工程、环境工程设备、工程概预算、仪表自动化、电工技术等工科课程及实践,使学生具有扎实的工程设计、实施与工程管理的基本技能[3]。实验教学是实践教学环节的重要组成部分,是培养学生动手能力、分析问题和解决问题的能力及创新能力的重要途径。我们对实验教学内容进行改革,除开设专业基础实验包括环境基础化学实验、环境工程微生物学实验、环境监测实验、固体废弃物处理与处置、环境工程综合实验等,增设了综合性设计性实验,如嘉应学院校园空气质量监测、嘉应学院校园周边噪声监测、周溪河嘉应学院段水质监测、嘉应学院校内湖泊富营养化水平监测、SBR法曝气生物滤池(BAF)处理校园生活污水试验,推流式活性污泥法处理校园生活污水系统的观测、运行与监测等。我们为了提高学生实验兴趣和实验教学效果,不断改革实验教学方法和手段,增加各种大型仪器的使用,,规范实验教学环节,增加学生独立操作和实际动手机会。除了课程设置上进行优化,在硬件上提高实验教学设备的质量、数量,增加实验实践的空间和条件,提升学生实验实践的动手能力。另外我们还重视提高课程设计和毕业论文质量,在指导教师的指导下,以工程实际或社会实际为背景,综合运用知识独立地完成一项工程设计,要求学生熟悉相关设计规范、手册,查阅文献,制定实验方案并实施完成,最终形成项目设计或论文。如在《环境监测与评价》、《水污染控制工程》课程设计中学生完成了饮用天然矿泉水微生物的检测及评述、淋洗液在线发生-离子色谱法测定饮用水中的氯酸盐、天然有机物氯消毒副产物的生成及影响因素研究、农村污水高效降解氨氮处理技术研究等课题。通过实践性综合性强的实验训练,提高了学生的实验技能、搜集处理专业信息能力和分析解决问题的能力。
2.2构建校内外实践教育教学基地
我院建立了校内环境工程教学实践基地。在校内利用教学实验室完成各项专业技能的训练,还用专业技能处理学校环境污染问题。如建立了学生宿舍生活污水小型处理站,实验室废液处理站,环境工程专业的学生以此作为课程设计或者毕业论文,全程参与设计、调试和处理。学生参与处理身边的环境污染问题,积极性高,有责任心,确实体会到专业技能的重要性,提高了学生的专业综合素质。我们建立了二十多个校外实践教学基地,包括县级污水处理厂、自来水厂、环保有限公司、啤酒厂、垃圾填埋场、美丽乡村建设点等。学校与这些单位和机构联合制定了实践教学的计划,学生到真实职场实习或者参与校企合作项目。在真实的工作环境中,学生通过实习、实践,接触到本行业的新技术、新技能,学会整理碎片化的知识,亲身感受到规范的职场要求,培养学生综合应用能力。对教师而言,通过项目的参与,实践技能得到了极大的提高,对理论教学和实践教学有很好的促进作用。同时教师用科研能力解决企事业单位的生产实践过程中遇到的问题,建立互利互信的产学研合作关系。如我校与实践教学基地签订的校企合作技术服务协议《农村废水治理新技术》,其中组合式生物滤池工艺在梅州市各乡镇广泛应用,处理效果良好。学生还依据企业课题完成毕业论文,如常规污水生化处理系统中亚硝酸盐积累的过程分析,新型絮凝剂对含磷生活污水的处理能力的研究,粉煤渣及其改性对废水除磷效果的研究,多段式介质阻挡放电反应器性能及去除有机气体的研究等,论文质量较以往普遍提高。
2.3加强实践教学师资队伍建设。
我院现有环境工程专业实践教学教师12名,41.7%具有博士学位,具有较强的理论知识和科研能力,但缺乏工程实践能力。因此,学院从三方面来提高实践教学师资队伍的建设。一是招聘具有工程实践经历的新教师。二是鼓励教师参与企业实习,可采取减免教学工作量或将工程实践经历作为晋升职称的必要条件等鼓励措施。让实践教学指导教师紧跟形势的发展,到工厂企业去学习新技术、新方法,掌握新工艺、新设备、新规程,帮助学生在专业技能、创新能力和实践能力上获得明显的进步,使培育出来的学生更能快速适应社会生产的需要。三是聘任企业一线技术人员担任兼职教师,参与学校课程教学,联合指导学生毕业论文设计和实训等。企业技术人员拥有丰富的实践经验,能切实指导学生掌握专业技能,提高实践能力和团队合作能力。
2.4以竞赛带动实践教学
为了充分利用教学实验资源,实验教学中心(或基地)成为当前实施实验与实践教学的一种有效的运行管理模式.近年来,我国高校不少专业都投入了大量资金,相继建设了实验教学中心,形成了统一管理、统一规划、独立运行的管理体制,充分利用了教学实验资源.例如:清华大学环境学院在“985工程”二期建设期间,构建了符合环境学科特点的新型实践教育体系,并将原有依托于各研究所分散的教学实验室重新整合,于2004年成立了“环境技术实验与实践教学中心”,后更名为“环境科学与工程实验实践教学中心”.通过对教学中心的不断扩建,由原来分散的教学实验室建设成为约2000m2的集中、独立实验室,形成了专业基础实验、污染控制技术实验以及数据处理和工艺控制实验课程体系.2009年,清华大学环境科学与工程实验实践教学中心被评为北京市实验教学示范中心,后又被评为国家级实验教学示范中心.同济大学环境科学与工程实验教学中心的前身是创建于1956年的给水排水实验站,1994年组建成立独立的学院总实验室,2007年更名为同济大学环境科学与工程实验教学中心,2008年被评为国家级实验教学示范中心.
浙江大学环境与资源实验教学中心的前身是1939年国立浙江大学所成立的农业化学系教学实验室.1999年对本科生实验课程体系和管理体制进行全面改革,以“浙江大学土壤与农业化学基础实验室”为基础,组建环境与资源实验教学中心;2000年成立浙江大学环境与资源实验教学中心,2007年被批准为浙江省首批基础课实验教学示范中心.哈尔滨工业大学市政环境实验教学中心是在市政环境工程学院所属的环境工程、环境科学、给水排水工程和建筑环境与设备工程等多个专业基础及专业课实验室的基础上,于2000年8月组建成为大型、综合性的实验教学中心,面积6000m2,下设分析测试部、实验教学部和综合业务部等3个部门,为教学、科研和学科发展提供服务.此外,天津大学、南京大学等,也都通过整合环境实验教学资源,先后于2002年、2003年成立了环境专业实验教学中心,并针对学科特点构建了各自特色的环境实验教学模式.如南京大学提出的“理论与实践结合、宏观与微观结合、经典与现代结合、实验教学内容与科学研究结合、基础实验课程的学习与科研训练结合”的实验教学模式等,并于2009年被评为国家级实验教学示范中心.
2高校环境实验教学体系建设综合比较
我们调研了国内10几所重点高校的实验教学体系(不含课程设计)的建设情况,并从实验课程内容、教学方法、硬件建设、管理机制等几个方面进行了比较.从调查结果来看,目前国内重点大学在环境科学与工程专业上开设的主要实验教学课程有以下特点.
2.1实验课程的设置环境监测实验、水污染控制实验、大气污染控制实验和环境微生物实验是多数高校的本科生必修课.由于这4门实验课都是环境专业中比较传统的实验课程,因此在相应实验内容设置上,各高校相差不是太大.但环境工程原理、固体废物处理实验、环境化学及环境数据处理实验等新兴实验课程,高校中目前开设的还相对较少.清华大学实验课程的设置较全面,涉及水、气、固等所有环境介质,并开设了环境数据处理及信息实验课.
2.2实验项目类型主要可以分为两大类:操作型实验和演示型实验.操作型实验又可分为基础型、综合型和研究型.不同高校其分类方法略有不同.
