化学教学设计模板十篇

时间:2023-03-17 11:57:55

化学教学设计模板

化学教学设计模板篇1

【关键词】网络教学活动;过程模型;模板化;生成工具

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)02―0104―05

一 引言

当前的网络教学更多的是依托网络教学支撑平台来承载教学内容,而忽略了教学活动的展开。原因在于网络教学支撑平台在教师组织教学活动的支持服务功能上较为欠缺,留给学科教师充分自主开展教学设计的空间比较少,对平台设计存在技术壁垒的学科教师无法自己设计网上教学活动平台,只能按照开发者的意图直接套用现成模式(如WEBQUEST模板),最终很难表达自身对学科教学的理解;而拥有开发能力的技术人员对教学设计的概念模糊,无法设计出满足教师展开教学活动的平台工具。

因此,开发一套模板化的教学活动生成工具,让教师按照自己的意图自由设计教学活动有着十分重要的意义。网络教学活动模板化生成工具是基于以下原理进行设计开发:任何一种网络教学模式无非是由过程要素(教学活动过程性的内容,比如模块名称指代的含义以及呈现不同阶段的教学信息)和功能要素(教学活动交互功能,比如提交任务计划书、进入活动讨论区、下载量规、提交作品等)构成的若干模块构成,也就是说,我们只要实现教师能够定义1个模块及模块包含要素的定义,就可以让教师同理完成N个模块的定义;而实现对模块排列顺序的逻辑调整就等于实现了教师对教学活动序列的灵活组织。

网络教学活动模板化生成工具的研究意义在于:①基于模板的教学平台生成工具让教师按照自己的思想设计、组织更符合教学设计的思想,也能使教师实施更有效的教学活动。②基于模板的设计能使教师轻易添加教学活动环节,更方便更灵活地设计网络教学活动。③基于模板的教学平台生成工具力求打破传统教学平台模板的组织形式,强调以学生为中心,有利于提高学习者的学习主动性和教师的教学积极性。④基于模板的网络教学平台生成工具有强大的交互性及反馈的及时性,有利于学习者更自由地学习,同时真正地体现了因材施教的教学方法。

二 TAGS网络教学活动生成平台的功能设计

根据前述分析,我们可以得到设计网络教学活动生成工具的基本需求:为教师提供网络教学活动创建工具,轻松设计满足自身需要的教学活动模板,能够实现教师对模块的定义及对模块顺序灵活动态地调整。而为了实现工具的通用性,以及提高平台的推广应用价值,本文将设计目标确定为:为教师群体提供自由搭建网络教学活动平台的生成系统――即网络教学活动生成平台(Teaching Activity Generation System)TAGS。

网络教学活动生成平台从应用上按照角色设计原则,将用户分为系统管理员、教师、学生三类,具体功能设计如图1所示:

1 系统管理员

(1) 教师管理功能。系统管理员具有添加教师,修改教师个人信息,删除教师等功能。

(2) 模板管理功能。系统管理员具有创建、设置、删除模板功能。系统管理员创建的模板称为系统模板,可以为所有老师共享使用,但不能被教师更改和删除。

(3) 管理共享资源库功能。TAGS网络教学活动生成平台中自带了一个共享资源库供教师之间共享资源。系统管理员具有管理更改资源库的功能,审核教师上传的资源,完成资源的上传、下载、删除等操作。

2 教师

(1) 课程的管理

教师可以执行添加课程(设置课程信息主要包括课程名称、课程类型、课时数以及备注等)、删除课程的操作。

(2) 活动管理

平台为教师提供了新建活动、设置活动、编辑活动、删除活动及查询活动的功能。新建活动是对活动的基本信息进行设置包括活动名称、活动所属课程、活动主题、活动状态、是否共享、活动开始时间以及结束时间、选择的模板等等。设置活动是对已创建活动的基本信息进行修改。编辑活动是TAGS平台中最重要的部分,在这一模块中教师可以对所创建的活动模块进行管理包括模块新建、编辑、修改、删除等操作。查询活动是教师对已创建的活动进行查看。

(3) 模板管理

模板管理主要包括两部分:一是我的模板。在我的模板中,列出了教师所创建的所有模板的基本信息。教师具有新建模板、设置模板和查询模板的功能。二是共享模板。主要包括系统管理员所创建的模板和其他教师所共享出来的模板。

(4) 资源管理

平台为教师提供了丰富的资源管理功能,采用Ajax结合Swfupload组件实现。分为我的资源和共享资源两部分。我的资源是教师的个人资源管理,教师可以进行查看、上传、下载、删除资源等操作。共享资源是平台提供的资源共享库,所有教师都能查看,上传并下载库中的资源但不能删除,只有系统管理员才能执行删除操作。

(5) 学生管理

教师具有查看学生信息、查看学生作品、下载学生作品的功能,以方便教师对学生的管理。

3 学生

(1) 活动管理

学生通过登录页面进入活动管理页面,默认显示当前活动面板,面板中列出了系统中正在进行(已)的活动,包含活动名称、活动主题、活动创建者、开始时间、结束时间、当前状态等等。学生单击选中某一活动,通过点击面板上的“开始学习”按钮,即进入该活动页面开始学习。

(2) 资源管理

包括我的资源和共享资源两部分。我的资源是学生的个人资源管理,学生可以查看、上传、下载、删除等等。共享资源是平台提供的资源共享库,所有学生都能查看,上传并下载库中的资源但不能删除,只有系统管理员才能执行删除操作。

三 网络教学活动生成平台TAGS设计原则

TAGS网络教学平台是基于JavaEE平台的系统架构,运用Spring、Struts、Hibernate、Extjs等多种技术,实现核心功能组件化、系统配置自动化、功能设计个性化、资源管理智能化,其最大特点为通用性强、超强个性化。学科教师只需要专注于教学内容准备,而不用关心具体的技术实现,通过WEB操作界面便可自主创作出极富个性化的教学活动。

1 简单易用

该系统要简单易用,避免复杂的页面设计和网络程序开发。能够让不懂教学设计的教师自由选择适合自己的模板进行网络教学活动的设计,让理解教学设计的教师自由运用及改造甚至创建网络教学模板,轻松设计教学活动。从而拿出更多时间思考学习主题的设计、活动组织和执行策略。

2 开放性原则

基于B/S结构,教师基于浏览器进行创作。浏览者、学习者均通过浏览器进行,不受时间和空间的限制。

3 共享共创原则

网络教学活动模板凝聚了教师教学设计思想,蕴含了教师丰富的教学经验,体现最新的教学理念。因此对于优秀的网络教学活动模板应该进行共享,这在一定程度上体现了优质教学资源共享的理念。对于共享出来的优秀的网络教学活动模板,其他的教师可以根据自己的需要借鉴使用,也可以在此基础之上改造成满足自己需要的教学模板。

4 个性化原则

模板的设计是为了减轻教师教学设计负担,同时也是满足教师个性化教学设计的需求。网络教学活动生成平台的设计应适用于不同层次教学设计能力的教师。

四 TAGS网络教学活动生成平台实现技术

1 系统的体系架构

TAGS网络教学活动生成平台采用Spring2.0+Struts2+Hibernate3.2的技术架构,具体如图2所示:

前端采用Extjs组件展示技术,整个平台使用Tomcat作为web服务器,Tomcat是一个小型的轻量级应用服务器,在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用,是开发和调试Jsp程序的首选。数据库使用的是Mysql数据库,MySQL是一个小型关系型数据库管理系统,由于其体积小、速度快、总体拥有成本低,尤其是开放源码这一特点,许多中小型网站为了降低网站总体拥有成本而选择了MySQL作为网站数据库。Spring是一个开源框架,可以解决应用开发的复杂性设计。Struts框架具有组件的模块化,灵活性和重用性的优点,同时简化了基于MVC的web应用程序的开发。Apache Struts2是一个优雅的,可扩展的JAVA EE web框架。框架设计的目标贯穿整个开发周期,从开发到,包括维护的整个过程。

TAGS网络教学平台大量采用了基于Ajax的组件开发,为教师与平台之间提供了高度的交互性,并给予教师在教学活动设计开展中更丰富的页面浏览体验。采用Ajax技术带来的无刷新页面体验解除了其它许多教学平台中教师在进行完一项操作后,不得不花大量时间等待服务器做出反应并再次更新浏览器页面的苦恼。这也是本平台相对与其它很多教学平台的优势所在。

2 其他关键技术

在网络教学活动开展过程中教师的活动依次如下:选择或者创建教学模板;对模板中的每一个模块进行编辑,每一个模块中可以添加一个或者几个活动模块如分组讨论(系统分组、教师分组、学生自由组合)、聊天工具(进行同步讨论)、论坛工具(进行异步讨论)、笔记本、公告栏、调查等;对已编辑好的一整套模板进行(可以立即也可以设定在规定的时间);对学生的学习活动过程进行监控;对最终学习结果进行评价。通过上述对教师活动分析,可以看到平台的实现核心就是教师对活动模块的编辑。

(1) 模块的顺序调整

在图3(a)中,左侧列出该活动的几个模块,教师可以根据自己的需要,利用鼠标移动模块到相应的位置即可实现对模块的顺序调整,满足了教师动态化教学设计的需求。

具体代码实现如下:

function() {

var Dom = YAHOO.util.Dom;

var Event = YAHOO.util.Event;

var DDM = YAHOO.util.DragDropMgr;

YAHOO.example.DDApp = {

init: function() {

var rows=14,cols=14,i,j;

for (i=1;i

new YAHOO.util.DDTarget("ul"+i);}

for (i=1;i

for (j=1;j

new YAHOO.example.DDList("li" + i + "_" + j);

}

}

Event.on("showButton", "click", this.publish);

},

var ul1=Dom.get("ul1");

document.getElementById("state").value=parseList(ul1,"");

}

switchStyles: function() {

Dom.get("ul1").className = "draglist_alt";

Dom.get("ul2").className = "draglist_alt";

}};

......

a.onComplete.subscribe(function() {

Dom.setStyle(proxyid, "visibility", "hidden");

Dom.setStyle(thisid, "visibility", ""); });

a.animate();},

onDragDrop: function(e, id) {

if (DDM.interactionInfo.drop.length === 1) {

var pt = DDM.interactionInfo.point;

var region = DDM.interactionInfo.sourceRegion;

if (!region.intersect(pt)) {

var destEl = Dom.get(id);

var destDD = DDM.getDDById(id);

destEl.appendChild(this.getEl());

destDD.isEmpty = false;

DDM.refreshCache();}}},

onDrag: function(e) {

var y = Event.getPageY(e);

if (y < this.lastY) {

this.goingUp = true;

} else if (y > this.lastY) {

this.goingUp = false;}

this.lastY = y;},

onDragOver: function(e, id) {

var srcEl = this.getEl();

Event.onDOMReady(YAHOO.example.DDApp.init, YAHOO.example.DDApp, true);

});

这段js代码是采用YAHOO.util.DragDropMgr提供的创建拖拽应用的框架来完成模块拖拽功能的。首先要定义YAHOO.util中的对象如Dom对象、Event(事件)、DragDropMgr等对象然后初始化需要拖拽的模块对象,这里采用列表li的id来标识某一模块。然后设置YAHOO.util中对象的方法来定义模块能被拖拽,鼠标拖拽模块时模块的状态,将模块放下时状态的改变等等。以上代码中onDrag()、onDragOver()等方法就是实现这些功能。

(2) 模块的新建与删除

教师也可以根据自己的需要在已建好的模板之上,添加或者删除已有模块,具体如图3(b),图3(c)所示:

(3) 应用其他模板

在图3(a)右上角有一个应用其他模板的按钮,教师可以根据教学需求应用系统中所提供的模板或者是其他教师所共享出来的模板。点击应用其他模板按钮即会跳转到图3(d):

五 结束语

本文在分析了目前网络教学活动开展存在问题的基础之上,提出了网络教学活动模板化设计理念。并进一步阐述了网络教学活动生成平台的功能设计、原则及实现的技术。TAGS网络教学活动生成平台消除了教师开展网络教学活动的技术壁垒,提供了教师自主教学设计的平台,不仅使教师能够轻松设计出符合教学实际的网络教学活动,而且使教师成为不受技术约束的教学设计者,在一定程度上有助于提升教师教学设计的水平。

参考文献

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[12] 乔爱玲,王楠.网络环境中的学习活动设计模型及相关研究[J].电化教育研究,2009,(5).

Design and Exploit a Generating System (TAGS) of Network Teaching Activities

DING XiaHUANG Ru-min2 YANG Cheng

(School of Information and Communication ,Xuzhou Normal University, Xuzhou,Jiangsu 221009,china)

化学教学设计模板篇2

关键词关键词:交互白板;远程教学;教学策略

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号文章编号:16727800(2013)008017903

作者简介作者简介:卜彩丽(1981-),女,硕士,河南师范大学外语部讲师,研究方向为教育技术学理论、信息技术与课程整合;王丽梅(1993-),女,河南师范大学教育与教师发展学院学生,研究方向为教育技术学基本理论、教学系统设计、远程教育。

0 引言

自2004年中国远程教育专家丁兴富将交互白板引入到中小学教育中,并开展了一系列的课程改革实践活动,在中小学教育中引起了极大的反响。在中国知网上通过全文搜索对“交互白板”进行搜索,可以看到文献数量从2004年的不足百余篇,经过几年的发展到2009年的219篇,2011年达到438篇,直线式的增长体现了交互白板的飞速应用。2012年《中国电化教育》对交互白板进行了专题研究,这一年关于交互白板的文献数量已经超过600篇,这一变化注定引起所有交互白板关注者的注意。

随着网络技术的发展,传统的面授课堂已经不能满足人们学习的需要,远程教育使得任何人可以在任何时间、任何地点进行学习,并已吸引了越来越多的在线学习者。远程学习的关键在于交互,而这正是交互白板最为重要的特点。本文详细研究了交互白板并将其应用到远程教学中,最终提出了交互白板在远程教学中的推进策略,以扩大交互白板在远程教育教学中的应用。

1 交互白板

交互白板是交互电子白板的简称,也即交互式电子白板。交互白板(Interactive Whiteboard)是电子感应白板(硬件)与白板操作系统(软件)的集成,它融合了计算机技术、微电子技术与电子通信技术,成为计算机的一种输入输出设备,成为人(用户)与计算机进行交互的智能平台。简言之,交互白板是一个具有正常黑板尺寸、在计算机软硬件支持下工作的,既具有普通白板和联网多媒体计算机功能,又可以实现普通白板功能与计算机功能,以及软硬件功能与教育资源、人机与人际多重交互的电子感应屏板。[1]

基于白板硬件技术的不同,交互白板可以分为两大类:电磁感应类硬板和压触通导类软板。电磁感应类硬板的工作原理是利用电磁感应为感应笔作定位。所以,硬板类交互白板都必须应用某种类型的感应笔在白板上进行书画和操作。压触通导类软板的工作原理是利用指尖或笔尖的压触使软板表面的两层材料在该点发生短路而通导,从而为指尖或笔尖作定位。所以,软板类交互白板可以使用指尖或书写笔书画或操作。尽管工作原理不同,但两类交互白板实现的书画、操作和交互功能是接近的,但是在硬板和软板上进行书画和操作的手感会有些差异。依据人体工程学原理,不同的个体可能对某类交互白板更易适应和习惯。[1]

交互白板实现了白板与计算机之间的双向通信与操作,它既是电子白板同时又是计算机屏幕。在交互白板上的书画内容及其加工处理结果均被存储在计算机中,同时,在交互白板上可以实现对计算机的各种操作,所有对计算机屏幕内容的操作和加工处理的结果都会即时存储在计算机中和呈现在电子白板上。在我国开展的交互白板课堂教学实验研究揭示了交互白板教学应用的10项共识:技术集成、资源整合、交互平台、协作环境、亲近师生、传统创新、常态应用、多种模式、教学设计和投资效益。[2]交互式电子白板作为新的教学媒体,不仅具有传统课堂教学媒体的功能,如书写、绘画、擦除,简单的特效如拉幕、探照灯、拍照等,以及使用最广泛的演示功能,同时更具有其特有的教学功能,如排版、编辑、选择、比较、检索、聚焦、转化、角色扮演、注解、重复、示范、分享等,使师生沟通更便于接近自然、教学过程能实时记录分析、教学内容信息处理更加多样化[3]。基于交互白板的这些优点,丁兴富教授相信交互白板必将成为“中小学课堂教学信息化、信息技术与学科课程教学整合的有效且可行的主流技术”,“成为中小学未来教室设计施工的标准常规”,能够极大地推动学校教学信息化的进程。

2 交互白板在远程教学中的应用

交互白板运用在远程教育中,主要是通过将计算机网络技术、交互式电子白板软硬件系统以及交互白板系统内置的网络电话(VOIP)技术等结合在一起,将位于不同地点的授课、听课教室连接起来,营造“面对面”的教师授课情景与课堂氛围,使异地师生如同置身于同一课堂,并通过图形、文字、音视频等多种方式进行实时交互。授课过程中,任意一方教师讲授和操作的所有内容将在双方或多方的计算机及白板上实时显示出来,双方可以共享彼此电脑桌面或接管并控制某一方计算机上的应用程序,包括演示文档、电子表格,或进行网站浏览,并能在彼此的文档中进行书写、编辑,并修改数据和答案,利用摄像头和VoIP 通信功能与对方面对面进行沟通交流,这使参与者能看清楚教学的每一细节,甚至几何图形中的线条粗细,进一步提高了教学的直观性和准确性,使异地教师、学生之间的实时交流与协作变得更加方便。[4]

著名的媒体技术专家克拉克曾说:“是教学设计而不是用来传递教学的媒体,决定了学习者的学习”[5]。在远程教育中教学设计更为重要。教学过程是多要素相互作用的动态多变的过程,信息技术环境下, 教学过程更是呈现出了多样性和不确定性[6]。远程教学的主要吸引力在于交互方式。互动既是实现教学目标的手段,也是白板技术融入课堂的设计目标。[7]Moss等人的研究报告中将与交互式电子白板相关的交互划分为3种类型: 技术互——关注点在与交互式电子白板的技术功能进行交互;物理互——关注点在让学生走到交互式电子白板面前,并操作上面的元素;概念互——关注点在与课程的概念和观点进行交互、探索和建构。[8]本文主要通过从概念互的角度出发,探索交互白板在远程教学中的教学策略。

笔者认为交互白板运用到远程教学中主要通过以下3个方面促进有效学习:教学设计、在线交互活动和教学评价。

2.1 详尽的教学设计

远程教学的教学设计可以从两个方面进行考虑:以学习者为中心和资源为中心。以学习者为中心的教学设计,可以通过设计教学软件或教学游戏实现人机交互、人—机—人的交互。比如,在实验课上让学生通过白板演示直接参与到实验环节中,观察实验现象,也可以让学生在作文课上对预先设定的话题展开讨论,在白板上进行注释、对比,深入对话题的认识。在英语课堂教学中可以设计一些英语小游戏,增强学生的沉浸感,比如学习家庭成员时,可以设计一个家庭聚会,让学生通过人物的衣着、外貌等来识别亲戚朋友。以资源为中心的教学设计主要应用于社会科学类教学,比如历史、地理等的学习,可以借助于交互白板庞大的资源库系统,将搜集的资料进行整合,同时让学生自主学习,并分享学习成果。进行怎样的教学设计,不仅仅取决于可以使用的媒体特性和师生对媒体的利用程度,更重要的是要与教学目标及学科性质结合起来。不同的学科在进行教学设计时是不同的,数学学科注重学生的逻辑思维和对规则的整理描述,语言学科强调对情感的把握理解,生物化学学科更关注教学实践,要求学生在实验中学习知识。因此,在课程设计与开发过程中,要参考学科性质设计学习内容。

2.2 丰富的在线交互活动

远程教学的学习者缺少与教师和同伴面对面的交流,其学习的持久性靠学习活动来维持。丰富的在线交互活动不仅可以帮助学习者进行沟通,更可以对学习者的学习成果进行反馈。活动理论的理念就是教学皆可活动化,设计能够促进教与学相互作用的学习活动是远程教学课程开发的重点和难点。当交互白板作为远程教学的媒体时,要充分利用白板的交互性来设计在线教学活动。从设计的角度来看,在线活动主要包括学习任务、学习过程、监管规则、学习支持、评价规则和学习资源等6个方面的构成要素[9]。在线学习活动设计的宗旨是以学习任务为中心整合各方面的学习资源,在支持服务的帮助下开展在线活动,同时监管规则可以保证学习者的活动不偏离学习主题,而评价规则更能够使学习者的在线活动得到激励和促进。

交互白板工具与学习活动设计的结合如图1所示。

图1 交互白板工具与学习活动设计的结合

2.3 多样化的教学评价方式

伴随着教学应用模式的日趋丰富和成熟, 如何科学准确地评价交互式电子白板课堂教学应用的有效性将会成为未来交互式电子白板教学研究的热点和核心[7]。笔者认为可以从教学资源和交互活动两个角度入手。教学资源应呈现出这样的特点:①资源的目标针对性。由于交互白板与网络相结合的教学信息量大,因此,信息的针对性、准确程度以及开放程度都会影响教学质量;②媒体的可利用性。基于交互白板的教学必须考虑到师生对媒体的控制利用水平,保证教学的可操作性;③教学设计应尽可能使学习发生在真实的情境中。交互活动应具有如下特点:①活动的主题性及开放性。主题性使活动有意义,开放性可以引发学生的学习兴趣,促进学生自主学习;②活动的层次性与多样性。保证学习活动的个性化,更能满足不同程度学生的需要;③交互活动要具有一定的创新性。网络时代的 “富媒体”学习要求学习活动必须具有创新性,才能得以继续。

3 交互白板教学推进策略

尽管交互白板在中小学产生了一定的影响,但只是在大中城市和沿海经济技术发达的地方,而在内地特别是农村中小学中并没有得到广泛应用。自2004年交互白板引进中小学以来,并没有从真正意义上改变教学的思维模式,中小学教师更多地只是把白板当成了触摸屏、放映机。为了使交互白板深入教学,应该做如下改进:

(1)加强基础教育教学改革,提升教师团队专业化能力,培养学生综合素质。对中小学教师进行教育技术技能培训,改变教师的媒体观念,提高教师专业化能力,勇于尝试新媒体工具,并运用于教学实践。只有当教师理解掌握交互白板,将其作为教学新平台、新型教育手段时,才能带来教育信息化的深度蜕变。作为新世纪的学生,必须具备综合发展知识技能、树立情感态度与价值感、培养搜集信息及整合利用信息的能力与素养。信息技术课程不能因为高考制度而放松,更应该从基础抓起,培养学生的信息素养和技能。