2.2.1操作型实验(1)基础型实验.目的是通过实验帮助学生验证课堂所学理论知识,掌握必备的实验操作技能.所有高校都设置了一定数量的基础型实验项目,如环境监测实验中水的物理性质、碱度、硬度的测定等,环境微生物实验中显微镜的使用、大肠杆菌群数的测定、培养基的制备以及水中菌落总数测定等,以及环境工程原理中传质系数的测定等,都属于基础型实验.(2)综合型实验.是在学生掌握了一定的专业基础知识和基本实验技能之后开设的综合型实验课程,目的是培养学生运用自己掌握的理论知识和实验技能,系统地完成一些具有一定深度和广度的综合型实验.该类型实验要求学生有系统、有深度、规范地完成实验内容,从而使学生得到包括实验设计、方案实施、结果分析等全方位的培养和训练.在全部实验项目中,综合类实验所占比例一般较大,如清华大学环境科学与工程实验实践教学中心,综合型实验项目的比例为43%.清华大学“校园环境监测”是一门典型的综合型实验.围绕“校园环境”这一主题,学生通过自由组合,分别从水、气、固、噪声等研究领域确定研究课题,并通过充分的文献调研与小组讨论,形成可行的实施方案.春季学期结束之前学生进行统一汇报,由主讲教师、实验教师、助教、各小组组长等组成评委,对其方案进行可行性评价并指出改进之处.夏季学期集中安排时间进行实验方案的实施,期间实验教师与助教全程指导.实验完毕,经过数据分析、结果讨论,并以ppt的形式在限定时间内向全年级同学和有关教师汇报,并接受提问、评委打分,最终给予实验成绩.(3)研究型实验.是在学生掌握相当的专业基础知识和实验技能后参与的研究项目或自主提出的探索性实验研究课题.这些研究型课题主要要求学生在导师指导下,通过自主开展实验研究,学生在背景调研、方案设计、系统搭建、数据处理和结果表达等多个环节中,养成独立思考和积极进取的科学精神,以实现培养学生的创新意识、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力,因而是培养顶尖创新型人才的重要步骤.例如清华大学“水处理实验”中的混凝实验,由于实验水样千差万别,对不同的水样、不同的混凝剂或助凝剂,其最佳混凝条件各不相同.因而要求各组根据自己的兴趣从指导书所提供的参考实验方案中进行选择,或者发挥创造力自行确定实验方案.
2.2.2演示型实验某些实验项目受实验条件或课时所限,通过模型或多媒体教学向学生展示复杂实验内容,旨在扩大学生知识面.例如水污染控制实验中可开展近15个实验项目,但一般高校只选择其中的5~9个实验项目,有些高校,如哈尔滨工程大学再选择一些实验(如沉淀池、SBR反应器等)作为演示实验项目.另外,对于大学生研究训练项目(SRT)类型的实验,不同高校对其分类与定义存在差异.有些高校将其列为课外科技创新活动,而未归为研究型实验,如清华大学、哈尔滨工程大学;有的高校将其作为一类创新型实验,如同济大学.
2.3教学管理与设备条件建设如前所述,目前很多重点高校都建立了独立的环境实验教学中心,承担全部(本科、研究生)实验教学任务,并由专职实验人员进行实验课程的建设、教学、管理及实验室维护.多数实验教学中心配备了大中型分析仪器,如气相色谱仪、液相色谱仪、离子色谱仪、TOC分析仪、原子吸收光谱仪、分光光度计等.有的中心实验教学与科研几乎完全分开,教学中心独立拥有实验教学所需的大型仪器与设备,在开展实验教学的同时,对校内外开放,如浙江大学;有的是拥有其中主要的几种常规大型仪器,昂贵的大型仪器如ICPGMS等则依赖于单位科研平台,如清华大学;有的则是教学与科研共用,如天津大学、哈尔滨工程大学.自主研制设备是实验教学中心的重要任务之一[15],今后各实验教学中心还根据实验内容需要大力自主研制与改进教学设备,如清华大学研制的电袋除尘设备、氮氧化物的催化净化设备、过滤反冲洗装置、有机废物好氧堆肥装置等20余套;浙江大学研制的活性炭吸附实验装置、高效脱氮除磷生物反应器等40余套.这些设备在开展高质量的实验教学中发挥了重要作用.
2.4教学方法与手段改进由于以往实验课程存在着安排欠合理、学生数较多、场地和资金的限制、人员编制的限制等问题,导致目前许多高校仍以“菜单式”集中教学为主,学生的主动性和能动性难以得到全面发挥.不少高校已经意识到该类问题并进行改进.如清华大学、浙江大学、同济大学等高校率先开设的研究型实验或建设科技创新基地,从实验项目来源、硬件条件、实验时间的保障等各方面,为学生提供旨在培养高素质、高能力的创新型专业人才的实验系统平台.
2.5实验教材建设与实验课程的开设数相比,目前各高校正式出版的环境专业实验教材偏少,一般3~4部,多数采用自编实验讲义的形式.这些教材有的是实验部分独立成书,有的是与理论课教材编著在一起.实验教材的编写与出版是目前高校环境实验教学中相对比较薄弱的环节之一,应在今后的建设与发展中得以加强.
关键词: 云平台;机房;教学环境
Key words: cloud platform;computer classroom;teaching environment
中图分类号:TP308 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)25-0188-03
0 引言
随着web技术的广泛应用,在新形势下对于传统机房教育的拓展成为了可能。机房教学是当代高校特别是职业院校的重要教学形式,它承担着学校基于计算机的基础课程、实践及相关考试、培训任务,它不但需要承担计算机主干课程的学习,更负担了基于计算机的相关课程(比如自动化专业、汽车专业、财务专业、设计类专业等)学生通过动手训练巩固习得的知识和技能,提高实践操作能力。近年来,教育信息化建设推进了学校网络基础设施和信息系统的建设,尤其是作为学校信息化程度重要指标的教学机房更是大量涌现。然而,面对机房教学对设备的可扩展性、高安全性、高性能性、高兼容性等需求,学校的现有硬件设备、软件环境又进入了食之无味、弃之可惜的两难境地。那么我们应该如何通过优化教学环境来高效地利用现有资源,更好地服务教学,提高教学效果呢?
1 概念界定
1.1 教学环境 关于教学环境概念的界定,由于研究者的立场和角度的不同,对教学环境都有不同的理解,在国内外也尚未形成一致的意见。一般来说,研究者通常从自己的研究目的、内容等出发给教学环境下适合自己的定义。我们倾向于使用我国学者田慧生在《教学环境论》一书中的描述,按照教学环境诸要素的特点,将教学环境分为物质环境和心理环境,物质环境主要由时空环境、设施环境、自然环境构成;心理环境主要由人际环境、信息环境、组织环境、情感环境、舆论环境等组成。[1]
1.2 云技术 云技术即云计算是一种新兴的超级大规模的计算方式,是以数据为中心的一种数据密集型的超级计算。在多个领域有其独特技术,如数据存储、数据管理、编程模型、虚拟技术等。云桌面技术是其虚拟化技术方面的主要应用之一。[2]
云桌面技术能够以精简的、低成本的瘦客户机代替传统的个人电脑,并利用强大的服务器集群部署策略,通过虚拟化技术将各种应用作为集中服务,按需交付,从而实现桌面与后台工作系统的连接访问及应用部署方式的革命性创新。
2 传统机房教学环境存在的问题
我们通过教师、学生和机房管理员等不同角色对本校教学机房的使用情况进行了深入调研,发现在实际教学过程中存在很多问题,主要表现在以下几方面:
2.1 一机房多应用,教学的自然环境复杂