(2)进一步改进交互白板,降低其生产成本,扩大使用规模。寻找新型的电子资源,替代高成本原料,使交互白板价格能够被大多数人所接受,能够让农村中小学也享受到优质教育资源,实现资源共享和教育平等。

(3)探索新型的教学模式与交互模式,结合学科教学特点,充分发挥交互白板的技术特性,提高远程教学质量。媒体不是决定课堂质量的关键因素,更重要的是教学设计与教学策略。只有优秀的教学设计,才能使教学效果最佳。在远程教学中,教学模式与学习活动更加注重交互性。在设计教学的过程中,要努力让两个或多个区域的学习实现大同步、小异步。在线活动的设计要考虑到不同地区、环境、文化背景对学生的影响。

(4)开发多样化教学软件及平台,满足远程教学需要,并努力使交互白板与现有媒体结合,实现资源利用最大化。增强交互白板的技术特性,扩大白板的功能,建立其与现有媒体如投影机、数字电视、平板电脑的联系,进一步辅助教学。基于网络的力量,引进新型的网络传播模式,发挥远程教学特性,使更多的人享受到优质教育资源,同时要注重加强对网络教学的管理。

4 结语

根据现有研究成果及相关资料可知,交互白板的使用带来了教学模式的创新,整体研究趋势是从描述性的探索性研究逐渐向教学交互的概念化与理论化探讨转变[10]。但是,在教学策略、教学模式及教学评价方面没有形成系统化的理论。在实践方面,大部分教师对交互白板的使用仍然只停留在简单的工具层面,对白板的交互性使用不够深入,交互白板应用于远程教育仍然只是处在起步阶段。通过对交互白板教学模式的创新及交互学习评价方式的改革来促进学生的有效学习,充分发挥交互白板的交互特性,设计满足学生需求的在线交互活动,将其在办公室中的运用与教育结合起来。

同时,近几年国内的网易、新浪等公开课程,以及在国外兴起的MOOC等,也极大地促进了远程教学。建立完善的网络教学平台、加强教育传播、规范教学管理,以及充分发挥网络教学的潜力,也将成为关注的热点和重点。相信交互白板不仅可以在面授课堂上发挥其强大的作用,更可以在远程教育中发挥其交互特性,并拥有自己的一席之地。

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化学教学设计模板篇3

一、板书设计可体现学习方式的切实改善

新课程把动手操作、自主探究和合作交流作为本轮数学课程改革所倡导的重要学习方式。作为传统教学手段的板书设计,如果运用得当,同样能起到切实改善教师的教学方式以及学生的学习方式的作用。

例如,“商不变性质”的教学(上海版小学数学教材四年级下册)。对于性质的获得,教师引导学生运用猜想、验证和归纳等学习方式进行了新的尝试,即以“创设情境—引发猜想—举例验证—得出结论—修补完善”为探究的线索,学生从生活中的变与不变,联想到数学中的变与不变,再以“被除数、除数发生怎样的变化,商都不变”为猜想的焦点,引导学生提出了各种猜想,教师根据学生的叙述当堂书写,形成了教学板书(参见下面板书形式,不同之处为“猜想”的表述以句号结束)。

对于学生提出的猜想,教师及时向学生说明由于仅仅是猜想,未经充分验证还不知道它们正确与否,所以这里把句号改成问号,即由陈述肯定句式变为一般疑问句式。教学中又暂时形成了以下的板书:

接着通过独立思考与小组交流的形式,引导学生对各种猜想进行举例验证,归纳得到初步结论:“被除数、除数同时乘以或除以一个相同的数,商都不变”。最后引导学生排除这个数为零的情况以完善结论,从而得到商不变性质。同时教师再次把板书设计中的正确猜想由疑问句式改为肯定句式,对于经过验证表明是错误的猜想用符号“×”给予了否定。特别值得称道的是,在课堂结尾阶段教师引导学生对学习过程进行回顾与反思,就学习方式进行了及时提炼和归纳,整堂课最后形成如下板书设计:

可见,传统的教学手段并不代表陈旧的教学思想和教学方式。上述案例中,教师在板书设计上的独具匠心值得品味,特别是句子表述从陈述句式变为疑问句式,切合学生的心理和行为的变化,体现了数学新课程改进教与学方式的实践需要。

二、板书设计可体现教学模式的有效运用

教学模式是教学规律、教学原理的具体化。作为微观层面的教学模式可以看作具体可操作的教学活动方式,它可分为以教师活动为主的教学模式和以学生活动为主的教学模式。前者着眼于知识的掌握,突出系统讲授和系统训练;后者着眼于能力的培养,突出学生的自主学习和主动探索。应指出的是,两种不同价值取向的教学模式,都是教师进行有效教学和学生获得有效学习的必要方式。教学实践表明,采用何种教学模式尽管受到诸多教学因素的制约,但毋庸置疑,教学内容的特点是一个关键的因素。根据教学内容的特点选择相应的教学模式,从认知的角度看是可行的。传统板书设计的潜力是不可低估的,它往往对教学模式的教学价值起到很好的辅助作用,促进学习者的研究意识和思维品质的提升。

例如,“三角形面积计算”的教学(上海版小学数学教材五年级上册)。对于计算公式的获得,教师引导学生经历以下的学习过程:“提出问题—动手操作—观察思考—抽象概括—推导公式”。首先,教师通过创设情境,让学生感悟到探究三角形面积计算公式的必要性。其次,以三角形的分类入手,渗透研究问题的思路和意识,即若探究三角形的面积计算公式,只要研究三类三角形即可(锐角三角形、直角三角形和钝角三角形)。在此基础上,教师引导学生借助学具把两个完全一样的三角形(锐角三角形、直角三角形和钝角三角形)转化为学过的图形,继而引导学生观察、分析每一类三角形与各自转化的图形之间的关系,归纳得出任意三角形的面积是所在图形面积的一半,从而推导出三角形面积的计算公式。随着以上的教学过程的推进,教学中形成了如下板书设计:

三角形面积计算公式的推导,是探究性学习的一个比较典型的教学内容。分析上述的探究活动,其教学模式是著名课程论专家塔巴所倡导的归纳思维教学模式。塔巴认为思维是可教的,因此,她提出了以训练学生的归纳思维能力为出发点的归纳思维教学模式。[1]显然,上述板书的设计切合了归纳思维教学模式的运用,也体现了引导学生在获得计算公式的同时,经历了分类、归纳、概括等思维方法的熏陶,也体现了该教学模式应有的教学价值。

三、板书设计可体现数学思想的及时提炼

国家中小学数学课程标准修订组组长、东北师大校长史宁中教授认为,新的数学课程标准应将我国数学基础教育的“双基”目标扩展为“四基”目标(即在基础知识和基本技能的基础上加上基本思想和基本活动经验)。[2]可见,注重数学思想的教学,已成为本次数学教学改革的新视角和新要求。著名数学家张景中院士在《感受小学数学思想的力量》一文中指出“小学生学的数学很初等,很简单。但尽管简单,里面却蕴含了一些深刻的数学思想”。 [3]把数学思想方法的教学作为自己的专业自觉,应该作为数学教师的教学与研究的重要内容。实践表明,板书设计对于数学思想方法的教学同样起到其独特的作用。

例如,“除数是小数的除法”教学(上海版小学数学教材五年级上册)。围绕计算方法的探索和转化思想方法的提炼,其教学过程如下:(1)教师以问题解决为教学方式,创设了一个实际生活情境:小胖、小丁丁、小亚和小巧四个人为了庆国庆,花了6.75元,买了5.4米的彩带来布置教室,问每米彩带多少元?(2)让学生在列出算式 6.75÷5.4的基础上进行观察和比较:它和以前学过的小数除法有什么异同?(3)引导学生尝试解答:你能想出办法解决除数是小数的除法吗?(4)反馈交流:学生解决问题的具体思路有:一是将米转化成分米,先算买1分米彩带需要多少钱,再算买1米彩带需要多少钱(方法①);二是利用商不变性质,被除数和除数同时乘以10,变为67.5÷54得到(方法②);三是思路与方法与②相同,但用竖式加以解决和展现(方法③)。面对学生通过自主探究得到的方法,教师在及时鼓励后引导学生对方法进行分析和比较:方法①和方法②的共同点都是把除数是小数的除法转化成了除数是整数的除法,并指出把新问题和未学知识转化为旧问题和已学知识,这是数学学习中行之有效的思想和策略;方法③和方法②的基本策略相同,只是形式不同而已,继而引导学生掌握用竖式计算的约定俗成的形式(即竖式计算中既体现商不变性质的应用,又保留原来数据的痕迹)。新知教学环节在探索具体算法的基础上,通过分析提炼出问题解决所蕴含的数学转化思想,并通过板书及时予以体现。

整个小学数学教材中贯穿着两条主线,一条是写进教材的最基础的数学知识,它是明线;另一条是暗线,即数学能力的培养和数学思想方法的渗透。作为暗线的数学思想方法,虽然在小学数学教材中比较有限或者没有直接“写入”,但是对小学生的数学发展十分重要,淡化或忽视数学思想方法的教学,不仅不利于学生把握数学学科的基本结构,而且影响其能力的发展和数学素质的提高。由于数学知识之间往往具有前后联系的逻辑特点,这就为教师挖掘教材中所蕴含的诸如转化、数形结合、假设等数学思想方法提供了可能性。因而教学中挖掘、提炼数学知识背后的数学思想是教师的一项重要任务,并可以借助课堂板书加以呈现。

四、板书设计可体现解题策略的生动把握

“问题解决”已成为当今数学教育教学改革与研究的热点。让学生经历问题解决的过程,有利于培养学生的创新意识和数学能力。研究表明,解决数学问题的过程有赖于以思维为核心的解决问题策略的获得和把握。注重解决问题策略的培养已成为新一轮数学课程改革的一项重要任务和目标。如何引导学生在数学学习中对解题策略的生动体验和把握,依赖于教师有效的教学行为,包括诸如板书、学具等传统教学手段的配合运用。

例如,“表面积的变化”教学(上海版小学数学教材五年级下册)。对于将若干个体积是1立方厘米的正方体排成一行成为一个长方体后表面积的变化规律的探究。教师创设了如下的情境:把100个体积是1立方厘米的正方体排成一行成为一个长方体,表面积有怎样的变化呢?当学生感到有困难而无从着手时,教师启发道:“感到有难度吗?遇到这么复杂的问题,你有什么好的建议或办法?”通过小组讨论有学生提出了办法:可以从最简单的情况开始研究,我先试着考虑2个体积是1立方厘米的正方体排成一行成为一个长方体,表面积有何变化?再试着考虑3、4、5个等情况,看看有何变化的规律?以此类推。借助表格通过几个简单情况的研究,学生发现了有关规律:接缝的个数=正方体的个数-1;减少面的个数=接缝的个数×2=(正方体的个数-1)×2。按此规律学生顺利解决了原先的复杂问题,并引导学生用符号语言进行了归纳和表征。但是教师并不满足于个别问题的解决,而是启发学生进行了以思维为核心的解题策略的回顾与小结:“我们不妨来回忆一下刚才解决这个问题的过程,我们是怎样思考和行动的?”引导学生归纳出相关解题策略:把复杂的问题先退到类似的几个简单的问题加以研究,寻找其中的规律,然后按照发现的规律解决复杂的问题,这是数学解题中经常运用的一种策略。继而教师进一步强调:“‘退’是为了更好地‘进’,正所谓‘退一步海阔天空’,我们可以把这一解题策略形象地称为‘以退为进’的解题策略。”最后,随着教学的进程形成了如下的板书设计:

当然,“以退为进”的解题策略是教师结合具体事例的形象化的归纳,便于学生对此策略的生动感悟和把握,其实质是数学递推的策略与方法。“以退求进”是一种数学解题策略,即运用联系观点和转化思想,将问题按适当方向后退到能看清关系或悟出解法的地步,再通过后退后相关问题的求解推知原问题的解法。案例中的板书设计对此给予了简要而生动的描写,充分凸显了解题策略的核心要素,展示了教学板书的应有魅力。

总之,作为传统教学手段的板书设计,它是教学的“常规武器”。无论是平时的常态课,还是各层面的研究、示范和观摩等形式的公开课,只要教师对教学板书功能有着科学的认识,且在个人的教学实践中养成专业自觉,则一定会对数学教学起到锦上添花的作用。教育前辈斯霞老师对此曾深情地说:“备课时,我常常为设计少而精的板书费一番心血。”可见,板书设计在名师教学生涯中的分量和地位。因此,让传统板书在新课程背景下发挥出更大的作用,焕发出新的教学活力,应成为教师的教学追求。

参考文献:

[1]Bruce Joyce等著,荆建华等译.教学模式[M].北京:中国轻工业出版社,2002:154.