由于教学机房不足,不能满足与专业一对一的应用,往往一个机房承担多个专业的教学任务,而不同的课程又需要不同的系统设置和应用软件,由于不同系统环境下软件设置的不统一,快速更新的软件版本的前后不兼容、操作用户(师生)对于某项目标的操作形式不相同,经常会造成应用软件的损坏,甚至系统文件的破坏,导致死机等现象。软件安装过多不仅影响机器的使用性能,还会分散学生在上机操作时学习的注意力,同时给课堂教学秩序带来了管理难问题。
2.2 机房设施投资大,淘汰速度快
为了满足全校师生教学和科研的需求,机房规模较大,硬件设备的一次性投入动辄几十万。根据戈登·摩尔(GordonMoore)提出的关于计算机硬件更新的周期较短
(约18个月)性能就将提高一倍,学校教育需要应对新的市场软件需求版本也随之提升,然而大量的硬件更新将使学校的设备投入与日俱增。同时,学校机房使用强度大,PC机零部件损坏概率加大,应用软件升级对计算机性能要求逐步提高等原因,每2至3年就要对机房设备进行更新换代,造成极大的资源浪费,也给学校带来不小的经济压力。
2.3 病毒肆虐,信息安全性差
机房作为一个教学的公共场所,学生存储介质的交叉使用几乎使其成为公认的病毒集散地,不但加重了机房管理员的维护工作,而且妨碍计算机的运行,影响教学。若想通过杀毒软件解决病毒问题,不仅面临高额的使用费用,现行软件病毒、木马往往还具有自我传播与变异的可能,对于此类恶意程序,杀毒软件将无能为力,同时还存在文件误删问题。
2.4 教学时间、空间环境受限
目前教学机房多采用集中教学的形式开展教学活动,且有严格的上课时间。如果学生在课堂内不能完成学习任务,由于教学环境的不可转移性,他不得不中断学习,课后的再学习也只能是纸上谈兵,这样势必使学习效果大打折扣。同时,不同的软件对于操作系统的要求也不同,学生难以或无法在个人电脑上安装教学软件,后期的学习更无从谈起。
2.5 人力资源紧张,组织运维难以满足教学需求
一方面由于机房的使用对象发生改变或是软件的更新升级,每学期初,管理员都要大面积地安装调试软件,工作量不容小觑,如果机房的硬件设备没及时跟进,安装问题更是层出不穷;另一方面机房的维护还存在不对计算机操作系统进行还原保护,则计算机软件频遭破坏,限制过多,则影响教学过程和教学效果的矛盾。[3]
3 基于云平台的机房教学环境建设
针对当前机房教学中存在的问题,本研究以提高教学效果,促进学生知识技能的习得为目的,通过基于云平台的虚拟桌面技术,从时空环境、设施环境、人际环境、信息环境、组织环境、情感环境等方面优化机房教学环境建设。
3.1 基于云平台的教学环境架构
通过基于云平台的机房教学环境架构,具体架构图如图1所示。
其主要目的是为学校提供虚拟实验室教学环境,使师生可利用最低配置的终端设备随时随地的进行工作、学习,从而真正实现移动教学,创新教学模式;实现教学资源的高效整合和共享,实现学生学习的个性化定制,提高教师教学的高效性和学生学习的便捷性;为学校构建一个不限地点的办公环境,教师可通过智能手机、平板电脑等终端设备随时随地进入数字校园各业务系统进行办公,更好地辅助教学活动。具体应用效果图如图2所示。
3.2 基于云平台的机房教学环境的优势
3.2.1 一对一应用,净化教学自然环境。通过云计算平台管理所有相关实验资源后,学生可按照不同年级、课程、学习内容获得不同的学习资源、操作系统和应用软件环境。同一个机房,可以实现灵活调度分发实验平台资源,满足不同教学需求。同时,该环境还为学生提供申报项目、课程预约、导师辅导、精品课件学习、网上图书馆、个人信息查询等教学管理服务,为教职员工提供日常办公所需数字校园软件应用、备课系统、教研数据的实时传递、Cernet网络教学资源共享等。根据教学要求和管理需求,学生可以通过云计算平台获取学生桌面,使用所有学习所需资源,老师可以通过云平台获取教师桌面,使用备课、授课等相关的应用软件和资源,完成教学任务。
3.2.2 降低终端配置需求,延长设备使用寿命。因为在客户端上接收的仅仅是中心服务器经过计算的最终数据,只是结果图形化展示的结果,它比传统的B/S结构的客户端还要节省资源。所以,可以实现用低配置的计算机来完成原来需高配置计算机才能完成的教学任务,对各专业尤其是对设计类专业更是大大降低了终端设备购置成本,且延长老旧机器继续工作的年限。
3.2.3 病毒易控,确保信息安全性。在桌面应用中杀毒采用集中方式、操作系统是独立环境。环境用户由于不参与数据运算、安装,同时不会关联任意程序,所以不会使得用户的终端设备中毒。而即便中心服务器的数据本身有问题,但因为,程序服务器和数据库服务器物理分隔,在病毒源查杀方面能够更高效,并且可将扩散范围控制到最小。
同时,即便个人终端本身带毒,在与服务器交互过程中,可以借用中心服务器先进、高端的杀毒软件进行处理,以获得安全环境。
所有应用通过云平台到校园网或者因特网,学生和老师可以通过不同的终端设备,接入云计算平台,高效、安全地访问这些资源,而且不用担心病毒、数据泄露等安全问题。
3.2.4 突破时空限制,满足个性化学习需要。平台集中建设在学校网络中心,相关设备可以通过有线、无线无缝漫游到全校各区及公网。在外网环境中有效减少VPN的licence数量,提高VPN通道效率。教师可以通过智能手机、平板电脑、笔记本电脑等终端设备随时随地进入数字校园各业务系统进行办公或浏览下载教学资源,更好地辅助教学活动;学生可以随时随地获取机房的教学软件环境完成课堂上未完成的学习任务,或是利用云平台上的教学资源进行个性化的学习。
3.2.5 统一、快速的应用环境部署。云计算中心在部署中的优势在于所有操作系统、应用系统的安装和相关配置工作都在虚拟机上完成,可进行批量地桌面复制,一次定制、长期使用、及时更改。通过前期对于环境的进行需求定制,一旦终端用户有需求发起,应用服务器将所需软件环境进行推送。机房统一桌面环境的布设快速便捷,即使机房有临时性的不同专业课程的教学任务,也能轻松解决应用软件环境的安装调试。对于管理员,如果软件有更新升级或更换,也只需在平台模板上操作即可。
3.2.6 多变的人际情感环境,适应不同学生的学习风格。基于云平台的机房教学环境可以轻松地把教学资源和教学软件环境推送到任何有“瘦”终端的地方,因此,可营造多样的人际情感环境,满足学生的学习需要。比如:场依存型学生喜欢与学习同伴互帮互学,那就可以多利用课堂时间或课后组队开展学习活动;场独立型学生则偏爱在不受干扰的环境进行学习,他们觉得与同伴在一起不易集中注意力,相互讨论不如自己学习效果好,那就可以多利用课余时间在图书馆等安静的环境自主学习。
发展与展望:由于云桌面的应用,用户实际上没实体机,全部应用都由平台提供,所以对用户对系统需求的提升只需更新后台分配的资源,方便简单。对平台容量的扩充只需增加服务资源,升级技术的难度低,影响应用的涉及面小。
4 结语
计算机机房教学在高校教学中的地位非同一般,在培养学生动手能力、业务操作能力、空间想象力、创意创新能力等方面发挥着得天独厚的优势。然而其高成本的维护更新、费时费力的软件应用环境布设,致命的时空限制性和防不胜防的病毒隐患却让使用者头疼不已。基于云平台的机房教学环境架构让当前机房教学环境面临的问题迎刃而解。它通过云技术和虚拟桌面技术对常用操作系统、应用软件和教学资源进行集约化管理,构建一个和谐、开放、多维互动的教学环境,师生可利用各种低配的终端设备开展个性化的备课、教学和学习活动,真正实现教学模式的创新。
参考文献:
[1]田慧生著.教学环境论[M].江西:江西教育出版社,1996.
[2]韩宁.云桌面技术在高校信息化建设及教学中的应用[J].软件导刊,2012(5).