[2]史宁中等.素质教育的根本目的与实施路径[J].教育研究,2007(8)13.

化学教学设计模板篇4

1.研究对象研究选取华中师范大学通选“教育技术学研究方法”课的58名2007级本科生和53名2009级本科生作为研究对象,其专业背景包括:中文、心理、地理、物理、英语、美术、数学、生物和音乐等。2.研究方法首先,采用问卷调查法,收集课程前后测数据并使用统计工具进行分析,以探究电子双板环境下“颠倒课堂”教学模式对学习者研究能力和学习态度的影响。其次,通过对比研究对象的期末成绩来分析该模式对学习者学习成绩的影响。最后,利用文本内容分析法,研究学习者对该教学模式的看法并得出结论。3.电子双板环境下“颠倒课堂”教学模式的设计研究构建了基于电子双板环境的“颠倒课堂”教学模式(如图1所示)。它主要由课前自主学习、课内探究学习和课后巩固学习三部分组成。其中,网络学习平台和电子双板环境下的PGP教学平台是“颠倒课堂”学习环境创设的重要支撑。(1)基于网络平台的课前自主学习设计基于网络平台的课前自主学习主要分为学案导学、理论学习和互动交流三个主要模块。学习者在课前通过“教育技术学研究方法”专题学习网站自主完成学案填写、重点知识学习和互动交流等活动。学案导学模块。教师根据每一章节的主要内容和教学目标,设计科学的学习方案(即学案),并将其上传到“教育技术学研究方法”专题学习网站,作为学习者自主学习的向导,并用以明确学习者的章节学习内容、活动和目标。理论学习模块。该模块给学习者提供教学视频、教学课件、经典案例和其他资源。其中比较典型的是将部分难以理解的操作性知识录制成交互式微视频,以帮助学习者自主学习。互动交流模块。互动交流模块为学习者提供了交互平台。当学习者在学习过程中遇到问题时,可以通过同步或异步的方式与同学或老师交流。它不仅促进了生生间、师生间知识和情感的交流,而且有助于老师及时了解学习者对每个知识点的掌握程度,总结相关章节的疑难知识点,在课堂上集中讲解。(2)基于PGP平台的课堂教学设计建构主义者认为,知识的获得是学习者在一定的情境下通过人际协作活动实现意义建构的过程。基于PGP平台的课堂教学,以建构主义理论为指导,以学习活动为中心,帮助学习者实现知识的内化,主要包括问题驱动模块和任务驱动模块两部分。问题驱动模块设计。教师首先根据学生自主学习的情况,讲述相关章节的重要知识点和易混易错点;然后,结合主要知识点设置相关测试问题,利用电子双板呈现给学生。学生通过应答器(Clicker)发送答案给交互式终端,PGP平台对答案数据进行统计分析,即时呈现应答结果的分布图(如图2所示)。教师根据学生的应答情况来改进教学策略,提高教学效率。任务驱动模块设计。教师首先根据学生自主学习的情况,选择性地讲解知识点;然后,依据所讲授的知识,采用项目或活动驱动的方式进行教学,为学习者创设学习情境,呈现学习任务。学生可以通过自主探究或小组协作的方式完成任务,并进行个人或小组成果展示(如图3所示)。最后,小组成员根据老师和同学的评价完善其研究方案。(3)基于网络平台的课后学习评测设计教师基于每一章节的教学目标,设计科学的学习评测试题(如图4所示),用于检测学习者在颠倒课堂的教学模式下,对知识点的掌握程度及灵活应用能力。4.教学模式的实施为了保证研究数据的客观性,研究按照如下流程进行组织和开展。第一,对2009级通选“教育技术学研究方法”课的本科生进行课程前测,并在课程结束的时候,对其进行后测。第二,采用电子双板环境下的“颠倒课堂”教学模式组织教学。首先,让学习者在课前通过“教育技术学研究方法”专题学习网站自主观看教学视频和PPT等教学资源,完成学案并基于遇到的问题在学习论坛模块展开讨论。然后,教师借助PGP平台开展课堂教学,主要解答学习者在学习过程中的困惑,并为学习者设计问题或创设任务情景,驱动其以个人或小组为单位进行探究,最终通过解决问题或完成任务来实现知识的内化,进行课堂交流与分享。最后,学习者完成相应章节的学习评测,实现知识的升华。为了更好地体现该模式的教学优势,本研究以“教育技术学研究方法”第三章——调查研究法中调查问卷的设计为例,将电子双板环境下的“颠倒课堂”与传统课堂的教学实施过程进行了比较,如表1所示。

二、研究效果评价与分析

1.数据采集与整理研究数据主要包括:2007级和2009级本科生的期末成绩、2009级本科生的课程前后测数据和期末试卷。对收集到的数据进行整理,并利用两独立样本T检验、频数分析和内容分析等方法来分析与评价。2.教学效果评价(1)学习者学习态度分析基于课程的前后测问卷,分析电子双板环境下“颠倒课堂”教学模式对学习者态度的影响,研究结果如表2所示①。从表2可知,课程后测中学习者的态度均值普遍高于课程前测,说明电子双板环境下的“颠倒课堂”教学模式对学习者的态度具有一定的影响,但差异不显著,其差异性检验值也说明了这一点。但是在学习评测的自主性方面,后测的结果明显高于前测,说明该模式在改善学习者的自主学习态度方面作用比较大。(2)学习者的学习成绩分析研究抽取通选“教育技术学研究方法”课的58名2007级本科生的期末成绩作为对照组,53名2009级本科生的期末成绩作为实验组,通过其最高分、最低分、平均分、各个分数段人数及差异性检验值的对比来分析电子双板环境下的“颠倒课堂”对学习者学习成绩的影响,研究结果如图5和表3所示。由图5可知,2009级本科生的最高分为96分,最低分为66分,平均分为81.36分,均高于2007级本科生;并且90分以上有7人,而2007级本科生的成绩大都集中在80-89分数段。但从整体上来看,两组学习者的成绩都在60分以上,并且大都集中在70-89分之间,成绩分布相对均衡。从表3可知,2009级本科生学习成绩的均值高于2007级本科生,并且由于差异性检验Sig.值为0.001,明显低于显著性水平0.05,所以,采用电子双板环境下“颠倒课堂”教学模式的学习者成绩与采用传统教学模式的学习者成绩具有显著性差异。但2009级本科生学习成绩的标准差较大,说明采用电子双板环境下的“颠倒课堂”教学模式的学习者成绩分布离散度高于采用传统教学模式的学习者,也从另一方面说明了电子双板环境下的“颠倒课堂”对不同层次的学习者的影响存在差异。(3)学习者的研究能力分析首先,研究者通过对2009级本科生的期末试卷进行内容分析,发现有75%的学习者认为通过该门课程的学习,有了很大的收获,并且其中有一半学生认为其研究能力得到了很大的提高。如:“我可以运用本门课程的知识去解决一些实际的问题和做一些课题的研究”;“提高了应用知识解决问题的能力”;“通过该课程的学习,我学会了用SPSS软件进行数据的统计与分析”;“可通过一些研究方法对自己所需研究的问题做具有针对性、合理性、科学性的研究方案”。另外,对前后测的问卷进行分析的结果如表4所示。从表4可知,学习者在课程学习前后,研究能力普遍有所提高,尤其是在研究方案、研究报告和论文撰写方面表现更为显著,其差异性检验的Sig.值明显低于显著性水平0.05。所以,电子双板环境下的“颠倒课堂”教学模式对学习者研究能力产生了显著的影响。3.学习者反馈分析研究者收集2009级本科生的53份期末试卷,通过内容分析法对试卷的最后一道主观题(本门课程采用电子双板环境下的“颠倒课堂”教学模式,请对该教学方式进行评述,举例说明你在课程学习中的收获或困惑,同时提出合理化的教学改进建议)的应答文本进行分析,研究结果如图6所示。从图6得知,有83%的学生认为该教学模式比较新颖,能够有效激发学习者的学习兴趣,提高学习效率;有72%的学生认为基于电子双板的课堂教学环境更利于知识的传授和活动的开展,促进教学互动;有60%的学生认为学案导学、交互式微视频、课堂实录和学习支持服务等为自主学习的开展提供了极大的便利;有62%的学生认为形式多样的小组活动有助于其协作能力和语言表达能力的提高,并且愿意积极参与;有28%的学生认为利用Clicker进行及时反馈,能够较真实地了解学习者对知识的掌握情况,有助于教师及时调整教学策略。当然,也有36%的学生认为课前预习占用大量的时间,课堂活动的开展由于学习观念等因素的影响不能有效进行。

三、研究结论与建议

1.研究结论基于电子双板环境的“颠倒课堂”教学模式是一种新的教学尝试,其借助电子双板和网络学习平台的教学优势,优化教学过程,促进教学改革与创新。通过研究分析,笔者认为该模式具有以下几方面的优势:第一,网络学习平台使学习方式更加灵活,有助于学习者的个性化学习。集学案、教学视频、交互式微视频、拓展资源和互动交流等模块为一体的网络学习平台为学习者提供自由的学习空间和充足的学习资源,让学习者的学习和交流可以不再受时间和空间的限制,既能支持学习者对概念性知识的自主学习,又能帮助缺课的学习者补课。第二,电子双板环境促进师生交互,有助于学习者的知识迁移。以电子双板为支撑的课堂教学环境,为教师的问题答疑、任务呈现和学习者的活动开展、知识内化提供了重要的技术支持。它不仅可以通过应答反馈功能帮助教师及时了解学习者的学习情况,而且有助于学习者的小组协作、成果汇报与交流。第三,基于电子双板环境的“颠倒课堂”教学模式能够优化教学。研究表明,基于电子双板环境的“颠倒课堂”教学模式能够有效提高学习者的学习成绩,改善学习者的学习态度,提高学习者的研究能力、小组协作能力和语言表达能力等。2.研究建议要将基于电子双板环境的“颠倒课堂”教学模式广泛应用于教学中,建议注意以下几个方面:第一,完善信息素养培训机制,提高教师的信息技术能力。在基于电子双板环境的“颠倒课堂”教学中,教师需要具有较强的信息技术能力,能够设计合理的学案、制作科学的课件及视频资源,从而为学生提供优质的课外自学资源。因此完善信息素养培训机制,加强教师信息技术能力的培训是实施基于电子双板环境“颠倒课堂”教学模式的前提条件。第二,加强电子双板的使用培训,提升师生开展课堂活动的能力。师生对电子双板的熟悉程度,直接影响课堂活动的开展效果。通过电子双板的使用培训,确保教师能够熟练使用电子双板组织课堂教学,学生能够灵活应用电子双板进行小组讨论、汇报等活动,是基于电子双板环境“颠倒课堂”顺利实施的保证。第三,激发学习者的学习动机,培养学习者的自主学习和小组协作能力。教师需要采取合适的教学策略,激发学习者的学习兴趣,以科学的学案为指导,采用多样化的学习资源呈现方式和评价量规引导学生进行课前自主学习,选择合适的学习内容,设计有趣的研究项目或学习活动,鼓励学习者积极参与小组讨论。