目前,我们环艺专业课题组承接了20多项纵横向课题,主要涉及室内装潢设计、景观设计、雕塑小品创作、绿化设计、现代生态农业规划等。我们采用课题引导形式,即环艺实训室在每周开学第一周公布本学期的课题项目,引导大二、大三年级学生积极参与课题研究,这样既让学生熟悉了环艺行业的工作模式和管理方式,掌握从绘图员到设计师的各个岗位的相关知识和技能,又能减轻教师科研的负担。
2学生设计创作基地型
实训室作为我院大学生设计创作活动基地,开展了形式多样的活动,如设计竞赛、设计汇报交流、设计模型制作、设计论文竞赛、设计作品布展等。
3对外服务型
目前,环艺实训室利用实训室的设备和技术,开展了一系列对外社会服务,主要包括:1)电脑绘图与设计(CAD,Photoshop,Sketchup,3Dmax,Vray)技术服务;2)手绘表现(马克笔、彩铅)技术服务;3)助理景观设计师培训;4)室内设计员培训;5)模型制作培训。
二、开放式实训教学的管理与建设
1开放式实训室项目实训教学组织
在开放式实训式教学组织过程中,通过咨询、计划、实施、检查、评价5个过程来组织实训教学。学生在实训中充分利用所学的理论和技能完成项目实训,包括项目的前期调查、分析、设计、汇报、布展、总结等,教师在整个项目实施过程中,做好指导工作,及时了解和掌握学生实训的总体情况。
2加强开放实训室设备管理
我院十分重视本专业的实训室建设,于2009年~2010年花费400万元资金用于购置实训设备、实训材料以及实训室的建设与管理。实训室通过建立电子门禁系统和摄像监控,实现实训室的合理开放。目前,环艺专业的4个实训室各自承担着不同的实训课程教学,其实训室设备和材料各不相同,在使用中,需要根据各自的课程情况建立设备运行维修、维护记录档案,以保证设备正常运行[2]。
3加强实训教学管理,完善实训教学文件和管理制度建设
具体管理制度有:《实训室负责人职责》《实训室固定人员职责》《实训室客座人员职责》《实训室学生守则》《实训室仪器设备管理条例》《实训项目工作流程》《实训室档案管理制度》等。
4加强实训教师队伍的建设管理
实训教师是进行高职院校实训教学的基础,实训教师的技术水平直接关系到教学的实施、学生的技术水平。所以要培养合格的能很快融入企业工作的学生,首先要有高素质的教师,加强实训教师的政治学习和专业技术的培训,优化实训教师队伍。因此,培养出一批知识结构合理、敬业爱岗的优秀实训师资队伍是刻不容缓的。
5建立科学规范标准的考核体系
完善的成绩评价体系管理是保证实训教学质量的关键。实训成绩要有一定的量化标准,如以景观植物设计实训课程为例,采取实训教师评价与团队小组成员评价和学员自评相结合的方式。在评价体系中,除了知识和技能的考核外,实训教师还注重对学生学习态度、吃苦耐劳精神和合作意识的评价。在进行考核评定中,从知识点的应用(20%)、技能点的应用(20%)、设计成果(30%)、设计思想与方法(20%)、工作态度与实训纪律(10%)五方面进行多元过程考核评价,并对有创新的设计、承担组长工作的学生有鼓励加分。
三、开放式实训室教学效果
1)学生熟练基本绘图技能,提高综合设计能力,培养设计创新意识。环艺专业开设的课程如手绘效果图、室内设计、家具设计、景观设计、植物设计与应用、景观建筑设计、公共艺术设计、设计课题、环境艺术综合设计等课程都包括实训部分,这些实训课的内容与理论教学内容联系紧密。通过开放式实训教学,学生可以自己的特长或者兴趣选择实训项目,参与到教师的科研课题中。譬如,由老师担任设计总监角色,同学们做设计师,根据课题的内容、设计任务、学生兴趣特点、认知和技能基础、性别和性格差异等情况,将学生组合成5人~6人的合作小组,推荐一名同学做设计室主任,每组同学要分工明确,依据设计工作流程和工作职责来参加项目的设计与实施,课题任务布置后,学生分组讨论设计,共同利用实训室资源。
2)师资队伍年龄结构合理,教学成果显著,专业水平不断提高。目前,环艺专业课题组教学团队中包括16名教师、3位教授、6位副教授;15位具有硕士学位;50岁以上3人,40岁~49岁5人,30岁~39岁7人,30岁以下1人。团队中有获校级优秀毕业设计指导教师5人,优秀先进个人4人。累计50余篇,累计科研30余项。团队中白艳萍老师主持的景观设计项目于2012年入围中国建筑艺术“青年设计师奖”,王伟、蒋哲萌、周晓老师指导学生设计作品获中国建筑艺术“最佳指导教师奖”。
3)增强环艺专业自身建设。环艺专业是一门实践性极强的学科,在实训教学中采取开放式教学模式对于提高我院环艺专业的课程建设、专业发展、对外的社会影响发挥了重要的引导作用。目前,我院环艺专业已于2012年被评为江苏省重点专业(苏教高[2012]23号)。
[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)08-0021-02
根据新世纪对专业人才综合能力的要求,应在教育理念上形成“强化实践教学,注重学生创新精神和创新能力的培养”的共识,在人才培养方案上形成一个包含各类实验、实习、课程设计、毕业设计(论文)、社会实践等环节的实践教学体系,由此“将学习过程转变为学习、应用、发展知识的过程”。
基于“以人为本,学、做、创并举”的实践教学理念,开展系列与课程相关、专业相关的实践教学活动,增强学生对专业的感性认识,培养学生分析解决工程实际问题的能力和科学研究的能力,在专业层面上培养和提高学生的综合素质,是专业课程教学的特点。
由于专业课程具有较强的工程实践性,在专业课程设置时,应特别重视实践教学环节的落实和实践教学环境的建设,为学生更好地理解和掌握课程知识、培养工程实践能力创造良好条件。
实践性教学环境建设是课程建设的重要方面。在实践性教学环境建设中,应充分发挥专业优势,充分利用专业有利条件。
“火炮设计理论”是火炮专业的主干课程,“火炮设计理论”的教学,注重对学生知识运用能力的培养,不仅在课堂上重视理论和应用事例的穿插互动教学,让学生建立起将理论知识与实践相结合的理念,而且还重视实践性教学以及实践性教学的环境建设。在“火炮设计理论”实践性教学环境建设中,要严格规范课内实验教学,确保实践教学安全;积极开拓现场实践教学,建立校外教学实践基地,提高学生综合素质;充分利用学校教学资源,结合教师科研,大力开展课外科技训练,在实践中培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,形成科学研究能力。
一、严格规范课内教学实验
专业课程的课内教学实验,一般属于专业课基础实验,是本专业学生必须熟知的基本内容,是课程的重要组成部分,它可以帮助学生更好地理解课程知识内容,培养学生基本实验方法和技能。
为了使学生加深对火炮设计理论的理解,掌握火炮动态测试技能,了解火炮的理论研究与实验研究之间的关系,“火炮设计理论”设置了一系列课内教学实验,要求学生明确实验目的,掌握各项实验的原理、实验系统组成、实验方法及数据处理方法。“身管自紧实验”通过测量厚壁圆筒受内压的表面应变,并绘制p-ε曲线,掌握火炮自紧身管的测试原理;“制退后坐诸元的测定实验”通过在射击过程中测量反后坐装置压力和后坐速度,并计算后坐阻力,掌握制退后坐诸元的测试方法;“炮口制退器效率的测定实验”通过分别在有炮口制退器和无炮口制退器的情况下测量火炮自由后坐速度,计算炮口制退器的效率,掌握炮口制退器效率的测试原理;“自动机运动诸元的测试实验”通过测量自动机主要构件的运动,绘制自动机动态循环图,掌握自动机运动参量的测试方法。
鉴于“火炮设计理论”教学实验为实弹射击实验,具有一定危险性,必须严格、规范。不仅要制订实验室安全规程、实验操作规程,而且还要制订管理、监督、检查制度,并在实验中严格遵照执行。
为了更好地进行课内教学实验,南京理工大学自编了实验讲义,规范了“火炮设计理论”教学实验的目的、意义、实验系统构成、试验原理、试验方法、信息获取处理方法、实验报告要求、实验注意事项等。学校投资40万元用于火炮实验教学条件的建设,在兄弟单位的大力支持下,建立了火炮射击多功能实验平台和测试系统,为加强火炮教学实践环节、提高教学质量打下了良好基础。
二、积极开拓现场实践教学
为培养学生专业思想,激发学生专业学习兴趣,增强学生专业感性认识,充分发挥专业优势,南京理工大学建立了校内外教学实践基地,积极开展现场教学。
利用“211”重点学科建设和本科评建的契机,学校建立了兵器博物馆,其中建有火炮实物教学教室和火炮陈列室,为开展火炮现场教学创造了良好条件。火炮陈列室现场教学,可以让学生亲身感受火炮技术的发展、典型火炮结构、国内外火炮技术现状与差异,激发学生专业学习兴趣。火炮实物教学教室现场教学,可以增强学生对专业的感性认识,积累专业知识案例,为专业进一步发展奠定坚实基础。