四、结束语

化学教学设计模板篇5

关键词:桌面云;虚拟化;服务器;协议;中间件

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)30-0015-03

过去的几年里,说起信息技术领域的热门话题,云计算技术应该是首当其冲、不可不提的。“云计算”为人们使用网络提供了几乎无限多的可能,当然也包括在教育信息化中的应用。正是基于云计算技术的发展,教育信息化的发展必定是教育与云计算的相结合。现代高等教育无论是高校的教学还是科研工作,计算机机房都是不可或缺的一块基地。云实验室也就是”云”机房的概念应运而生,它是云计算技术和虚拟化技术在教育领域的创新应用。

1 “云”机房技术基础

1.1 云计算技术

“云”机房系统的构建首先有赖于云计算技术的飞速发展。分布式系统、虚拟化、Web2.0、面向服务的计算和效用计算这五种技术在云计算的实现过程中发挥了重要的作用。大型机计算系统,集群计算和网格计算是云计算技术发展史上的三大里程碑。

作为一种服务模式,根据交付内容的不同,目前云计算包括三个层次的服务:IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)、PaaS(Platform as a Service,平台即服务)、SaaS(Software as a Service,软件即服务)。

这三种服务类型相互关联,从底部到顶部,构成了云计算技术的整体组织结构,同时也将利用云计算技术提供的各种服务进行了从底部到顶部的层次划分。

1.2 虚拟化技术

虚拟化技术是指将计算机的物理资源(如硬件、运行环境、存储以及网络等)进行抽象化后呈现给用户,从而实现底层硬件和上层软件的分离的方法。它可以将单个资源划分为多个虚拟资源,也可以将多个分散资源整合为一个虚拟资源,它可以用于在操作系统中隔离应用程序的运行环境,也可以创建多个虚拟环境,如本文研究的“云”机房中的服务器端模拟多个操作系统界面。

虚拟化技术拥有庞大的技术和概念体系,根据其仿真的服务和实体,可以将虚拟化技术分为执行环境虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化。也就是说,利用虚拟化技术不仅可以为应用程序提供运行的抽象环境,也可以用于存储、网络以及客户端/服务器交互的虚拟化。

虚拟化技术在应用上,比较典型的有服务器虚拟化和桌面虚拟化。

1.3 “云”机房的理论研究

1)“云”机房的虚拟化架构组成

“云”机房的虚拟化架构可以说是桌面虚拟化架构(VDI)的局部应用。VDI架构的原则是“集中计算,分布显示”。通常,VDI方案的基本架构可以分为三层。顶层是用户访问层,用户通过支持VDI访问协议的终端设备进入VDI。中间层是虚拟架构服务层,用户访问层通过特定的显示协议和中间层实现通信,从而获得安全、规范、高可用的桌面环境。最底层是存储服务层,虚拟架构服务通过调用存储协议来访问在该层中存储的用户数据、属性、镜像等。

具体地说,一个“云”机房的虚拟化架构应该主要包含终端客户端、管理服务器和虚拟桌面服务器。

2)“云”机房的虚拟化显示协议

桌面虚拟化显示协议连接着终端客户端和服务器中的虚拟桌面,负责将终端客户端输入的信息经过打包、压缩、加密后传输给虚拟桌面服务器中对应的虚拟机进行计算,然后将计算的结果再进行打包、压缩、加密传输到终端客户端并解析显示给用户。因而,桌面虚拟化显示协议的效率是用户体验的关键,也是桌面虚拟化技术的关键技术之一。

当前主流的桌面虚拟化显示协议主要有四种,第一种是RDP协议,第二种是ICA协议,第三种是PCoIP协议,第四种是SPICE协议。

2 “云”机房平台架构设计

2.1 桌面云平台架构总体设计

桌面云平台的总体架构设计如下图1所示。整个桌面云平台架构分为三部分,终端客户端(云终端)、管理中间件(Broker)和虚拟桌面服务器端(Host)。每个部分具w包含的功能模块设计以及各部分之间的关系如下图所示。

如上图所示,在整个桌面云平台中,终端和服务器端通过管理中间件实现连接。具体来看,是终端的Broker客户端模块Broker Agent对管理中间件中的终端接口进行访问从而实现终端和管理中间件的通讯,然后获取到终端的显示桌面,接着通过Spice协议实现自身SPICE客户端到虚拟桌面服务器中的SPICE服务端的通讯,同时由虚拟桌面服务器中的服务器客户端Host Agent来实现服务器端虚拟机及各种资源的管理,其管理接口Host Agent接口由管理中间件提供。

2.2 云桌面平台服务器

将桌面“云端”化的前提条件是将服务器资源虚拟化。虚拟环境管理套件、虚拟化管理接口、QEMU-KVM平台、SPICE显示协议,是虚拟化服务器中的主要组成部分。

1)QEMU-KVM虚拟化平台

作为一款纯软件的虚拟化模拟器,QEMU在Linux平台上被广泛使用,其开源性为研究提供可能。它可以通过模拟的方式虚拟化出各种常见的硬件架构,且模拟效率较高,再通过非开源的KQEMU软件的加速,可使整个虚拟环境的运行速度与实体机相媲美。同时为了突破QEMU的I/O系统瓶颈又引入了Virtio,于是其整体架构如图2所示:

2)桌面显示协议SPICE

SPICE是一种体验度较高的远程桌面显示协议,在整个桌面虚拟化架构中承担的仅仅是内容的显示功能,它本身不参与控制信息、执行逻辑等数据的传输。所有涉及执行、处理等功能时都将在服务器端执行。SPICE协议只显示更新变化的显示内容,因此它对带宽的要求极低。这也是保证虚拟客户端高效率执行的前提。

SPICE服务端可以利用SPICE协议与远程的客户端和建立虚拟设备接口的虚拟机进行通信。当前对象的覆盖关系和依赖关系需要通过维护一个树结构体和一个命令的序列来管理,同时把虚拟机的QXL指令转化为SPICE协议传递给客户端。

3) Libvirt虚拟化管理接口(Host Agent)

作为一套开源的函数库,不少主流的虚拟化工具都采用了Libvirt来进行开发。大部分虚拟化管理平台的虚拟机管理功能都被Libvirt所支持。

在构建Libvirt管理平台时,可将Libvirt与被管理的虚拟机置于同一台物理机上,也可以将它们分离开置于不同的物理主机上。在同一主机上的逻辑结构为:最底层的物理主机;第二层的Linux操作系统;第三层为虚拟化管理平台和Libvirt;虚拟机管理应用位于Libvirt之上,虚拟机则位于虚拟化管理平台之上。

2.3 虚拟化平台中间管理组件

中间管理组件是整个虚拟化架构中的“桥梁”,能让用户通过云终端连接到远程虚拟化桌面中,可以实现虚拟化平台的监控、虚拟机的管理、用户的管理、数据库的管理、虚拟机的申请管理、终端连接的管理等,是位于云终端和虚拟桌面服务器端之间的非常关键的部件。该组件又被称为Broker。

虚拟机的管理是虚拟化Web管理平台的核心。管理中间件可以连接到虚拟桌面服务器上,服务器端的和虚拟机相关的信息和数据都可以被中间件所调用,从而实现对虚拟机的管理。

2.4 终端客户端

终端设备客户端主要实现三方面功能,第一是建立与管理中间件的联系也就是Broker Agent;第二是实现SPICE显示协议的API接口工作;第三是对当前终端设备的配置。

高校“云”机房的终端客户端一般采用专用的云终端设备来建立虚拟桌面与用户之间的联系。从用户端输入来说,“云”终端将用户输入的数据或信息,经过编码、压缩、加入安全码后通过远程桌面显示协议将其传送到虚拟机,虚拟机在执行这些指令后将执行结果再进行编码、压缩、加入安全码后传输给“云”终端,最后“云”终端将这些信息解码后在终端显示设备显示出来,从而使用户获得PC般的体验。

3 “云”机房的管理模块设计

3.1 桌面模块

“云”机房的桌面模块主要包括三个部分:桌面教学管理模块、教学桌面模块和个人桌面模块。

教学桌面管理:对场景(即不同的教学实施环境)的新增、查找、激活、场景桌面开机、场景桌面关机,开机加速、修改场景及删除基本功能的操作。

教学桌面:对教学场景管理应用,及各场景下的教学桌面的开机、关机、重启、暂停、恢复、查看桌面、查找基本功能的操作。

个人桌面:对桌面基本功能及修改桌面、动态迁移、存模板、快照功能实施。

3.2 模板模块

模板模块主要包括硬件模板、教学模板、个人模板和终端模板等。硬件模板主要是针对不同的需求建立不同的虚拟机硬件配置模板,如选择具体CPU、内存、硬盘数据等。教学模板下主要包含5个功能块,制作模板、编辑模板、更新桌面、下载模板、删除模板。个人模板功能设计主要包含4个,制作模板、编辑模板、下载模板、删除模板。

3.3 终端模块

终端模块主要包含教室管理、终端管理和会话管理三个方面的功能。

在教室管理模块,通过课程列表应该能够查看和编辑每个教室不同时间的教学桌面课程详情。设定时间到达可自动激活预设桌面,以方便教学。教室管理具体功能设计主要包括对教室的新增、编辑、删除、搜索基本功能的操作。

终端管理是针对所有通过Windows/Linux客户端登录连接到服务器的终端信息,包含终端的IP、MAC地址及其连接桌面的相关信息。终端管理具体功能设计主要包括对终端唤醒、关机、修改IP/计算机名/教室、配置参数功能的管理。

会话管理主要功能是对客户端以教学/个人桌面接入时形成的会话进行显示和管理。

3.4 其他模块

“云”机房管理系统还应该包含用户模块、排课模块、监控模块、安全模块等方面的设计。用户分为管理用户和普通用户,管理用户实现对用户的新增、编辑、搜索、删除等。普通用户分为两种:普通用户和教师用户。实现新增用户、编辑信息、批量导入、批量导出等功能。排课模块主要功能是完成“云”机房的课程安排,要包含每节课开始以及结束的时间、每节课教室配置信息以及排课与清除等功能。监控模块主要是对主机和桌面进行时时监控,方便查看数据找到性能瓶颈。安全模K主要包括对系统的备份、镜像、升级和操作日志等方面的功能设计。

另外,根据高校教学管理的需求,在整个管理系统中还可以增加多媒体网络教学软件和在线考试的设计。实现网络教学过程中的屏幕广播、文件传输、锁定控制、短线锁定、教学内容登录查看、可视对讲、屏幕录制、电子点名、上线同步广播等功能,更好地满足教学工作的实际需求。在线考试模块,实现题库的导入、编辑,试卷生成,在线计时、评分等功能。

4 结束语

基于“云”的计算机机房有众多的优点,但设计、构建的过程并不简单。随着“云”技术和硬件水平的飞速发展,“云”机房设计方案也将不断成熟和发展,基于“云”的计算机机房必将成为高校机房的建设趋势。

参考文献:

[1] 徐哲. 绩效导向的高职院校电子阅览室建设模式研究[J]. 电脑知识与技术, 2014,10(34).

[2] 朱朝辉. 简述校园网机房“云”设计与实现[J]. 电子制作, 2013(8).

[3] 谢炫. 浅谈高校公共机房虚拟化的建设[J]. 电脑知识与技术, 2014(27).

化学教学设计模板篇6

关键词:实习教学设计;工程教育;CDIO;项目驱动法

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)36-0195-02

电工电子实习,亦称电子工艺实习,是高校开设的公共基础实训课程,涉及专业较多,在工科专业人才培养中占有重要地位。随着国家的发展转型,业界对人才的需求,已从学术型人才转向工程型人才,[1-3]传统的技能培训模式已不能适应新形势下人才培养的需要,教学改革势在必行。现代工程教育模式为集中性实践教学环节的改革带来了先进理念,[4-6]根据CDIO理念改革电工电子实习平台,模块化的方案设计和教学设计非常关键,围绕能力的培养,从科研成果转化为教学内容入手,结合项目驱动法和最新的虚拟仿真技术,进行实习内容的组织和教学设计,采用模块化设计,将工程案例与实习课程具体特点结合,在保障技能训练的基础上,强化系统性的工程能力培养,重点提升了学生的自主学习能力、设计开发能力和应用创新水平。

一、教学设计

智能车作为创意机器人设计的参考原型,是高校进行跨学科创新的典型工程案例,也是实现课赛结合的理想主题,在各类赛事和学科创新活动中获得了较多成果。CDIO理念下的电工电子实习教学改革,将智能车成果转化为教学内容,依据教学需要进行模块化设计,完成教学适配,[7]以智能车主题贯通实习教学的各个环节,增加了课外自学内容,结合虚拟仿真开发技术,使学生在实践中循序渐进,具备安全用电、电子制作、电子设计与应用创新的各项能力,实现了系统性的工程能力培养目标。教学设计方案见表1,下面从安全用电、电子制作、电子设计、进阶引导四个方面进行介绍。

表1 CDIO理念下的电工电子实习教学设计

实习模块 主要内容 智能车工程案例 能力目标 适用范围

安全用电 用电常识、用电规范

照明电路、室内配电 电源模块 安全用电技能

看图接线能力 必做

动力线路、PLC自动化 驱动模块 信息获取利用能力 选做

电子制作 焊接、调试、装配 循迹模块 电子制作技能

分析解决问题能力 必做

电子设计 PCB设计、制板、焊接、调试 车灯模块 设计开发能力 选做

电路仿真、整车调试 显示模块、整车 工程系统能力 电类

进阶引导 实结、扩展应用、编程 MCU模块及扩展 自主学习能力

应用创新能力 电类

1.安全用电

学生具备安全用电常识和解决日常用电问题的能力,是电工电子实习的最低要求。安全用电是工程实践的基础,须克服心理障碍,熟悉用电常识与操作规范,防患于未然,主要内容有安全用电常识、常用工具的使用、单相电路、三相电路。需要注意强弱电、交直流的结合对照,做好与后续实习内容的关联,融会贯通,培养学生的信息获取与利用能力。

单相电路侧重培养安全用电技能和看图接线能力,主要内容是照明用电和室内配电实训,了解交流市电的使用,在此基础上加入智能车直流电源课外自学内容。电源作为电子产品系统的供配电部分,是系统调试和故障多发的重点区域,也是安全用电和电路检修的关键环节,智能车电源模块使用了7.2V电池,对外供电采用双电源,7.2V直接为显示模块、循迹模块和驱动模块供电,变换为5V电压后为MCU模块供电,初学者容易接错电源,造成元器件烧坏或者人体烧伤,须提示安全用电。

三相电路侧重培养看图接线能力和信息获取与利用能力,有动力用电和PLC自动化两个实训项目,主要内容是电机的继电控制和PLC电气自动化,在此基础上通过智能车的驱动模块了解直流继电器及直流电机的控制,了解H桥驱动原理,智能车的驱动模块用于运动控制,通过两路控制信号分别对开关管和继电器进行控制,以实现电机的速度、转向等动作。达林顿管驱动电机进而控制速度、晶体管驱动继电器进而控制行进方向。因为该部分属选作内容,内容较多,比较实用,有助于培养学生的信息获取与利用能力。

2.电子制作

学生具备课外科技制作的能力,是电工电子实习的最低培养目标。电子制作包含仪器的使用、元器件的识读检测、焊接工艺、电路调试和整机装配五个部分。其中仪器的使用和元器件的识读要结合焊接具体电路来教学,尊重学生在实训中的主体地位,边讲边操作,考虑学生信息的获取与利用能力和效率,有的放矢避免泛泛而谈。

焊接工艺是电子制作的基本功,主要内容有立方体的焊接、万用板的焊接、印刷电路板的焊接和拆焊练习,其中立方体的焊接是焊接基础,采用“准备-加热-加锡-去锡-去烙铁”五步训练法教学,要求学生握持烙铁要稳,养成焊前对烙铁头和引脚进行预处理的习惯,避免虚焊;万用板的焊接推荐引脚直连法或者用单支线,训练实例为智能车电源模块,要求学生养成“先检测,再焊接,焊前预布局”的习惯;印刷电路板的焊接训练实例为智能车循迹模块,学生通过印刷电路板的焊接对PCB结构和标识有一个初步的了解,为后续设计PCB奠定基础。

通电调试前,使用万用表对照原理图检测电路,发现元件焊反或焊错的,须进入拆焊环节,拆焊可用热风机或加锡拆焊法,均匀预热避免长时间加热某个焊点,以免焊盘脱落;调试时沿电流方向依次检测,查找虚焊或问题元件,掌握离线检测电路的方法。通过智能车循迹模块掌握运放的典型应用和运放电路在线调试的方法,初步具备依据电路原理进行调试分析与解决问题的能力。电子制作教学环节,学生多为初学者,要求指导老师“多演示、多巡视、多指导、严验收”,拆焊练习属于选作内容,方便学有余力的同学自我提升。

3.电子设计

电子设计是是工程型人才培养的关键,是电工电子实习的重点内容,直接关系到培养学生的自主学习能力、设计开发能力和工程系统能力培养质量,主要内容包含电路仿真、原理图绘制、电路板设计、电路板制作和整车调试。电路仿真是进行电子设计与验证的便捷途径,学生通过Multisim电子电路设计与仿真软件,仿真智能车车灯模块或显示模块,分析电路原理,了解集成运放电路典型应用与调试技巧,掌握电路设计的可行性仿真分析和虚拟仪器在电路验证中的应用,为后续电路板设计奠定基础。

使用Altium Designer 绘制电路原理图,或进行原理图修改,是进行电路板设计的前提,应注意易读性和效率,学生在绘制智能车车灯模块原理图的过程中,要提前发放元器件,自然而然地了解软件界面、元件与封装。Altium Designer 进行PCB电路板设计之前,利用前面焊接的循迹模块PCB成品,使学生对PCB电路板有个感性认识,然后通过刚绘制的车灯模块原理图快速上手,初步掌握PCB设计流程和使用技巧,布置一些课外内容,例如布局原则、布线技巧、批量修改和机电匹配、帮助学生迅速掌握软件[8],提高自主学习能力。

通过热转印工艺,了解印刷电路板制作流程,每个环节建议设置简短提醒,完成车灯模块PCB的制作,在读懂电路原理的基础上独立完成焊接与调试。

最后是整车调试环节。利用已制作并调试成功的五个模块,配上智能车底座和单片机最小系统板成品,要求学生分组完成整车调试,通过检测跑道(或地图)的黑线来自动调整小车前进的方向,使小车不脱离黑线跑完全程,从而实现小车的自动循迹,提高学生的工程系统能力和团队合作能力,通过对电子设计因果的反思总结,提高学生的设计开发能力。

4.进阶引导

进阶指导是实习课程的课外拓展,是课外创新的新起点。实习课程结束后,进行一次完整的梳理总结,便于知识结构的系统化,利于后续的课外创新实践。围绕智能车工程案例,总结单片机电路,梳理电子技术知识的典型应用;科普单片机编程和控制算法,引导学生以智能车为原型,进行创意智能车/机器人的扩展设计与创新,组织学生参加相关赛事,提升学生的应用创新能力。

二、成效

电工电子实习是校级公共实践平台,教研组根据现代工程教育理念,采用“分批次多层次多模块”的方式,逐步推进教学改革,满足了各个专业的需要。通过模块化设计的智能车,实现了已学电子技术与后续单片机课程的对接;以单片机电路梳理电子技术典型应用,打通了实习教学各模块和环节,从传统的技能培养成功过渡到系统性的能力培养,提高了人才培养水平。制作的“电工电子实习课件(CDIO版)_跟我学做智能车”系列课件,在2014校多媒体教育课件大赛中获奖,根据5个专业的教学测试,以及教学问卷反馈,完善了教学设计,取得了阶段成果。

在此基础上,探索了课赛结合教学模式(图2)。智能车项目的模块化设计,考虑了与后续赛事的对接与关联,预留了MCU编程、创意设计和硬件扩展等内容,把智能车成功打造为学生未来工程实践的创新起点和参考范例,打通了实习与课外创新环节,引导学生提前进入了课外创新阶段,通过组织学生参加智能车、机器人和飞行器等赛事,以竞赛带动学生参加课外创新活动,提高了学生的工程能力和就业竞争力。

三、结论

CDIO理念下的电工电子实习,通过模块化设计的智能车项目,实现了以能力培养为目标的教学设计,适配了各专业人才培养课程体系,提升了工程人才培养水平;通过虚拟仿真技术的应用和成果的转化,进一步提高了学生的设计开发能力和工程系统能力;课赛结合的探索,打通了实习与课外创新实践,取得了阶段成就,但开支也相应加大,如何取得规模与经费之间的平衡,例如通过虚拟仿真技术进行人才选拔降低耗材消耗等措施,还需要进一步探索。

参考文献:

[1]顾佩华,沈民奋,李升平,等.从CDIO到EIP-CDIO―汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究,2008,(1):12-20.

[2]胡志刚.工程型本科人才培养方案及其优化―基于CDIO-CMM的理念[J].高等工程教育研究,2010,(6):20-29.

[3]高林.以工程应用能力为主导 提高工程教育人才培养质量[J].中国大学教学,2013,(1):27-29.

[4]曹海平,管图华.基于CDIO理念的电工电子实训教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2013,(1):140-142.

[5]刘琳,苏寒松,李昌禄.电子工艺实习工程教学改革的探索[J].实验室科学,2011,14(2):63-65.

[6]汪敬华,赵春锋,王佳,等.引入CDIO工程教育理念的电子实习教学改革与实践[J].中国教育技术装备,2012,(10):132-134.