依靠专业已经确立的行业地位和优势,以及学校与军工企业的良好关系,学校联合建设长期稳定的校外教学实践基地。学校与国营447厂合作共建国家级工程实践教育中心,学校与国营152厂、国营497厂、国营167厂、国营157厂、国营247厂、国营127厂等合作,建立了校外教学实践基地。定期组织学生到工厂,现场见习火炮设计与制造过程,了解火炮研究开发过程,参观相关科研实验及成果等。学校结合科研项目和提前意向性就业,与工厂合作,采取双导师制,鼓励学生到工厂进行毕业设计,实事实干。
学校与中国人民炮兵学院建立了校外教学实践基地。定期组织学生到部队,现场观摩火炮实弹射击演习,亲身体验火炮运用和作用;现场学习火炮系统在现代联合作战中的地位与作用、战场对火炮系统的要求、火炮系统运用知识等,使学生基本了解和感性认识火炮系统的设计目标,培养学生理论联系实际的能力;现场学习火炮系统的常见故障、火炮系统的维修与保养,以及相关技术,使学生基本了解和感性认识火炮系统的可靠性、维修性、保障性设计的意义和技术途径。
三、大力开展科技课外活动
学校从人才培养需求出发,以能力培养为主线,依托机械基础实验教学中心(江苏省高等学校基础课实验教学示范中心),建立了与理论教学相结合的多层次、多类型、多模块的科学系统的实验教学系统,为基础实验、提高型实验、研究创新型实验和专业实验教学提供了良好条件。
利用“211”重点学科建设和本科评建的契机,加强火炮实验室建设。火炮实验室建有火炮实物教学教室、火炮陈列室、火炮发射实验室、火炮动态模拟实验室、火炮虚拟设计实验室、专用多媒体教室等。这些都可以共享学校网络教学中心的资源。
依靠专业已经确立的行业地位和优势,以及学校与军工企业的良好关系,联合建设长期稳定的工程研发中心。学校与中国兵器工业集团联合成立了中国北方兵器研发中心,与国营167厂联合成立了产学研研发中心,开展了军品项目研发工作。这些都为开展科技课外活动创造了良好条件。
充分利用学校优越的实验室条件和高水平的教师资源,采取了一系列鼓励学生创新、实践的措施,将科研训练和参加学科各类竞赛纳入教学计划,实行“一对一”导师制,开放实验室,支持学生自主设计与实验等,积极组织本科生参加各类科研和科技活动,使学生创新的积极性得到了很大提高。70%军工专业的科研训练项目全部来自于教师的科研项目;60%的学生参加了学校、江苏省和全国的各类竞赛活动;80%以上的毕业设计课题来自于导师的各类国防研究课题。
通过系统的实践性训练,逐步增强学生的感性认识,提高学生专业学习兴趣,在实践中培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高科学研究能力。通过接触专业实际研究工作,培养了学生的综合能力和素质,提高了学生的创新意识和实践能力。
通过发挥专业优势促进实践性教学环境建设,不仅丰富了实践教学内容,提高了教学质量,而且促进了课程建设,《火炮设计理论》成为国家精品课程,专业已经建成为国家重点专业,教学团队也建成为了国家优秀教学团队。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 张永红,高晓梅.实践教学条件建设的实证研究[J].大众科技,2011,(1):141-142.
[2] 张东海,黄炜,黄建恩.建筑环境与设备工程专业实践教学体系构建探讨[J].高等建筑教育,2010,(6):127-131.
[3] 苗露,王岩.本科校外实践教学环境现状分析与研究[J].教师,2011,(4):8.
[4] 蔡敬民,董强,余国江.高等院校校外实习基地建设新思考[J].中国大学教学,2009,(2):77-78.
[5] 武志云,王利平,高晓平.加强校内外实习基地的建设[J].实验室研究与探索,2007,(5):95-97,151.
[6] 马哲伦.加强实验教学管理,规范实验教学行为[J].实验室科学,2006,(1):36-38.
[7] 赵枫.高校规范实验教学环节的实践与体会[J].中国现代教育装备,2007,(6):77-78.
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.07.050
0引言
项目案例驱动式教学来源于德国以实践导向的双元制教育和北美推行的CBE基于能力的教育模式。从20世纪80年代开始,这种教学方法已在我国部分高校进行了初步探索和应用实践,提出了诸如项目驱动、案例驱动、任务驱动、情境驱动等不同的命题,但本质上都是一种浸入式教学方法,是在一个高仿真或真实的项目或案例场景中让学生通过过程体验来掌握相关知识并培养与锻炼动手创新能力,它在高校综合素质创新实践教育中发挥着重要作用。
创新实践素质项目强调实践特性、动手能力和协作能力的培养,循序渐进,步步深入,以项目任务为驱动方式,促进学生的理论知识转化和解决实际问题的技能。文献分析了项目驱动教学的特点与要素,提出了计算机基础实践课程的项目设计方法。文献将项目分解成一系列的覆盖知识点的典型工作任务,通过项目载体和工作任务驱动的方式,应用到Web课程设计课程的教学中,起到了较好的效果。作为项目任务教学的核心,合理的资源场景或项目案例的建设如否,对教学的效果起着至关重要的作用。文献阐述了深化实训教学改革的必要性,初步建立了一个多等级的工程案例库,在实践中,通过组织学生收集整理案例库、学习和运用案例库的方式,让学生得到了很好的锻炼。
1存在的问题
尽管我国在项目驱动等教学方法研究与应用方面已取得了一些成果,但与发达国家相比还处于较落后的状态,对于促进大学生创新实践能力培养显得后劲不足。文献提出教学案例的供给数量不足、案例的质量参差不齐和系统开发滞后,是当前案例建设中存在的主要问题。因此,文献建议通过校企合作模式是建设案例库的重要途径,并给出了具体的组织实施措施。但在一般的高校环境,特别是一些职业技术高校中的实训课程教学中,更多的是面临通用项目案例库建设的难题。因此,应该建立相当数量、覆盖知识点的项目库、案例库和代码库资源,充分把握和不断完善资源调整,并规范教学过程的角色分工、流程控制等动态过程。总之,要确保教学资源与环境体系的结构性、完备性和规范性。
2以完备实例为导向的教学资源建设
2.1立项构建课程项目案例库资源
以计算机程序开发类课程教学案例建设为例,深入Web应用、架构服务商、终端开发等相关企业,以及与政府和科研院所的交流,了解社会对计算机程序类人才知识与技能的需求,对程序开发人才的未来发展趋势做出很好的预测,依托各级实验设备规划、学科建设、实验室建设等契机,引入国内外先进技术设备和理念,立项建设面向程序开发类课程的案例、场景、项目等资源库。这种资源库是高校,或是与企业合作,在实例教学和研究中形成的方向明确、易操作、可共享、结构化和存储安全的程序开发实例知识集群。例如,在实际建设中形成了面向Java/云计算开发、移动互联网开发和嵌入式开发三个有特色的案例资源库方向。
2.2完备的课程体系与教学计划
针对不同的资源方向,结合教学计划的制定,在统一的学习和教学平台管理下,分门别类地建立相关教学资源,如集中现授案例、集中实践案例、商业项目案例、毕业设计案例、相关职业素质和就业指导等视频教学资源等。以移动互联网开发方向为例,建立相关的课程体系。其中,集中实践的案例包含Android实战应用基础:Java+Android、Android实战提高:And-roid+硬件实践、WAP手机微网站开发、微信平台开发、UI控件、Objective C实战、Swift编程实战等,分学时,按学分规定各案例课程学习的时间和目的要求。
制定合理的教学计划,分时分期,按阶段促进相关知识和能力的掌握与提高。如对于集中实验的案例,要求某一案例课程在某一阶段内完成,每天讲授和上机实践各多少课时,如何监控和测试成绩等。
3面向商业项目的教学环境建设
3.1浸入式项目教学环境
全部教学资源是基于全程项目和案例的驱动环境。计算机程序开发类课程教学案例库包含经典案例和商业项目,能激发学生对专业领域应用的兴趣和动手创新能力。这种以案例为导向的教学,采用以讲案例和做案例并举的形式,以案例对知识点进行封装讲解的教学与实践,能突破传统理论知识体系讲授过程中对知识的认知局限,可以为学生提供一个很好的创新平台,使学生的创新思维不只是停留在理论创新上,而在于更广泛地发现问题、思考问题并解决实际问题的创新过程。