化学教学设计模板篇7

关键词:模块注塑;模具设计;注塑机

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)16-0021-02

用模块式注塑模具替代原有模具,如应用于职业院校的实训,不仅便于学生的拆装和在教学用注塑机上的安装调试,又利于学生对相关知识的掌握,强化动手能力,提高了学生的学习兴趣,也利于模具的设计;不仅大大降低了安全隐患,而且大大降低实训成本。一旦应用于实际生产,不仅便于拆装和安装调试,也利于模具的设计和标准化生产;不但会提高效率,而且会降低生产成本。

1 模块式注塑模具的主要结构

一种模块式注塑模具的主要结构包括:上模固定板、定模板、动模板、模脚、下模固定板,有由顶针、顶针板、顶针固定板、回针及套在回针上的弹簧所构成的顶针机构,上、下模仁分别固定在上、下通框内(图1)。

2 模块式注塑模具的设计技术方案

(1)原有注塑模具主要有单分型面注射模具和双分型面注射模具,以单分型面注塑模具为例,主要结构包括:上模固定板、定模板、动模板、模脚、下模固定板,模脚位于动模板的下侧,在模脚与动模板和动下模固定板所构成的型腔内设有由顶针、顶针板、顶针固定板、回针及套在回针上的弹簧所构成的顶针机构,在定模板与动模板之间分别设有上模仁和下模仁,上模仁固定在定模板的凹槽内,下模仁固定在动模板的凹槽内。模具的凸模不论是整体式、嵌入式、镶拼式、活动式,凹模不论是组合式的还是整体式的,型芯不论是嵌入式的还是螺纹型芯,都给实训和生产带来一些不便。整体嵌入式组合凹模及局部镶嵌式凹模,如模腔损坏,虽然可以单独或局部更换型腔,不至于报废整套模具,但产品更新后,整套模具也随之

报废。

本模块式模具是一种通用模具,上、下模仁做成模块式(图2),不需要更换模架,只需更换模仁及顶针板或顶针孔板就可以成为一套全新的模具。

(2)在动、定模板上设有下、上通框(图3),上模仁固定在上通框内,下模仁固定在下通框内。

(3)在顶针板上设有顶针孔板通框,顶针孔板固定在顶针孔板通框内。

(4)该模具的运动机构:上、下模仁与该运动机构两者分别结合成一个上、下模块。

(5)在下、上通框内,两个侧面内壁上设有凸缘,在下、上模仁上与凸缘相对应的两个侧边设有凸边,凸边固定在凸缘上。

(6)作为改进,还可设计成在下、上通框内两个侧面内壁上有凸缘,在下、上模仁上与凸边相对应的侧边有凹槽,凸缘固定在凹槽上。

(7)在顶针孔板通框内,两个侧面内壁设有凸缘,顶针孔板上与凸缘相对应的两个侧边设有凸边,凸边固定在凸缘上。

(8)也可把动模板设计成非通框的形式(图4)。

3 模块式注塑模具的应用价值

(1)采用上述的凸缘、凸边的通用结构,一副模架可以安装不同的模仁,这样在更换模具时,只需更换模仁和顶针板或顶针孔板,即可成为一套新的模具,节约更换时间,降低了成本,提高了效率。

(2)在设计中,有利于设计人员对应实物动手拼装,提高各类结构的可靠性。

(3)应用于实训教学,能够大大提高学生的动手、动脑能力,提高学生分析问题、解决问题的能力,增强了学生的学习兴趣。

(4)降低成本,以实训教学为例,一副模架通常配三套通用模仁(一般可配3~5套模仁),三套生产成本共计15000元左右,一整套的同类的模块式模具,生产成本共计7000元左右,比原有同类模具节约成本8000元左右;未来发展如果能够应用于实际的生产中,将带来更大的经济

效益。

4 结语

本论文重点阐述模块式注塑模具的优点、设计思路及实施方案,由于该模具具有相对的通用性,所以没有重点介绍具体某一套通用模具的设计生产;目前主要适用于实训教学;该模具的设计方案,未来的发展趋势可应用于玩具类或玩具类的零件的批量实际生产中,将给企业带来很大的经济效益,有很大的发展空间。

参考文献

[1] 曲彩云,黄丽梅.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2004.

[2] 黄义俊,彭力明.注塑模具课程设计指导[M].武汉:华中科技大学出版社,2011.

化学教学设计模板篇8

行动导向教学法Protel DXP教学方法教学模式《Protel DXP与计算机辅助设计》是借助于计算机完成电子线路的设计与制作,是电气自动化技术、电力工程、城市轨道交通控制等专业的必修专业课,具有很强的技术性、专业性、实践性和综合性。该课程以电路的分析、应用为基础,遵循国际和行业规范,培养学生电路原理图的绘制和PCB板设计能力,以及利用电路设计软件产生、输出技术资料的能力。课程不仅为学生学习相关理论知识和技能训练起到承前启后的作用,而且为今后从事印制电路板工作起到增强适应能力和开发创新能力的作用。

一、课程教学目标

知识目标:软件的安装与卸载;电路原理图的绘制、原理图元件的创建和原理图库的建立;PCB板的布局/布线;元件封装库的创建;设计文件的输出;PCB板的制作。

能力目标:独立完成Protel DXP 2004安装和配置;能够熟练绘制简单原理图、复杂原理图和层次原理图;能够将电路原理图转化成PCB板,合理布局并布线;能够制作元器件原理图库及PCB封装库;能够完成PCB板装配图的输出、打印;能够根据输出的装配图制作PCB板;通过学习Protel DXP 2004,提高软件应用能力及学习能力。

素质目标:培养学生爱岗敬业、爱护设备、具有高度的责任心、团结合作的职业操守;培养学生的标准意识、规范意识、成本意识、环保意识、质量意识。在教学中融入企业的6S管理及行业规范,6S就是整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全。

二、课程设计理念与思路

课程的建设、改革遵循 “任务驱动、项目导向”的设计理念。

以自动化制造类职业岗位需求为导向,以职业能力培养为核心,以“能力递进和适度循环反复”为原理,校企共同参与课程建设,融入行业标准和规范,用三个项目8个真实工作任务为载体。将知识和技能融入各个任务中,学生通过完成任务探索吸收知识、练好技能,同时培养自主学习能力,强化团队精神,为后续课程学习和适应工作岗位奠定良好基础。

三、教学内容分析

本课程针对电子设计及安装员、印刷线路板制作工艺员岗位要求,将教学内容进行序化、整合,设置了三个项目,8个核心任务。

在项目一基本放大器PCB板的制作中设计了Protel DXP 2004软件的安装与卸载、基本放大器原理图的绘制、基本放大器PCB板的制作3个工作任务,通过设计实物激发学生学习兴趣,使掌握PCB板设计的基础知识及基本操作,培养学生对电路设计步骤及工艺流程的初步认识。

项目二中信号发生器PCB板的制作设计了数据采集电路原理图的绘制、信号发生器电路原理图绘制、信号发生器PCB板的制作3个工作任务,使学生掌握大中规模电路系统涉及的复杂电路原理图、层次电路原理图及PCB板布线的处理方法及技巧,掌握DXP库中未收录元件的原理图元件和PCB封装的制作,培养学生团队合作完成中等复杂程度电路板设计与制作的能力。

项目三以完成 “单片机开发系统的印制电路板”这个具有实用价值的产品为目标成果进行训练,使学生在完成电路板设计、装配过程中,综合应用原理图制作、PCB板制作、综合布局布线、焊接调试等完整工艺流程,以训练学生职业态度、操作规范及工艺要求为主,注重职业素养的养成。

通过完成任务,使学生掌握典型电路板绘制、设计原理与方法,并且能够拓展到其它电路板的设计与制作。课程强调基本技能、操作规范与工艺,为学生的可持续发展奠定良好的基础。

四、能力递进的三阶段教学模式

紧密依托企业,选取三个典型项目作为案例,项目按照从简单到复杂,从相对单一到综合应用的递进关系排序。教学模式注重能力递进,适度循环往复,逐渐培养学生对Protel DXP这一电路设计工具运用熟练程度,熟练电路设计流程。

项目一是简单入门级项目,学生初步掌握工艺流程,初步培养起标准意识、规范意识、质量意识。

项目二是技能训练型项目。学生通过小组合作的方式,在教师引导下,完成中等复杂程度电路板的设计与制作。对工艺方法、工艺标准的理解更加深刻,职业素养进一步养成。

项目三是综合提高实训项目。小组独立完成整个项目的分析、实施,成品的检测工作。整个过程完全以学生为主体,在学生遇到难以解决的问题时,教师给予恰当提示。

五、灵活、多样的教学方法

根据三个项目不同的教学内容及每个阶段学生认知的不同特点,采用了灵活、形式多样的教学方法。

案例教学法:例如项目一中以Protel DXP为例介绍Protel系列软件的安装与卸载方法,以基本放大器PCB板的制作为例,介绍原理图设计基本基础, PCB板设计基础等知识。

“行动导向教学法”:学生以小组的形式,分工合作,按照咨询、计划、决策、实施、检查、评价六个步骤完成任务。项目二和项目三的任务均采用行动导向教学法。

在每个项目中根据具体内容、步骤不同又融入多种教学方法,例如在任务开始采用引导文法。小组制定计划时可用头脑风暴法;检查任务完成情况时采用演示法。

六、多种教学手段

综合运用多种教学手段优化教学过程,提高教学质量和效率。

多媒体教学:将抽象的教学内容,采用图片、录像、动画等方式形象的演示。

实物教学:以真实的元器件和电路板为载体进行教学

网络教学:推荐相关网站和设计案例。

现场教学:让学生经历项目全过程,亲自操作、设计与加工制作电路板。

七、教学过程

根据教学内容的不同,三个项目采用不同的教学方法和教学过程。项目一以教师讲解、演示为主,教学环节分为引入、讲授、练习、小结、作业。项目二和项目三中的任务,学生均以小组形式,按照六步法完成任务。

资讯:教师通过视频资料、课件或引导文,进行问题引领,导入任务,下达任务书,学生查找搜集资料,学习相关知识,教师给予辅导答疑。

计划:在教师指导下,学生分组讨论,并制定计划。

决策:通过黑板或张贴版讨论方案合理性、可行性,进行决策并确定实施方案,分配好每个人的任务。

实施:在实施过程中,学生进一步掌握并学会运用相关知识解决问题。

检查:小组自检,互检、教师检查。

评价:各小组自评、互评,教师评价任务完成情况并总结任务中的知识能力要点。

通过实施行动导向教学法,在教学中重视“案例”教学,重视“解决实际问题”及“自我管理式的学习”,使学生在学习过程中,不仅掌握相应的知识和技能,而且各种行为能力亦可以得到充分提高。

参考文献:

[1]马福军.行动导向教学法在职业教育中的应用.职业技术教育,2007 ,(23).

化学教学设计模板篇9

关键词: 多媒体;教学模式;函授;毕业论文设计

19世纪60年代,“终身教育”的主张被提出来后引起了当代教育观念的转变。终身教育的理论驱动着成人教育事业的发展。成人教育为众多在职从业人员的学历提升,专业进修及普通教育后的教育进阶提供了第二次受教育的机会,为国民素质的整体提高,为国家实施终身教育创造先机。成人函授教育是成人教育的一种授课方式,是以学生自学为主,教师面授为辅的教育。[1]成人函授教育教学质量的提高、授课方式的改进已受到社会各界的广泛关注。

毕业论文设计是成人函授教育教学计划中一个全面性、总结性、实践性的教学环节,是培养成人函授学生综合应用所学的专业知识、专业技能,理论联系实际,独立分析、解决实际问题的能力。成人函授教育者通过指导学生进行毕业论文设计,对圆满完成教学计划,提高成人函授教学质量,培养合格人才,具有重要意义。

文章分析了传统教学与多媒体教学两种授课模式的特点,将两种模式进行优化整合,应用于成人函授毕业论文设计课程教学,让学生更直观地明确该课程的具体要求,熟练掌握毕业论文设计应具备的基础知识与基本技能,掌握开展毕业论文设计的具体方法,以期提高该课程教学质量,达到理想教学效果。

一、毕业论文设计传统教学模式的特点

毕业论文设计是对学生学习成果的综合检验,同时是对学生进行科学研究基本功的训练,促进学生对专业知识,特别是对某一课题认识的深化,促进其知识、能力和素质协调发展,培养学生综合运用所学知识独立提出问题、分析问题和解决问题的能力。

在传统授课模式中,毕业论文设计课程任课教师常采用边讲解边结合黑板板书,口头举例子,学生记笔记等方式开展教学。一般情况下,学生在课上了解毕业论文设计的各项要求,例如:选题的目的与意义、选题的要求、开展相关研究的文献检索方法等,而对于需要使用计算机进行展示的有关内容,例如毕业论文的格式要求,查阅资料的路径、方法等内容学生却无法很好的掌握。教师授课时对以上内容滔滔不绝,但学生却不知所云,相当于“纸上谈兵”。通过几堂课的学习,学生仅大致了解毕业论文设计的一些要求,而对一些实质性的问题如论文格式要求、文献检索等信息却无法准确的把握。

一根粉笔、一块黑板、一本教材的传统教学模式,虽然可以使师生近距离地接触、面对面地交流,但语言的交流有一定的局限性。现在学生普遍受信息化的影响,对“一言堂”、“满堂灌”的授课方式已有所厌倦,而且学生基础参差不齐、理解能力有所不同,他们的接受能力和听课效果良莠不齐,影响了教学效果。[2]

毕业论文设计传统教学模式的授课方式在一定程度上导致学生不知该如何着手进行毕业论文设计,存在一定的局限性。

二、多媒体教学模式的特点

多媒体教学,指的是运用计算机,投影仪等多媒体设备在课堂上作为一种教学手段,完成教学任务,以达到预期教学效果。多媒体教学,自发展以来已得到众多教育人士的认可,它有其独特的特点:

1.多媒体教学信息量大,直观,生动

多媒体教学可容纳内容多,信息量大,授课时直观、形象、生动,可促使学生在有限时间内获得更多信息,能将很多抽象问题具体化,复杂问题简单化,还可以将静态的教学信息动态化,复杂的教学过程形象化,抽象难懂的概念具体化,增强学生的理解能力,提高学习效率,相比于传统教学增加了记忆的信息量,深受学生喜爱。[3]

2.多媒体教学课件可方便学生课后自学

函授学生可以将多媒体教学课件复制带走,课后进行理解与自习。学生不理解的知识点可以与任课教师进行沟通、交流。学生课后学习,可培养他们分析问题、解决问题、自主创新等方面的能力。

3.多媒体课件可及时更新,丰富教学内容

任课教师可根据学科的发展,将学科前沿和最新知识点及时在多媒体课件中进行修正和补充,使有关知识点得到吐故纳新,丰富教学内容。

4.多媒体教学作为辅助手段与其他教学模式相结合,提高教学质量

多媒体教学其目的是优化教学方式,提高教育教学水平。如果将多媒体教学与黑板板书、幻灯片以及录影资料等其他媒体相结合,可使教学效果发挥到极致境界。其中,多媒体教学与黑板板书结合的授课模式是迄今为止最适合成人函授教育的一种教学方式。

三、传统授课模式与多媒体教学优化结合使用的必要性

毕业论文课程是一门综合性很强的课程,相对比于其他课程在授课时有较高的要求。

在毕业论文课程授课时,如果一味的采用“一支笔、一张嘴、一块黑板”单一传统的授课模式,既不能将毕业论文格式要求,文献查阅路径等相关内容形象生动的传授给学生,又不能在有限课时内将丰富的内容对学生进行有效传达。但是教师优美的、富有个性的板书,直接影响到学生的书写和审美,这是多媒体教学所无法比拟的。课堂中教师生动的讲解过程实际上是学生灵感、思想相互碰撞的过程,教师富有启迪性的语音和体态语言的暗示,使学生心理产生极大的模仿力和亲和力,这是运用多媒体音像所无法收效的。

如果完全采用多媒体教学模式,部分教师对多媒体教学使用不当,很容易造成一些负面的影响,未能达到预期的教学效果。比如,有些教师将上课的内容全部以文字的形式体现在多媒体课件上,即多媒体课件变成了黑板板书的翻版,课堂教学内容没有在教师的引导、启发下给予学生进行讲解,教师在上课的整个过程仅点点鼠标,动动嘴巴,甚至整堂课一直坐在电脑前面,学生一堂课都没看到老师的脸,缺乏师生互动与交流,师生关系弱化,导致了学生情感态度和体验的缺失,不利于学生健康个性的形成和正确价值观的培养。

因此,根据多媒体与传统授课模式各自的优缺点,将两者进行优化组合,应用于成人函授毕业论文设计课程的教学可达到理想的教学效果。

四、优化整合多媒体与传统授课模式应用于成人函授毕业论文设计课程教学

首先,授课教师让学生先明确毕业论文写作的目的和意义。针对目的和意义的授课,教师应采用传统授课模式,站在讲台中间讲课,拉近与学生之间的距离,易于师生互动,容易使学生产生共鸣。[4]教师配合适当的肢体语言,强调课程学习的重要性。

其次,教师要指导学生正确选题。选择合适的题目,是学生写好毕业论文的关键性环节。若选择的论文题目范围较大,则写出来的论文内容较空洞,难以结合实际;而选择的论文题目范围过窄,又难以查找相关文献资料,学生会感到无从下手。因此,授课教师指导学生选出一个大的研究方向,再围绕该研究方向查找文献资料,使学生通过阅读、思考、分析材料逐渐把毕业论文题目范围缩小,并采用多媒体进行辅助教学,将有代表性的往届论文题目通过投影仪展示给学生,省去黑板板书的时间,提高教学效率。学生通过参考往届学生毕业论文题目,一定程度上对选题有初步的认识,较好的杜绝了学生选题范围过大或过小的现象。

再次,由于毕业论文一般指的是有文献资料佐证的学术论文,所以,授课教师要指导学生搜集和阅读有关的参考资料,并指导学生进行文献的检索方法与技巧。教师可通过多媒体投影仪向学生介绍必要的参考资料,并用鼠标点击、投影仪投影逐步给学生演示进入学校图书馆电子期刊数据库的方法、查询文献的详细步骤与路径,为学生总结检索文献的基本方法,并让学生了解查阅中文期刊和博硕士毕业论文、会议论文相应的数据库路径,强调学生应充分利用学校图书馆的资源,围绕论文题目做文献检索,确保资料翔实。由于成人函授学生初次接触文献检索,听了课后未必会记住,授课教师可将上课课件让学生拷贝,方便学生课后进行复习,较好的掌握。

毕业论文有一定的格式要求,教师在授课时先采用传统教学模式给学生进行粗略讲解,接着以多媒体辅助配合,通过投影仪让学生更直观的了解毕业论文格式,边讲边演示,通过两种教学模式相结合,加深学生对论文格式的要求。

最后,授课教师应给学生传授毕业论文答辩技巧与注意事项。教师应现场亲自示范毕业论文答辩时的各项工作,包括答辩前的准备工作,答辩回答问题的应变及答辩完毕应如何收尾等等,让学生身临其境,全面掌握毕业论文答辩的步骤及相关事宜。

总之,在毕业论文课程授课时,交叉使用多媒体与传统教学两种模式,授课教师不应只坐电脑前,应多与学生交流,运用恰当的手势、抑扬顿挫的声调,穿插幽默的语言来组织教学,对于学生不易理解的内容,及时进行黑板板书,引导学生思考,把握整堂课的脉络,确保教学效果和教学质量。通过融合多媒体教学及传统授课模式进行毕业论文设计的课程教学,使学生掌握毕业论文设计基本技能,学会调查研究、查阅资料、分析论证、设计和计算、撰写论文等基本方法,培养学生理论联系实际和实事求是的工作态度,认真刻苦和勇于创新的钻研精神,严谨的科学态度,了解本学科在国内外的新进展,开展毕业论文的撰写工作。

毕业论文设计,作为成人函授学生的最后一门课程,是学生从理论基础知识学习到从事科学研究与创新活动的最初尝试,学校及任课教师应重视毕业论文设计课程的教学,通过优化教学手段提高该课程教学质量,对于培养学生初步的科学研究能力,提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有重要的意义,为学生以后的进一步学习和工作奠定良好的基础。

参考文献:

[1] 王真.浅谈高校图书馆如何为成人高等函授教育服务[J].科技情报开发与经济,2009,19(25): 79-80.

[2] 周建民,王桂英.关于多媒体教学与函授教育教学模式的思考[J].内蒙古统计,2009,(5):51-52.

[3] 黄生学,樊雅平.多媒体教学与传统教学优化整合的研究[J].成人教育,2010,(1):49-50.

[4] 李向辉.函授教育课堂教学问题审视与对策研究[J].成人教育,2011,(1):81-82.

化学教学设计模板篇10

关键词: “板块三串式” 初中历史课堂 运用

【课堂案例】《引领时代的思考》

一、教学目标的拟定分析

本课课标的要求:了解伏尔泰等人的基本主张,初步认识思想解放与社会进步之间的关系。基于这一描述,教师以常州市新北区推行的板块三串式要求梳理出教学目标:

1.了解伏尔泰、孟德斯鸠、卢梭等人的思想主张。

2.通过材料概括分析启蒙思想基本内容,了解启蒙思想的基本内涵。

3.通过学习启蒙运动的影响,初步认识思想解放与社会进步之间的关系。

二、教学流程的展示与分析

【感悟心得】在初中历史课堂上运用“板块三串式”教学设计的感悟:

1.板块三串式教学设计中心主旨就是用这一模块化设计有效贯彻以学生为主体的教学理念,以“展开教学的问题串设计”为核心进行问题教学设计。同时,“学生活动串”有了明确清晰的设计要求,促使教师在教学设计时以学生活动为主体进行。第三个板块“反馈串设计”进一步要求体现师生互动的具体方式、行为。新课程强调课堂的交互性、评价的多元性。“反馈串设计”这一模块正是体现这一理念。这样“板块三串式”完成了教学环节的第一次循环互动。

2.板块三串式教学设计在历史课堂上不仅是横向的三串为一个整体,纵向来看,“问题串设计”也是一个逻辑整体,板块与板块之间也是一个整体。既然是“串”,本身就是完整的体系构建过程,是一个循环过程。具体在中学历史课堂教学中,要求教学设计时以学生的已有的思维发展为基础,以历史发展脉络为主线,通过问题或者活动逐步深入,以此提高学生逻辑思维能力,关注学生的逻辑思维生成过程。本课实例中,在第二板块启蒙运动的探究教学中,六个主题活动分别按照一般逻辑思维层层推进:背景、概况、影响与比较。这符合学生一般的思维方式与习惯。同时,板块与板块之间应体现内在的关系。在本课案例中,各板块之间基本是平行的。应该说,历史的时序性、事物发展的因果性必然要求教学设计、教学活动体现其基本规律。板块三串式教学设计在这方面的作用是比较突出的。

3.中学教学过程整体以模块化结构设计,能有效突出框架结构。由于历史的广泛博大,容易导致课堂偏离中心,出现无序性。以板块三串式设计教学,较好地避免了这一现象。同时,问题串的设计能体现出渐进、逐步深入的过程性与内在逻辑性。