类真实的商业项目的开发,提供了一种实际工程任务环境,具体来说包括:(1)提供项目的任务、目标、指南等完整的配套文档,实现开发文档的完备化;(2)建立阶段里程碑,分工明确、风格一致,达到开发流程的标准化;(3)具有多过程控制和检查点,对开发的各个环节完全掌控,使得开发过程控制体系化;(4)按学生个体情况分角色,在团队协作下呈现角色分工的企业化;(5)采用真实测试工具在真实测试环境下评估开发的效果;(6)按正规的项目评审方法审核最终的项目开发成果,建立正规的项目评审机制。这样的一种浸入式教学环境,能帮助学生实现完全工程角色的转变。
3.2规范的过程控制要求
在完全浸入式的项目教学环境中,过程控制是教学效果与成败的关键和保障。基于规范和完备的过程控制体系,建立项目案例的教学资源与环境,促进学生的知识转化与应用于实践和解决实际问题的能力。如图1所示,围绕完全浸入式的项目教学要求,以完善的分组与角色规定、合理的任务分工与分解、规范的过程与控制流程和正规的结果评审等机制,实现案例教学资源的有效利用。
3.3严格的教学质量监控
基于项目案例资源的教学,需要有严格的教学质量监控、监督和考核体系,这是对教学资源和教学方法与效果的反馈和进行改进的重要参考依据。同时,也是督促学生认真学习和实践的压力和动力,促进学生运用各知识点、进行案例过程分析、从事和胜任大项目过程与方法。以每天一例、每天一检、每周一测、每月一评、每项一核的要求,在整个案例教学过程进行持续的内容、基本技能和动手能力等监控,如表1所示为周测与月评的内容。
中图分类号:TU7文献标识码: A 文章编号:
职业院校和技工学校技能型课程的教学改革,从最初的注重课堂教学、强调理论知识开始,在经过了理论与实践相结合、在实践中验证理论的准确性阶段后,又走过了注重实践教学,逐步离开教室将课堂转移到实习实训车间的过程;最后,一体化教学作为全新的教学模式,被赋予了强大的生命力。尽管哪些课程是一体化课程业界还有不同的纷争,但建筑施工技术的一体化特征确定无疑,并且是一体化模式的典型课程。国家人社部相关部门也就一体化课程的教学方法和内容作了明确:一体化课程是按照经济社会发展需要和技能人才培养的规律,根据国家职业标准,以综合职业能力为培养目标,通过典型工作任务分析,构建课程体系,并且以具体工作任务为学习载体,按照工作过程和学习者自主学习要求设计和安排教学活动的课程。毫无疑问,一体化教学的最大特征是强调典型工作过程,对于建筑施工技术课来讲,要求学生学习的是典型施工过程,以满足和适应建筑业社会生产的需要,这是我们教学改革的突破,其实也是培养应用型人才的最好方法。
把建筑施工技术课程放在一体化教学模式下分析:房屋建筑的施工尽管过程很多,也受环境等其他条件的制约变化较大。但抛开表面因素看其实质内容,民用建筑房屋建造的施工过程可以提炼出以下典型工作过程:脚手架和模板支撑系统的搭设、钢筋加工及绑扎成型、模板加工及安装、混凝土工程施工、砌筑施工、防水施工、装饰施工、基础土石方工程施工等。正是它们的有序安排和重复进行,才完成了房屋的建造过程。每一个典型的施工过程,若能都置身于建筑的施工现场,来完成教学任务,那将会来的更实际更有用,但这往往不现实,学校的教学还应立足于校内,因此努力创设满足实际的一体化教学环境,就显得特别重要;教学环境建设是一体化教学的前提。
建筑施工技术一体化教学环境建设按照我们的教学实践,至少包括以下几个方面:第一,硬件设施建设:足够的教学训练场地,如专用的生产实训车间;必须的施工机械、设备及工具;适应于生产实际的耗材。第二,师资建设:一定教学经验的教师及来自于生产一线的工程技术人员,所形成的教学团队;这个教学团队要有按生产流程把握教学过程的能力,要能预见教学过程中的问题并做好处置预案,同时要能预见生产工程中可能出现的安全问题,并与以避免。第三,教学资料建设:至少要有一套并不复杂但要有代表性的房屋建筑施工图纸,一套土建施工相关的技术规范,一套按《山东省建筑工程施工技术资料管理规程》配备的完整资料表格。
完成每个典型的施工过程要求的教学环境都至关重要,现就其硬件环境建设和要求列举如下:
脚手架和模板支撑系统的搭设过程,应属必备的基本功操作,虽看不出有多么突出的重要,但它贯穿于房屋建设的全过程,为保证其他施工过程的顺利进行,将其列为第一个典型工作,做基本操作训练,也为学生能尽快适应工作环境做一过度。这一工作过程要求的场地应为实训车间或其它有安全保障的房屋,长度10~15m,或宽4.5m左右长10m左右的过道。工作任务是房屋搭设双排式脚手架或过道上搭设安全通道。所需材料:成品架杆,直径48mm壁厚3.5mm的无缝钢管,长度规格有6m、4.5m、3.0m、1.5m,数量应能满足按构造要求双排搭设长度10m左右的量;扣件:接长扣100、旋转扣150、连接扣400、底座50。工具:按一班45人准备,需扳手20把,安全帽人均一个。完成脚手架搭设预计课时10~12个。
钢筋加工与绑扎成型的典型工作,是施工课中占有重要地位的一个教学模块,要求的场地应能满足一个班40~45人分组进行绑扎操作和安放钢筋加工机械的要求,场地面积大约6×6×5×2。配备的钢筋加工机械包括:调直机或调直切断机、钢筋切断机、新型弯箍机、钢筋弯曲机及钢筋焊接设备,这些设备要能代表中型建筑企业的实力 和实际加工水平;工具应有手动切断器、液压切断器、钢筋绑扎钩、钳子等;材料:¢6或8盘圆钢、¢10或12钢筋、¢18钢筋若干,满足生产加工需要、绑丝若干。根据生产实际和教学经验,民用建筑的房屋由于其构件按外形来看一般有两种:一种为柱和梁,尽管一横一竖,但钢筋骨架形状相似,包括圆柱在内,另一种就是板,楼板、顶板、底板,甚至包括墙板(剪力墙),其钢筋均为双层双向钢筋网片;所以一般看来,钢筋加工最后的成果应为钢筋骨架和钢筋网片。因此当单根钢筋按图要求调直、下料剪切、弯曲成型后;绑扎成骨架,分组绑扎柱或梁的骨架练习基本功,绑扎钢筋网片进行技能考核,应为不错的教学方案。教学估计需要课时20个左右;后期模板施工中还用到钢筋加工的工作。
所谓场境,即是指校园建设、教室布置、教学设备、教具设置等物质资源,我们期望通过对场境的建设和优化,给学生提供一种积极向上的,有利于提高学习效率的外在物质环境。因此,在教学活动中应重视“场境”建设,打造“文化空间”,给学生提供一种积极向上的,有利于提高学习效率的外在物质环境。
重视学校环境建设。我们学校占地较大,绿化也多,我们将每一条路都取上了诸如“精进路”“敏学路”等路名,以激励学生;学校的每一面墙壁上悬挂了陶行知、居里夫人等教育家、科学家们的图片和生平事迹,让孩子在潜移默化中受到教育。“用微笑迎接每天,让学习充满快乐”的校风,“静、境、竞、进”等各具特色的班风都是一种无形深在的力量,感召人奋发向上。“数学园地”、“想挑战吗”、“趣题拾萃”更给学生零距离接触数学、感受数学营造了浓浓的环境氛围。
重视网络环境建设。我们充分发挥网络媒体在数学教学中的作用,建构起融思想性、知识性、趣味性、服务性于一体的校园网站。充分利用网络平台,积极开展健康向上、丰富多彩的网络文化活动,牢牢把握网络文化建设主动权,使网络成为有效教学的新阵地。老师们将教案、课件、习题上传网站,实现资源共享;学生们可以通过 BBS向老师请教,与同学交流,还可以查阅“数学周专题”“数学名家故事”等栏目,开拓文化视野。
二、关注“心境”建设,营造愉悦空间
所谓心境,即是指师生在教学交往过程中形成的一种良好心理状态。心理学家罗杰斯曾指出,一个人的创造力只有在其感觉到“心理安全”和“心理自由”的条件下才能获得最大限度的表现和发展。同样,数学教学也只有在师生共同营造的和谐、公平、愉悦、开放的环境中才能获得更有效的效果。
1.尊重学生,树立自信
教师要用发展的眼光看待学生,在教学过程中尊重学生发展的身心特点,因材施教,尊重他们的人格,尊重他们的个体差异,尊重他们的生存方式,将学生看作有尊严、动态成长的独立个体。对学生有积极的期望,相信每一位学生都有巨大的潜能。给学生以心理的安全感,正确看待学生课堂出现的错误,把学生的错误看作是一种纠正原有假设或者结论的信息,做到善待学生的错误。尊重他们,关心他们,让他们能感受到老师的爱,激发学习的积极性。
2.激发兴趣,感受成功
心理学认为:人有一种自我实现、获取承认、取得成功的愿望和需要,成功和失败在学生的心理上会引起不同的情绪。在数学教学中,我们结合教学内容和学生的认知发展水平,设置具有递升层次的教学内容,创造更多的条件让学生取得学习上的成功,使他们获得心理上的满足,从而增强学习的信心。如在组织教学阶段测验、考试时,我们精心设计题型,让学生从考试、学习的阶段性结果中知道他们已学到了知识,有所收获和提高,对于个别考得不理想的学生,允许他们通过二次考试来提高自己的成绩。这样学生就能产生积极的学习情绪,诱发出对学习的内部情感动力。
3.自主学习,张扬个性
“教育的核心是合格心灵的呼唤。”教育的目的不仅是传授知识,而是唤醒人深处的自我意识,发展他们的潜能。教学中教师应为学生搭建展现自我的平台,让他们把自己独特的看法、奇思异想随时呈现出来,从而培养他们的主人翁意识,引起他们的共鸣。每个学生都是独特的生命存在,他们的发展是有差异的,作为教师应承认学生的个性差异,以发展的眼光看待学生的个性特点,让学生扬其所长,补其所短,促使他们在课堂中自我要求、自我探寻,不断获得成功的体验和发展的动力。
4.合作探究,营造和谐
在课堂教学中,教师要积极挖掘学生的学习资源,把学生的差异看作是一种宝贵的资源,尽可能通过学生自身的合作、探究等获取知识。当课堂教学进入到合作学习这一环节时,学生之间的人际沟通会形成多方面的信息互动,众多的信息供每一个学习个体参考、选择和学习。随着学习的不断深入,学生以自己已有的知识和经验为基础,对新的知识信息进行加工、理解,建构起新的知识,同时原有的知识经验又因为新知识经验的进入而发生调整和改变,并由此产生新的疑问。这时,教师适时介入,以平等的态度陈述看法,或以简洁的提问因势利导,或以自己对文本的感受和认识,引导学生正确理解文本,正确把握文本的价值取向。这样,师生之间、师生与文本之间就形成了平等对话、信息多方交流、师生互助、师生与文本互动的格局,新型的师生平等关系也就构成了愉快、轻松、民主、自由的心理环境。
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)08(b)-0034-02
环境生态学是20世纪70年代随着环境问题的逐渐发展而兴起的一门综合性较强的交叉学科,它运用生态学的理论,研究人为干扰下生态系统内在的变化机制、规律和对人类类反效应,寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。目前我国《环境生态学》的教材有10余部,其主要内容介绍生态学基本理论,而联系我国生态环境问题的实际内容很少,并且教材之间及教材与其它相关课程存在大量的重复。过去对环境生态学教学内容优化和教学方法的改革主要针对环境科学专业的环境生态学课程,而与农业院校生态学专业的环境生态学课程的教学大纲要求存在很大的差别。因此,本人结合多年环境生态学课程的教学实践及学生的反馈意见,对该课程教学内容、教学方法和手段等方面进行了一些探讨。
1 环境生态学课程教学内容优化措施
1.1 选择适宜教材,自已编写教学大纲
通过比较国内外多部环境生态学教材发现,国内教材比较简单,但对环境生态问题阐述的不够深入;而国外教材对环境生态阐述比较深入,但知识点太多,知识面太广,条理不够清楚。结合本院生态学专业的自身特点,选择盛连喜主编的《环境生态学导论》第二版为主要教材,以卢升高主编的《环境生态学》为辅,从生态系统的破坏与恢复―― 区域环境污染―― 生物入侵生态学―― 全球性环境生态问题―― 环境质量的生态评价为主线,重新编写教学大纲,作为环境生态学课程教学的主要内容(见表1)。
1.2 精简压缩或删减与其他课程重复的内容
根据本院生态学专业培养方案大纲,二年级开设一门专业基础课普通生态学,然而该课程与环境生态学课程教材前四章内容完全相同,必须删减这些重复内容。三年级开设了一门专业核心课“生态环境监测”,然而该课程与环境生态学课程教材中的第六章的部分内容完全相同,这部分内容也必须删除。三年级还开设了一门专业选修课“景观生态学”,与本教材的第六章也有部分内容相同,也同样精简压缩,以避免教学时间和资源的让费(见表1)。因此,根据本院生态学专业的特点性,生态学专业“环境生态学”课程教学内容重点应放在生态环境的实际应用性方面,再穿插一些普通生态学重要的理论展开讲授。
1.3 结合专业特点,合理增加教学内容
生物入侵是我国当前生态学研究领域的热点问题,特别是烟粉虱和紫茎泽兰等的生物入侵,已成为我国目前重点攻关的科研项目之一。根据本院生态学专业教学培养方案重点是农业生态学方向。因此,在讲授“环境生态学”课程时必须增加一些与农业生态类相关内容(见表1),而且又必须当前生态学方向的研究热点,同时,也更能体现出教学的时代性和前瞻性。这样使农业院校生态学专业的本科生对生物入侵渠道、危害和控制技术有一个全面的了解和认识,也能体现农业院校生态学专业学生的特殊性。
1.4 对生态学专业课程设置进行整合优化
环境生态学课程内容优化必须建立在对农业院校生态学专业培养方案深刻了解的基础上,制订详细的教学大纲和切实可行的教学计划,课程设置要有良好的延续性和关联性。所以,建议在大学二年级阶段设置普通生态学专业基础课;在大学三年级开设环境生态学、生态监测污染和农业生态工程等专业核心课;而在大学四年级阶段开设“景观生态学、农业生态学、污染生态学、植物生态学”等多门生态类的专业选修课程。而且必须根据专业特点确定每门课程的核心教学内容,实现生态学系列课程的无缝衔接,避免重复,提高教学资源的整体效益。
2 环境生态学课程教学方法的改革
2.1 课堂讨论与课堂讲授相结合
环境生态学课程的知识面广和多,大多是生态学理论原理。如果教师的知识面不广,而又不采取灵活多变的教学方法,整个课堂会枯燥无味和沉闷。因此,这对教师的教学方法提出了更高的要求。本人结合多年的教学实践,发现授课时要不断提出问题,充分调动学生的听课积极性,启发生积极思维,使学生们快乐和轻松得学,从而达到良好的教学效果。特别讲解一些枯燥无味和难懂的基本概念或理论时,可针对性的采用讨论式、互动式、启发式等丰富多彩的教学方法,鼓励师生之间相互提问、相互探讨,激发学生的学习热情和兴趣,同时,提高他们分析问题、发现问题、解决问题的能力。
2.2 教学与科研有的效结合
教学是基础,科研是主导,只有将教学与科研效结合在一起,才能使讲课的内容理加具有前沿性、独创性和启发性。教师自身的科研工作对教学也有一个很好的促进作用,可以为学生提供生动的素材。在讲授“全球性环境问题及生态对策”这一章内容时,其中有一节内容是“温室效对生态环境的影响”。内容明确指出产生温室效应的是主要温室气体是CO2。而本人就将自已获得一个基金资助的课题(高CO2升高下褐飞虱抗逆性变化的分子机制研究)的设计,思路和解决问题的方案等融入教学环节,加深学生对课程知识的认识。根据课题需要,让部分学生利用课余时间或假期作为助手参与实验,老师可适当的给学生发放一些科研补助,同时,也对学生实际动手操作能力、逻辑思维能力等方面有一个好的促进。通过鼓励学生生申请和参与大学生科学创新项目等,提高其科研素质,进一步提高学生的创造力和主观能动性,也能扩展学生的知识面,增强其团队精神和自信心。
2.3 采用研究性教学模式,强化学生的研究性学习
在讲授“环境污染的生态对策”这一章中“区域污染中的水污染”内容时,先通过实例介绍世界十大污染事件,引入水污污的危害。再由此提出问题,然后布置水污染会造成怎样的危害?有怎样的防治措施?对农业生产有什么样的影响等相关教学内容。教师把班级学生分成若干组,安排每组学生在课前分别收集相关资料和制成PPT,然后每组派个学生代表在课堂上讲解,讲完后每组相互进行讨论,最后老师进行总结与评价。采用这种研究性的教学模式,可以充分发挥学生的主观能动性,使本来枯燥无味的理论课变的生动有趣,而且激发了学生的思维,同时也有助于培养出具有创新精神和创新能力的高素质人才。
2.4 合理利用多媒体手段辅助教学
为改善教学效果与提高教学质量,需要改变传统课堂中的教学模式,应采用传统式和多媒体手段相结合方式。根据教学目标和教学对象,通过多媒体手段把抽象的内容变成合适的文字、图形、图像等多媒体信息,将抽象内容转变为生动形象的感性素材,再结合传统式教学方法(板书形式)的讲解,降低了教学难度。通过增强和丰富教学过程的外部刺激的方法,大激发了学生的主动学习的思维和兴趣,从而达到提高教学质量的目的。
3 结语
近年来,随着国际上生态理论的迅猛发展,以及全球各种环境问题的出现,使得“环境生态学”课程体系必须紧跟当前形式的发展需求,需要不断补充和更新教学内容,使教学内容更具科学性、前瞻性和动态性。作为农业院校生态学专业该课程更应突出实际应用性和时代性。通过教、学、研的全方位结合,全面提高环境生态学的教学质量和效果,同时,也能提高学生分析问题和解决问题的能力。
参考文献
[1] 杨持.生态学[M].2版.北京:高等教育出版社,2008:152-168.
[2] 卢升高,吕军.环境生态学[M].杭州:浙江大学出版社,2010:214-243
[3] 盛连喜.环境生态学导讨[M].2版.北京:高等教育出版社,2009:292-302.
[4] 雷泽湘,谢勇.环境生态学课程教学改革探索[J].科技信息,2008(2):44-45.
两型社会建设的核心,是资源节约和环境友好,这需要大量的高素质的环境法人才,从而对我国高校的“环境法学”的教学提出了挑战。因而,有必要针对两型社会建设的要求进行环境法学的教学改革。
一、社会转型与“环境法学”教学改革
两型社会的建设,意味着改变以前高消耗的生产方式和高消费的生活方式,改变单纯追求经济增长的发展目标,改变人类对自然的态度,寻求社会经济的可持续发展。这要求经济社会发展与人口环境资源相协调,经济社会发展建立在资源节约和环境保护基础之上。环境法律作为国家环境管理意志的体现,必然要反映这种要求。“环境法学”的教学必然要贯穿这种理念。因此,其教学要体现环境法学的综合性、交叉性特征,以适应协调发展的需要。
环境法学的综合性、交叉性体现在它既是法学和环境科学的交叉,又体现在它在社会科学内部和法学内部的交叉。环境法学是随着环境科学的产生和发展而逐渐与法学相融合而产生和发展的。环境法学的一些概念、原则和规范是建立在对自然规律的认识和环境科学的成果基础之上的。因此,要学好“环境法学”,就必须要了解一定的环境科学和生态学方面的知识,这就要求环境法学的教学要突破传统教学的模式和内容,需要选择一定的环境科学知识作为教学内容,了解节能减排、生态保护的基本原理。同时,社会学、经济学、伦理学、哲学等也是环境法学科必不可少的研究工具,其为环境法的制度提供一定的理论论据。因此,环境法学的教学内容要考虑到经济社会发展与环境保护的关系,促进学生从“可持续发展观”的角度考察环境法的制度设立问题。最后,法学领域,环境法的许多原则、制度、专业术语以及技术性规定都来自于宪法、民法、刑法、行政法以及行政法等,这意味着对环境法的教授,应当建立在学生对这些法律的学习的基础上。
二、制度创新与“环境法学”教学改革
两型社会建设,最关键的环节是要实行制度的创新。从内容上来讲,两型社会建设突出的是资源节约和环境友好,解决的是资源环境和经济建设的体制性矛盾。因此,关键是要实现制度的创新,即通过制度创新来形成有利于能源资源节约和生态环境保护的体制机制,推进教育、经济、体育、社保等方面的一体化,推进经济又好又快发展,走出一条有别于传统模式的工业化、城市化发展新路。环境保护和资源利用方面的制度创新需要有一定的理论支持,这对环境法学的教学而言,需要契合两型社会制度创新和环境法学的前沿性特点来进行教学内容和方法的选择。
环境法产生于上世纪60年代,是法学对当时环境危机的回应,自1972年斯德哥尔摩会议后得到世界各国学者的认同。但由于环境法调整对象的特殊性,即环境法除了调整人与人之间的关系,还调整人与自然之间的关系;既保护人类生活的社会环境,也保护人类生存的自然环境,更强调保护人与自然和谐相处的关系和秩序,这决定了环境法所关注问题的前沿性和理论性,需要突破传统法理学的一些理论,需要传统法的变革。而在环境问题的法律规制上,发达国家的一些制度建设是我们可以借鉴的。因此,在环境法学的教学中,要注意基础性理论的传授与前沿理论问题的探讨相结合,要注意从我国所存在的环境问题出发,探究制度创新的必要性与可能性。在教学方法上,可以通过参与两型社会试验区的环境法制创新课题来理解诸如排污权交易、生态补偿等制度的意义与适用。
三、社会和谐与“环境法学”教学改革
建设两型社会是构建和谐社会的重要内容,是贯彻落实科学发展观的内在要求。资源节约型、环境友好型社会是指一种人与自然和谐共生、互不冲突的社会形态。其内容的一个重要方面,是建立合理的人与环境冲突解决机制,通过调整人与人之间的关系来达到控制人类的环境不友好行为,使人与环境和谐相处。而这也正是环境法的目的之所在,通过法律规范和引导人们进行环境污染防治和生态保护,协调人与自然的关系。和谐社会的理念,与环境法的社会性是一致的,这就要求环境法学的教学突破传统公法和私法利益本位,引导学生提高对环境问题、环境保护的认识并最终参与到环保实践中去。
环境法具有广泛的社会性和公益性。环境作为全人类的共同生存条件,并不能为某个人或某国所私有或独占,环境保护符合整个社会乃至整个人类的利益。环境的特征注定了环境是一个公共产品,全人类都应平等地利用,对人类生存环境的研究和环境问题的解决,反映了全体社会成员的共同愿望和要求,代表人类的共同利益,不仅仅侧重经济领域和政治领域,而是全人类的一种长远的生存和发展的利益。要建立和谐社会,实现人与自然的和谐,就需要提高公众的环境意识和参与意识,将其对健康、良好环境的追求用法律利益来体现。因而在环境法学的教学上,需要重构学生的环境观和权利观,并通过具体的环保实践来理解环境法的社会性和掌握公众知情权和参与权的内容。
四、环境法制与“环境法学”教学改革
两型社会的建设要求环境法制的完善,而这是需要充足的环境法人才。在环境司法方面,对环境案件的认定需要以环境科学及其它自然科学、社会科学作为基础。我国环境侵权与环境纠纷案件日益增多,在案件的处理过程中也暴露出许多问题,如审判人员对于环境污染标准不甚了解、污染因果关系不敢确定,对环境规则的理解有偏差,环境司法人员职业素养参差不齐影响了环境案件的公正裁决。在环境执法方面,环境质量的好与坏,与一个地方环境法律法规贯彻执行的好与坏以及与环保部门的执法力度强与弱有直接的关系。目前,地方环境执法部门严重缺少环境法制工作人员的状况与改善环境质量必须加强环境执法力度的要求很不相适应。企业在发展中要解决不断出现的环保问题,应对环境诉讼,需要专门的环境法人才。提高全民的环保意识,也需要专业化的环境法人才。环境法学并不仅仅具有理论性,同时,也具有实践性,它应该为环境法制的建设培养人才。这对于2007年才确定为法学核心课程的环境法学的教学而言是一个挑战。为了适应这个挑战,环境法的教学应该改变以前“填鸭式”的教育,将理论问题和实践问题结合起来,将现实问题与前沿问题结合起来,为环境法的理论研究、实际适用及辅操作提供多类型的环境法人才。
参考文献: