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關(guān)鍵詞 實驗室環(huán)境 案例教學法 傳統(tǒng)教學模式 對比研究
在計算機程序設(shè)計課程的教學中,傳統(tǒng)模式為理論+實驗。理論課在教室里采用“計算機+大屏幕投影”方式,以逐個知識點的講授為主;實驗課在實驗室環(huán)境下人手一機練習。該模式的優(yōu)勢是節(jié)省教師資源、對實驗設(shè)備的數(shù)量要求低。缺點是理論與實踐相脫節(jié)、以教師為中心、束縛學生的思維,最終直接影響到教學效果。
對于Visual Basic程序設(shè)計課程的理論教學,我中心在期末對采用傳統(tǒng)教學模式的21個班級進行了問卷調(diào)查。其中有3個問題是關(guān)于聽課效果與時間的關(guān)系。將每次理論課的100分鐘(2個學時)大致分為3段,將聽課效果分為三種狀態(tài):狀態(tài)一表示對老師講的內(nèi)容能夠當堂理解、吸收、感覺不累;狀態(tài)二表示能夠跟上老師的思路,但是課后必須及時抽時間復習才可以真正做到消化吸收,感覺累;狀態(tài)三表示很難跟上老師的思路,對于老師講的新知識很難理解,感覺頭暈腦脹。
調(diào)查結(jié)果表明:學生在前30分鐘對新知識的理解、吸收、記憶效果比較好,如圖1所示;之后40%學生的理解、吸收效果開始降低,如圖2所示;最后30分鐘里約30%的學生處于單純抄錄、死記硬背的狀態(tài),理解和吸收新知識的能力明顯降低,如圖3所示。
調(diào)查結(jié)果和授課教師的觀察基本一致:在理論課的開始階段老師強調(diào)的重點內(nèi)容,學生在實驗課上能夠引起充分的注意;而最后階段老師多次強調(diào)的內(nèi)容,實驗時還是總出問題。
原因很簡單:程序設(shè)計這門課程的內(nèi)容比較抽象、相對比較枯燥,傳統(tǒng)教學模式中又采用了知識點滿堂灌的授課方式,學生處于被動學習的狀態(tài),缺乏學習興趣,因此造成了學生越聽思維越遲鈍的現(xiàn)象。另外,實際教學中難免會由于某種原因出現(xiàn)理論課和實驗課不同步――理論課講完后將近一周才能做相應(yīng)的實驗,這就更不利于學生對新知識的鞏固。
為解決這個問題,我們采用了案例教學法,并將理論和實驗融合在一起,全部在實驗室進行。我們連續(xù)兩年從一年級新生的28個班中抽取6個班級作為教學改革試點。
所謂案例教學法是一種運用對實證(即某個實際問題,又名案例)的描述引入情景,引出分析、演繹、推斷、歸納、解決實際問題的方法。具體地講,就是通過引入一個案例,將學生帶入思考環(huán)境中,從而引出需要解決的問題,這就是新的知識點。通過新知識點基本功能的講述,實現(xiàn)該案例的基本功能,接下來引導學生思考如何去完善這個案例,從而引出新知識點的全部功能或各種用法,使得學生在主動思考中自然而然地接受知識,而不是聽老師講解干巴巴的知識點。
在實驗室環(huán)境下,我們邊講邊練,通過實際動手編程加深對新知識的理解。下面以第四章的順序結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)的實例來進行說明:
首先提出一個實例――軟件中的身份驗證,然后讓學生思考如何解決這個問題(最基本的功能包括:如何知道該用戶輸入的帳號是否正確,無論正確與否都給出相應(yīng)的提示)。如何給用戶提示,就是新知識點Msgbox。接下來講述Msgbox過程的最基本語法(只有一個提示參數(shù)),然后讓學生完成該功能(判斷對錯并給出對應(yīng)的提示)。進一步引導學生思考如何完善這個程序(用戶輸入錯誤時應(yīng)當有所選擇,是繼續(xù)輸入還是取消,如果選擇了繼續(xù)輸入怎么辦,如果選擇了取消又怎么辦),從而引出Msgbox的函數(shù)形式,以及按鈕和圖標參數(shù),接下來讓學生完成上述全部功能。
在上面的實例中,雖然用到了IF…Then的單分支和雙分支結(jié)構(gòu),但是并沒有專門去講解,只需要拿來用即可。這樣我們就把Msgbox和簡單的IF語句介紹完了,在接下來的內(nèi)容中,我們只需要補充一下IF語句的注意事項(例如單行和多行書寫格式等),就可以利用商場打折或?qū)W生成績分檔等實例進行多分支的案例教學了。
期末,對采用“實驗室環(huán)境+案例教學法”的197名同學進行同樣的調(diào)查,結(jié)果如圖4、圖5、圖6所示。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)學生對“實驗室環(huán)境+案例教學法”和常規(guī)教學模式兩者間的差異感覺是很明顯的,詳見表2。盡管每次課的時間長度為4個學時,是傳統(tǒng)理論課的二倍,但是感覺非常吃力的學生比例明顯下降。
期末考試中,采用同一試卷的情況下,結(jié)果采用“實驗室環(huán)境+案例教學法”的班級比普通班級平均分高出5.6分。而且教師普遍反映采用“實驗室環(huán)境+案例教學法”的學生和普通教學法學生相比,編程的思路明顯清晰。需要說明的是,這六個班級是正常排課時被安排為兩個班合班上課的班級,而非特殊挑選的班級,因此具有一定的隨機性,可以代表普通學生的水平。而且授課教師同時采用傳統(tǒng)模式和新模式對不同班級施教,因此也不存在教師水平的差異性。
總之,“實驗室環(huán)境+案例教學法”將傳統(tǒng)模式中以教師為中心、學生被動地聽,以講述知識點為主、理論與實際相脫節(jié)的“注入式知識教育”,改變?yōu)橐詫W生為中心、學生主動思考,以引導學生探索新知識為主、理論與實際相結(jié)合的“研究式素質(zhì)教育”,從而激發(fā)了學生的學習興趣,培養(yǎng)了學生解決實際問題的能力。
以上是我們采用“實驗室環(huán)境+案例教學法”模式的一點經(jīng)驗和總結(jié),由于實施時間較短,許多方面還有待于改進,希望更多的專家和同仁給予指導。
參考文獻
[1]龔沛曾.案例教學法在“Visual Basic程序設(shè)計”課程中的應(yīng)用.計算機教育, 2004,5:62-63.
[關(guān)鍵詞] 網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境; 醫(yī)學診斷教學;改革思路
[中圖分類號] G42 [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549(2016) 04-0076-02
醫(yī)學診斷是醫(yī)學課程體系中的重要課程,是實現(xiàn)基礎(chǔ)性理論知識到臨床技能轉(zhuǎn)化的主要途徑。但受目前醫(yī)學院??捎糜谠\斷教學的資源限制,教學規(guī)模的不斷擴大,教學資源嚴重不足,導致教學并沒有取得較好的效果,有些院校甚至把這部分內(nèi)容推到了臨床教學。諸多因素促使醫(yī)學教育工作者尋找更為適宜的教學途徑,以保證教學質(zhì)量。隨著互聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的計算機輔助教學廣泛應(yīng)用于醫(yī)學教學。基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)平臺,采用虛擬現(xiàn)實技術(shù),建立網(wǎng)絡(luò)化虛擬診斷教學環(huán)境進行醫(yī)學診斷教學,發(fā)揮計算機輔助教學的優(yōu)勢,開展人機對話,發(fā)展互動式教學,成為解決目前醫(yī)學臨床教育資源相對短缺,幫助醫(yī)學專業(yè)學生更好地理解和掌握重點和難點,提高診斷技能培訓質(zhì)量的有效手段。本文重點剖析了基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷形式,并提出了網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學改革的思路與對策。國內(nèi)基于網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)學虛擬診斷環(huán)境的教學體系尚處于起步階段,本文的討論起到拋磚引玉的作用,具有重要意義。
一 網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷概述
網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷源于虛擬實驗室,虛擬實驗室是集Web技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、信息技術(shù)為一體的開放式網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實驗教學系統(tǒng),簡單說就是實驗室教學的數(shù)字化和虛擬化。網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷是虛擬實驗室的進一步應(yīng)用,在網(wǎng)絡(luò)平臺上建立醫(yī)學診斷的虛擬環(huán)境,學生通過網(wǎng)絡(luò)終端進入虛擬環(huán)境,可以展開各種虛擬化的醫(yī)學診斷實驗,擺脫真實實驗室的束縛,通過網(wǎng)絡(luò)平臺擺脫時間和空間的限制,是以學生自學為主,提高臨床技能和診斷思維的主要途徑。
網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學診斷虛擬環(huán)境是一個計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬化應(yīng)用系統(tǒng),硬件方面主要指搭建網(wǎng)絡(luò)平臺所需要的基礎(chǔ)設(shè)施如服務(wù)器、交換機等。軟件方面主要包括虛擬病人病例數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、服務(wù)器端病例數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)控制邏輯子系統(tǒng)、虛擬客戶程序及界面子系統(tǒng)、教學控制及診斷評估子系統(tǒng)和用戶管理子系統(tǒng)。病人病例數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境醫(yī)學診斷的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),病人病例數(shù)據(jù)通過服務(wù)器端病例數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)控制邏輯子系統(tǒng)將病人的癥狀、陽性體征、檢查化驗結(jié)果映像到用戶端虛擬環(huán)境的虛擬病人,學生通過網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境對特定的虛擬病人展開診斷,服務(wù)器端通過教學控制及診斷評估子系統(tǒng)完成相應(yīng)虛擬教學計劃安排和過程實施,并通過考核對學生的網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷過程進行評估和智能化總結(jié)。
網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:(1)采用虛擬化技術(shù)擺脫真實診斷實驗室的束縛,提供了更大的自由度,豐富了診斷教學的內(nèi)容。傳統(tǒng)的醫(yī)學診斷以診斷實驗平臺為依托,受硬件資源限制,其實現(xiàn)的診斷內(nèi)容少、可實踐的病例簡單,只能完成病人的簡單的血壓、聽診等簡單內(nèi)科檢查。采用虛擬技術(shù)則可以虛擬各種診療設(shè)備和檢查,并以病例庫為依托,可以自由擴充診療內(nèi)容。(2)基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬環(huán)境,不需要硬件診療設(shè)備的投入,降低投入成本。診斷的虛擬化不需要消耗真實的材料和器材,降低運行成本。(3)網(wǎng)絡(luò)平臺學生自由接入,基于強大的服務(wù)器引擎可以提供足夠容量的同時在線診斷實驗需求,降低其資源需求。(4)基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬環(huán)境,避免了由于操作不當或者其他原因?qū)е碌膶W生人身安全和儀器設(shè)備的安全潛在威脅。(5)網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷在很大程度上體現(xiàn)了以學生為主的教育理念,實驗內(nèi)容可以按照學生自身需求定制,學習時間和空間由學生自主安排。(6)極大地提升了教學效果。網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷作為診斷教學的輔助或主要教學形式,將診斷的環(huán)境和過程仿真,并融合了圖像、聲音、動畫等多種媒體信息為一體,提供了較好的親臨其境的體驗性、交換性和趣味性。(7)以病人的病例庫為網(wǎng)絡(luò)虛擬診斷的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),通過病例庫的擴充和更新可以實現(xiàn)較好的完整性和延續(xù)性。
網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷有優(yōu)勢但也存在一些不足:(1)網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷,虛擬化醫(yī)學診斷的環(huán)境和過程,受虛擬技術(shù)和3D技術(shù)等的制約,以及控制邏輯和醫(yī)學設(shè)備的難以實現(xiàn)性影響,不能實現(xiàn)全場景、全過程、全設(shè)備的虛擬。(2)網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷可以開發(fā)和利用帶有傳感功能的傳感設(shè)備,使實驗者產(chǎn)生類似真實的觸覺、視覺、聽覺等信息,但目前相應(yīng)傳感設(shè)備的研發(fā)還只是在起步階段難以實現(xiàn)應(yīng)用,這也是網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷不可能代替真實診療的原因。(3)網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷借助于網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢,但網(wǎng)絡(luò)的不限時、不限空間、不限內(nèi)容等,其學習完全依賴于學生的自主性和自我約束,學習效果難以控制,如何實現(xiàn)教學考核也是重要問題。
二 網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境醫(yī)學診斷教學改革思路與對策
傳統(tǒng)的醫(yī)學診斷教學是目前各醫(yī)學院校主要的教學形式,也是醫(yī)學教育投入的重點?;诰W(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學是隨著計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)等的發(fā)展而產(chǎn)生的新的教學形式,一方面對傳統(tǒng)的醫(yī)學診斷教學帶來一定的沖擊,另一方面也是醫(yī)學診斷教學的有效補充。如何開展基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學改革,作者提出以下思路和對策。
1 找準基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學的定位
基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學其目標是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的醫(yī)學診斷教學的虛擬化,其初衷是解決傳統(tǒng)醫(yī)學診斷教學在資源方面的限制,解決傳統(tǒng)教學中的各種問題,不是取代,也不可能取代傳統(tǒng)教學形式。在教學過程中基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學可以作為教學內(nèi)容的擴充、教學形式的多樣化,應(yīng)充分發(fā)揮其輔助教學的作用和職能,片面夸大或過度依賴基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學都是錯誤的。
2 合理制定網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學內(nèi)容
傳統(tǒng)醫(yī)學診斷教學立足于基礎(chǔ),網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學則可以擺脫真實世界束縛,但不是無限制、無規(guī)律地隨意制定教學內(nèi)容。在擺正基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學定位的基礎(chǔ)上,要按照教學大綱和學生自身需要合理地組織病例庫,科學規(guī)劃其教學內(nèi)容。主要包括:減少傳統(tǒng)醫(yī)學診斷教學中的重復內(nèi)容;注重診斷內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)化虛擬的可實現(xiàn)性,避免不可實現(xiàn)內(nèi)容;依據(jù)診斷難易程度合理安排教學內(nèi)容,網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學以學生自學為主,難度過大會降低學生的積極性和主動性,產(chǎn)生負面情緒。
3 多角度綜合利用網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學平臺
基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學既是一個診斷的虛擬化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,也是一個網(wǎng)絡(luò)化的教學平臺。在教學中要實現(xiàn)其多角度綜合利用,如可以作為傳統(tǒng)診斷教學的實驗前體驗場所,使學生能提前預習診斷實驗目標、內(nèi)容,預知實驗過程,并產(chǎn)生實驗預期;可以作為文字性診斷內(nèi)容的驗證性場所;也可以作為多媒體教學中心的演示化教學案例等等。
4 注重網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛擬診斷教學監(jiān)管和考核
基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的以自我為主的教育教學形式,所面臨的最主要問題就是教學監(jiān)管和考核。網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學是一種依賴于學生自覺性和自我約束的松散型教學模式,學生登陸平臺的時間、地點、學習內(nèi)容都難以控制,如何實現(xiàn)監(jiān)管和考核成為主要問題。現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學系統(tǒng)大多集成了用戶管理模塊,可以記錄用戶登陸時間、時長,并可追逐其訪問內(nèi)容而實現(xiàn)一定的監(jiān)管,通過例如相應(yīng)的在線考核實現(xiàn)簡單的考核。但其與傳統(tǒng)教學的結(jié)合性較差,如何實現(xiàn)其監(jiān)管和考核應(yīng)受到重視,如教師在教學中可以開展制定內(nèi)容的課下學習與課上考核相結(jié)合的形式。
5 實現(xiàn)與其它教學形式的融合
隨著教學技術(shù)的發(fā)展,各式各樣的教學理念和教學模式不斷涌現(xiàn)。如基于構(gòu)建主義的教學、基于大型網(wǎng)絡(luò)課程的教學、基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學、微課程等。每種理念或模式都具有其無可比擬的優(yōu)勢和特點,都有其各自的要求。教師在教學中可以根據(jù)其自身特點來設(shè)計和組織,在相應(yīng)設(shè)計中如何實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學與教師采用教學形式的融合,也是需要注意的問題。如可在教學中錄制基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學的微課程等。
6 基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學平臺實現(xiàn)課程創(chuàng)新
基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學平臺實現(xiàn)課程創(chuàng)新主要包含兩方面內(nèi)容:首先實現(xiàn)由傳統(tǒng)的醫(yī)學診斷到廣義診斷教學的創(chuàng)新。傳統(tǒng)的醫(yī)學診斷教學作為醫(yī)學專業(yè)化課程的基礎(chǔ)課立足于診斷基礎(chǔ),真正的臨床技能則需要在臨床實習過程中基于基礎(chǔ)診斷進一步學習,導致傳統(tǒng)診斷教學枯燥?;诰W(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學平臺內(nèi)容的易于擴展的優(yōu)勢進行創(chuàng)新,構(gòu)建廣義診斷教學,使基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學既包含基礎(chǔ)診斷也包括醫(yī)院真實的臨床診斷的虛擬情境和虛擬全過程。其次實現(xiàn)課程與時俱進的創(chuàng)新。診斷是一個經(jīng)驗積累和知識沉淀的過程,在過程中新技術(shù)、新設(shè)備、新方法不斷涌現(xiàn),因此基于網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境的醫(yī)學診斷教學同樣需引入吸納新鮮事物為我所用,實現(xiàn)課程內(nèi)容的與時俱進。
參考文獻
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對于近年來的經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)以及社會的進步,對于設(shè)計行業(yè)的重視也在不斷的加強,我國近幾年的環(huán)境藝術(shù)教育專業(yè)不斷的發(fā)展創(chuàng)新,不僅在教育的方式上進行改善,還在相關(guān)的教學設(shè)計上吸取新鮮的形式進行創(chuàng)新。雖然環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的形式在不斷的進行完善,但是畢竟不是一蹴而就的,是需要一定的過程的。在完善的過程中,環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)還存在很多的不足之處,并且涉及的領(lǐng)域非常的廣泛,不僅涉及到學生與教師,還有校方的相關(guān)建設(shè)以及制度方面。
關(guān)鍵詞:
環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學;散發(fā)性思維
關(guān)于我國的環(huán)境設(shè)計藝術(shù)的教學,是近幾年才興起的教學科目。也是因為近幾年我國對于環(huán)境設(shè)計的重視程度越來越高,所以環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)漸漸的受到重視。并且自從環(huán)境藝術(shù)設(shè)計行業(yè)的興起之后,漸漸的得到非常好的發(fā)展。并且人們對于現(xiàn)在的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計關(guān)注的越來越多,并且很多的專家學者對于相關(guān)的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計進行了非常深入的研究。本文就環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學中的散發(fā)性的教學進行了深刻的研究以及探討。
一、現(xiàn)在的環(huán)境藝術(shù)教學中發(fā)展的限制性因素
1、因為受到我國的傳統(tǒng)教育的影響以及應(yīng)試教育的束縛,對于現(xiàn)在的高校的教學來說,考核的制度還在沿襲著傳統(tǒng)的教學形勢下的相關(guān)制度對于考核的形式以及答案,都是具有傳統(tǒng)的教育形式,具有固定的模式以及固定的答案。但是這種具有固定的標準答案的形式在一定程度上局限了學生的思維發(fā)展以及創(chuàng)新的意識?,F(xiàn)在的很多的高校對于環(huán)境藝術(shù)設(shè)計相關(guān)的專業(yè)方面都是具有一定的順序的,按照基本的造型基礎(chǔ)、設(shè)計理論以及設(shè)計基礎(chǔ)和專業(yè)設(shè)計方面的基礎(chǔ)進行教導,在這方面就可以很清晰的看到學生在進行學習的過程中是需要按照一定的嚴格的教學標準進行學習,但是這樣就會局限讓學生局限于現(xiàn)有的教育模式,不能夠進行思想上的創(chuàng)新以及發(fā)展。不能充分的發(fā)揮自己的想象以及設(shè)計的思緒。在進行學習的過程中,導致學生不善于改變學習的思路,充分的發(fā)揮自己的想象以及思維。不管是課程的橫向發(fā)展還是課程的縱向發(fā)展,都會影響到學生的學習情況,并且不利于提升學生的學習學習興趣以及積極性。
2、限制學生的思維方式的轉(zhuǎn)變因為學生在進行學習的過程中,一直處于固有的學習模式,并且相對的封閉的教育。這種教育形式在環(huán)境藝術(shù)相關(guān)教學中主要體現(xiàn)在學生在進行設(shè)計某個項目是,只是單方面的進行相關(guān)的環(huán)境問題,但是并不能全面的考慮到設(shè)計的經(jīng)濟環(huán)境以及社會環(huán)境。學生只是接受了教師的相關(guān)的意見進行設(shè)計,但是并沒有自己的創(chuàng)新的想法,所以,在進行設(shè)計時,相對的局限性嚴重的影響了學生的思維方向,因為傳統(tǒng)的教育模式的影響,導致學生的創(chuàng)新思維形成了單一的模式,不能很好地適應(yīng)現(xiàn)在的經(jīng)濟發(fā)展形勢。并且學生在進行設(shè)計的過程中,不能將設(shè)計的理念以及設(shè)計的思維進行有效的結(jié)合以及統(tǒng)一。對于這方面的意識也非常的薄弱,還有很多的學生根本不會動用自己的思維進行創(chuàng)新,只是一味的按照教師的教導思維進行設(shè)計,這樣不僅不利于設(shè)計形式的展現(xiàn),更不利于學生的創(chuàng)新性思維的體現(xiàn)。
3、禁錮學生的創(chuàng)新性的思維傳統(tǒng)的教學形式最不利于學生的就是比較傳統(tǒng),抑制學生的相對的開放性的思維。非常的不利于學生的創(chuàng)新以及對于設(shè)計的相關(guān)的知識的掌握。當然,并只是體現(xiàn)在的學生的思想上面。教師對于學生的思想教育也是過于的傳統(tǒng)以及教條。很多的教師對于學生的設(shè)計作品因為不符合或是比較夸張一點的形式就予以否認,這樣就非常的不利于學生的思想創(chuàng)新,并且還會打擊到學生的學習積極性以及對于環(huán)境設(shè)計的熱情。
二、發(fā)散式教學對于環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的體現(xiàn)
1)發(fā)散式教學在環(huán)境設(shè)計中的應(yīng)用,可以使相關(guān)的標準答案可以進行多方向的延伸,這樣就會促進環(huán)境設(shè)計教學的多樣化的發(fā)展。不管是任何的關(guān)于設(shè)計的想法,對于環(huán)境設(shè)計來說都是具有創(chuàng)新價值的。好的創(chuàng)意,好的環(huán)境設(shè)計的信息點以及一個關(guān)于設(shè)計的好的想法都是對于環(huán)境設(shè)計創(chuàng)新的體現(xiàn)。發(fā)散性的教學主要體現(xiàn)就是不管是什么樣的創(chuàng)新想法以及創(chuàng)新意識。,都有可能成為正確的答案。所以,在進行環(huán)境設(shè)計得教學中,要重視多多的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,以及獨立思考的能力,這樣才能讓學生獲得更加重要的設(shè)計價值以及關(guān)于設(shè)計的知識技能,創(chuàng)造出更好的設(shè)計產(chǎn)品。并且教師在進行教學的具體方案的設(shè)計時,將需要講解的相關(guān)的知識以及設(shè)計理念在課堂上教授給學生。發(fā)散性教學不僅了關(guān)于環(huán)境設(shè)計的基礎(chǔ)教學以及專業(yè)性的教學之間的差距。并且在面對大型的考試時,可以讓學生掌握各個階段不同的環(huán)境設(shè)計的狀態(tài),在進行考試的同時,不用過于的煩惱與固定的答案不符的現(xiàn)象。可以充分的發(fā)揮自己的想象,將自己的想法進行充分的展現(xiàn)。
2)充分的發(fā)揮學生的思想,可以讓學生的想法得到充分的展現(xiàn)。想象是這個世界上最神奇的東西,在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的學習中,永遠離不開的就是學生對于設(shè)計的想象。關(guān)于發(fā)散性教學,可以讓學生充分的發(fā)揮自己的想象,對于環(huán)境藝術(shù)的設(shè)計,離不開的就是學生的創(chuàng)新性的思想。發(fā)散性教學可以讓學生打破固有的思考模式,采用創(chuàng)新性的思維方式進行思考問題??梢愿淖儗W生的單向的思維方式,將學生慢慢的引向多元化的思維方式中,通過多角度的思考進行創(chuàng)新設(shè)計理念。針對于同一個設(shè)計方案,需要學生們通過多方面的進行思考,無限的延伸學生的想象力,激發(fā)學生對于設(shè)計理念的無限潛能。并且在挖掘潛能的基礎(chǔ)上進行多方面的設(shè)計延伸,實現(xiàn)設(shè)計的效果的最大化。隨著現(xiàn)在的經(jīng)濟形式的多元化的發(fā)展,對于環(huán)境藝術(shù)的設(shè)計已經(jīng)不能單單的從表面進行定論,需要學生從多角度的方向進行深層次的分析,然后進行設(shè)計。
三、結(jié)束語
發(fā)散性思維的教學方式,不僅能夠豐富現(xiàn)在的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教育的教育形式,還可以促進學生從多個角度,多個方面進行問題的解決。淡化傳統(tǒng)的教育形式以及傳統(tǒng)的考試答案對于學生的禁錮,鼓勵學生通過舉一反三的形式進行學習以及設(shè)計。打破傳統(tǒng)的固有的教育形式對于學生的束縛。促進學生更好的學習環(huán)境藝術(shù)設(shè)計,更好的發(fā)揮自己的想象進行創(chuàng)新。發(fā)散性教學可以很好地促進環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教育的發(fā)展。
參考文獻
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[2]王莉莉+發(fā)散性思維在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學中的應(yīng)用[J]美術(shù)教育研究,2014(8):90-90.
傳統(tǒng)語文教學模式與語文教學信息化整合模式比較表
一、模式類型及程序的變化
傳統(tǒng)的教學模式是以“講授―接受”為主的接受式認知模式,也稱赫爾巴特教學模式,后在我國盛行為“五段教學法”,即“組織教學―復習過渡―講授新教材―鞏固新教材―布置課外作業(yè)”。雖然這種教學模式對于系統(tǒng)知識體系的傳授的確具有較好的效果,但模式類型單一,基本上以教師、課堂、書本為中心,忽視學生的主體性,已難以適應(yīng)時代的需求。而近年來,信息技術(shù)與課程整合模式的研究引起了教育技術(shù)界的重視,很多專家學者提出了不少信息技術(shù)與課程整合的模式,如何克抗教授提出的講授、個別輔導、探索、協(xié)作等五類網(wǎng)絡(luò)教學模式,祝智庭教授總結(jié)歸納的個別授導、教學模擬、智能導師、問題解決等23種信息化教學模式,李克東教授提出的情境―探究式、小組合作―遠程協(xié)商式等四種數(shù)字化學習模式,此外還有多媒體演示型、網(wǎng)絡(luò)專題研習型,這些多樣化、偏重學生為主體的信息化教學模式對于傳統(tǒng)語文教學都是震撼沖擊。
二、教學環(huán)境的變化
傳統(tǒng)的教學環(huán)境觀認為,教學環(huán)境是由學校建筑、課堂、圖書館、實驗室、操場及家庭中的學習區(qū)域所組成的學習場所。這顯然是一種靜態(tài)的教學環(huán)境論?,F(xiàn)代教學環(huán)境包括物質(zhì)環(huán)境和心理環(huán)境兩大方面。環(huán)境物質(zhì)教學環(huán)境是“硬環(huán)境”,它由教學設(shè)備、教學信息和教學組織形式等因素構(gòu)成。心理教學環(huán)境是由學校內(nèi)部各種人的心理要素所構(gòu)成的一種無形的“軟環(huán)境”,是學校教學活動賴以進行的心理基礎(chǔ)。它由人際關(guān)系、課堂心理氣氛、教與學的形式等因素構(gòu)成。
現(xiàn)代信息技術(shù)融入語文課堂以后,教學環(huán)境發(fā)生了根本的變化。電化教學設(shè)備成為教學信息的第三載體,各種特定功能的教學設(shè)備在學校教學中有了廣泛的使用。如語音室、音樂室、計算機房、視聽室、多媒體教室等,尤其是以計算機為核心的多功能教學設(shè)備在教學中的廣泛運用,為語文教學構(gòu)建了一個多媒體、網(wǎng)絡(luò)和智能有機結(jié)合的個別化、交互式、開放性的動態(tài)教學環(huán)境,使現(xiàn)代物質(zhì)教學環(huán)境發(fā)生了前所未有的變化,為現(xiàn)代學校提供了良好的教學環(huán)境。此外,教學環(huán)境不只局限于“場所”類的物質(zhì)環(huán)境,還包括教學教學信息、人際關(guān)系、課堂心理氣氛等要素。它與教學活動共存共生,隨著教學活動進程的展開,教學環(huán)境中的情況和條件也不斷發(fā)生變化。
三、教學媒體及作用的轉(zhuǎn)變
教學媒體是指在教學活動中傳遞教育信息的載體和中介。在傳統(tǒng)教學模式中,媒體基本上是“教科書+黑板+視聽媒體”,其中視聽媒體還是缺少互動功能的單向傳輸,而傳統(tǒng)教學媒體的作用也只是教師講解和演示用的輔助工具。在信息時代的新型教學模式中,傳統(tǒng)的教學媒體正逐漸向現(xiàn)代教學媒體,即“教科書+多媒體+網(wǎng)絡(luò)”轉(zhuǎn)變。教學媒體的功能不再只是傳遞教學內(nèi)容的載體,而是多樣化;不僅作為教師講解和演示用的輔助工具,更用于指導學生主動學習和交流的認知工具和資源環(huán)境、交流工具、成果工具??偠灾?現(xiàn)代教學媒體不僅可以增進學習效果,擴充學習資源,而且可以提高學生的學習興趣,增進學生的互動、協(xié)作,其所能達到的教學效果,遠非傳統(tǒng)教學媒體所能企及。正如Salomon描述的那樣:“計算機只是一連串反應(yīng)的導火線,是制作面包的發(fā)酵粉?!?/p>
四、教學方式及過程的轉(zhuǎn)變
教學方式指各種教學方法的配合方式,甚至不僅包括教師進行教學的方法,而且包括學生進行學習的方法及整個教學組織的方式。傳統(tǒng)語文教學模式以“教”為中心,在多媒體、網(wǎng)絡(luò)的教學環(huán)境下,教學方式在重視教時更把中心逐漸向以“學”為中心轉(zhuǎn)變。單一的班級授課制轉(zhuǎn)變?yōu)閭€別化教學、小組教學、班級授課、協(xié)作學習、遠程教育等多種教學組織形式。傳統(tǒng)教學方法基于歸納或演繹的講解,教學過程也按部就班,而基于現(xiàn)代信息技術(shù)的語文教學將教學過程轉(zhuǎn)化為師生通過情景創(chuàng)設(shè)、問題探究、協(xié)商學習、意義建構(gòu)等活動組織的以學生為主體的學習過程,學生在自我探究、自我發(fā)現(xiàn)、自我建構(gòu)的基礎(chǔ)上獲得知識、形成能力。教學過程成為課程內(nèi)容持續(xù)、動態(tài)的生成與轉(zhuǎn)化、意義不斷建構(gòu)與提升的過程。
五、師生角色及關(guān)系的轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)教學模式中教師處于“傳道、授業(yè)、解惑”的主體,是知識傳遞的權(quán)威,是課程計劃的執(zhí)行者,是學生學習的控制者,學生在封閉的狀態(tài)下被動地接受知識,師生關(guān)系必然體現(xiàn)著“師道尊嚴”,師生、生生缺乏雙向信息和多向信息的交流。在語文教學信息化整合模式中,教師不僅是教科書的執(zhí)行者,而且是課程的建設(shè)者、開發(fā)者和教育教學的學習者、研究者;不僅僅是教學活動的中心、知識的傳授者、教學的管理者,更多地成為學生學習和發(fā)展的引導者、組織者、合作者。學生角色則從機械接受知識的封閉被動的學習者,轉(zhuǎn)變?yōu)槟軇咏?gòu)知識、操作認知工具、積極尋求合作、參與教學活動的開放主動的學習者、研究者。他們將在教師的引導下積極、主動學習、發(fā)現(xiàn)、探索和鉆研知識,把握學習的主體地位,真正成為學習的主人。師生角色的變化必然構(gòu)建新型的師生關(guān)系。新型師生關(guān)系應(yīng)該是教師和學生在人格上是平等的、在交互活動中是民主的、在相處的氛圍上是和諧的。
六、教學評價的轉(zhuǎn)變
教學評價是教學各環(huán)節(jié)中必不可少的一環(huán),它的目的是檢查和促進教與學。傳統(tǒng)的教學模式存在著評價主客體單一、方式簡單、內(nèi)容淺顯、層次較低等諸多問題。信息技術(shù)與語文教學整合的新型教學模式的教學評價有以下特點:①評價客體(對象)重心由教師轉(zhuǎn)向?qū)W生:傳統(tǒng)教學評價的主要對象是教師,對學生的評價更多地集中于對教師所傳授知識接受的數(shù)量有多少,掌握程度的深淺等為標準。新模式提倡以學習者為中心,所以教學評價的對象必然從教師轉(zhuǎn)向?qū)W習者,評價學習者的學習。而對教師評價的出發(fā)點則從教改變成是否有利于學生的學,是否為學生創(chuàng)設(shè)有利于學習的環(huán)境及能否引導學生自主地學習等,顯而易見,對教師的評價標準是圍繞著學習者制定的。②評價主客體的多元化:傳統(tǒng)教學評價主客體單一,忽視評價主客體的多源、多向的價值。新模式評價對象除了對教師、學生、教學內(nèi)容進行評價之外,還要對與教學媒體,如多媒體使用、網(wǎng)絡(luò)教學支撐平臺和學習支持服務(wù)系統(tǒng)等進行評價。同時新評價將教師、學生、家長等納入評價主體的行列,這樣,傳統(tǒng)的被評價者成為了評價主體中的一員,在評價主體擴展的同時,加強評價者和被評價者之間的互動,在相互溝通協(xié)商中,增進了雙方的了解和理解,易于形成積極、友好、平等和民主的評價關(guān)系。③評價方法的多樣化:新模式綜合采用多種評價方式,如形成性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合,定性評價和定量評價相結(jié)合,注意教師的評價、學生的自我評價與學生間的互相評價相結(jié)合,有時還可讓學生的家長積極參與評價活動等。④評價重過程和綜合性:評價重心的轉(zhuǎn)移從過分關(guān)注結(jié)果逐步轉(zhuǎn)向?qū)^程的關(guān)注,評價功能從注重甄別與選拔轉(zhuǎn)向激勵、反饋與調(diào)整。著重綜合評價,從知識與能力、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀幾方面進行評價,以全面考察學生的語文素養(yǎng)。
融現(xiàn)代信息技術(shù)于語文課程與教學,實現(xiàn)二者的有機整合,探索更新、更豐富的教學模式,這將是21世紀我國語文課程發(fā)展的一個方向,也是當前語文教學創(chuàng)新的有力“生長點”。
參考文獻:
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[3]康霖.現(xiàn)代教學環(huán)境構(gòu)成要素與功能探析.
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【關(guān)鍵詞】計算機;網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;地理教學
一、什么是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的地理教學
簡單的說:“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的地理教學,就是利用網(wǎng)絡(luò)進行地理教學?!彼蚱屏藗鹘y(tǒng)的地理教學組織形式,以互聯(lián)網(wǎng)為依托,利用網(wǎng)絡(luò)的特性和資源,創(chuàng)造一種有意義的地理教與學環(huán)境。它最大的特點就是:能積極引導學生在網(wǎng)絡(luò)中獲取地理知識,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,擴大了學生在地理學習中的自主空間。
二、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下地理教學的特點與優(yōu)勢
1.興趣性
利用網(wǎng)絡(luò)組織地理教學,內(nèi)容具有時代性,手法具有多樣性,教學氛圍輕松、活潑,不但可以使學生在良好狀態(tài)下自主、積極地學習。還能用聲音、圖像、視頻、動畫等形式體現(xiàn)教學內(nèi)容。這些能刺激學生的感官,激發(fā)學生的學習興趣,加深對知識的認知,促進思維與理解,提高學習效率。
2.交互性
網(wǎng)絡(luò)教學實現(xiàn)了人機交互和人與人之間的交互。學生通過聊天室可以相互交流學習中遇到的問題、學習心得;學生和教師也可以直接進行交互,在互教互學中學習知識,而且可以培養(yǎng)學生之間的合作精神。
3.主動參與性
在平時的課堂教學中有些學生不能大膽發(fā)言,不能積極主動地參與到課堂教學中。網(wǎng)絡(luò)教學的人機交互和人與人之間的交互,為這些學生提供了一個主動參與到課堂教學中的平臺。
4.全局性
傳統(tǒng)地理教學采取的教學方式是“抓兩頭,帶中間”,往往造成“好生吃不飽,差生吃不了”的現(xiàn)象。而建立在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境教學上,則為學生合作提供了廣闊的空間和多種可能,使個性化學習成為現(xiàn)實。學生可以根據(jù)自己的知識基礎(chǔ)與學習進度,自定進度進行個別化學習,基礎(chǔ)薄弱、接受能力較差的學生,可以有足夠的時間思考并回答問題,同時也能得到教師具有針對性的指導和幫助;接受能力較強的學生,則可以通過網(wǎng)絡(luò)去獲取更多的知識。這就克服了傳統(tǒng)課堂無法兼顧每個學習者興趣和能力而形成的“一刀切”現(xiàn)象,真正實現(xiàn)了因材施教。
5.靈活性和實用用性
學生通過網(wǎng)絡(luò)課件依據(jù)自己的學習進度、知識的掌握情況自主選擇學習內(nèi)容及測試題。教師可根據(jù)課堂反饋隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)對教學內(nèi)容進行調(diào)整,更新更好地滿足教學需要。增強了教學的實用性。
三、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下地理教學的模式
1.網(wǎng)絡(luò)教學模式
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的高中地理教學模式可表述為“創(chuàng)設(shè)情景――提出課題――自主學習――網(wǎng)上協(xié)作――課題小結(jié)”五個環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的高中地理教學模式流程圖如下(圖一)所示。這種全新的網(wǎng)絡(luò)教學設(shè)計模式既發(fā)揮了教師的指導作用,又充分體現(xiàn)了學生的認知主體作用。其特點是:真正實現(xiàn)了個別化教學;有利于研究性學習的開展。
它保留了“傳遞―接受”教學活動進程,同時吸收以學生為中心的教學設(shè)計思想。在“傳遞―接受”教學活動進程中,通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助而進行的“人―機”交互或“人―人”交互,讓學生自主探索、思考、發(fā)現(xiàn),讓每一位學生實時體驗知識的發(fā)現(xiàn)和“創(chuàng)造”過程。學生的學習結(jié)果是學生自己發(fā)現(xiàn)或“創(chuàng)造”出來的,不同的學生根據(jù)自己的原有水平不同程度地學習了知識和培養(yǎng)了能力,從而實現(xiàn)了個別化教學;此外,這種教學設(shè)計模式使學生主動地從課堂內(nèi)的學習延伸到課堂之外,通過網(wǎng)上協(xié)作獲取所需資料,進行研究性學習,以培養(yǎng)學生的獲取、加工、處理信息的能力。
2.網(wǎng)絡(luò)教學結(jié)構(gòu)
(1)自主式學習,又叫“瀏覽式學習”。對于想泛泛了解網(wǎng)絡(luò)資源庫中的個別地理內(nèi)容,或者只是作為課后的一種延伸,可選用此法學習。
(2)程序式學習,是指學生按照老師預先設(shè)定的步驟和內(nèi)容進行的學習。這種學習方式適合于基礎(chǔ)知識較少,不能自主地選擇適當?shù)膶W習內(nèi)容和策略的學生。
(3)轉(zhuǎn)化式學習,是指將學習重心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化,從學生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化,學生在科學探究活動中通過經(jīng)歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程,學習地理知識與技能,體驗科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領(lǐng)悟科學的思想和精神。
四、在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下地理教學中應(yīng)注意的問題
1.忽視教師的指導作用
每個教學過程都是教師教和學生學的雙邊活動,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的地理教學是強調(diào)以學生為中心,但不能忽視教師的指導作用,學生的信息加工的主體,是知識意義的構(gòu)建,而教師是過程中的組織者和指導者,在教學過程中起著促進和幫助作用,因此在教學過程中絕不能忽視教師的指導作用。
2.否定傳統(tǒng)教育手段
當我們在采用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境地理教學的時候,也許有了新的效果,意想不到的收獲,是其它教學手段無法比擬的,那么就斷然和全部否定傳統(tǒng)的教學手段。常言說:“教無定法”,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境教學固然有它的優(yōu)越性,但傳統(tǒng)教學的某些手段也是網(wǎng)絡(luò)教學不可小覷的,比如:地理的掛圖、地理模型、錄像機、影碟機等這些操作簡單實用是計算機網(wǎng)絡(luò)教學所不能完全代替的,因此,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下地理的教學也要結(jié)合其他的教學手段來互補,爭取把課堂的效果達到最佳。
3.片面追求學生的自主能力
在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學,我們雖然提倡以學生為主,但也并不是片面追求學生的自主作用,什么事情都讓學生自己做,什么事情都讓學生自己想的“放羊式”教學,這樣既培養(yǎng)不了學生的創(chuàng)新精神,也達不到課堂預期效果。
五、結(jié)束語
隨著計算機的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的地理教學仍在不斷改進探索當中,它的教學前景無可估量。怎樣在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下提高地理教學的效果發(fā)揮其優(yōu)勢,不斷探索新方法來彌補不足,使網(wǎng)絡(luò)教學真正成為新型的教學模式,真正實現(xiàn)地理課堂教學的突破,仍是我們以后努力的方向。
【參考文獻】
[1]侯煜邦.在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展地理教學的優(yōu)點與存在的問題.
[2]李伯玨.基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的地理教學初探.
關(guān)鍵詞:慕課環(huán)境工程反思探索
慕課是一種開放性的在線課程,開放性、規(guī)模性,以及在線學習是慕課的主要特點。自“大規(guī)模開放在線課程”的提出,眾多的慕課平臺也相繼出現(xiàn),尤其是以優(yōu)達學城、美國斯坦福大學創(chuàng)建的Coursera,以及麻省理工與哈佛大學聯(lián)合創(chuàng)建的Edx為主的在線平臺,快速地震撼了整個教育界,而影響最深的莫過于傳統(tǒng)的教學模式。因此,我們要以環(huán)境工程理論的教學現(xiàn)狀為出發(fā)點,加強對慕課環(huán)境下環(huán)境工程理論教學的有效探究。[1]
一、環(huán)境工程理論教學的現(xiàn)狀
環(huán)境工程具有較強的專業(yè)性與實踐性,在環(huán)境工程理論的教學活動中,教師必然以社會需求為核心,同時結(jié)合工程實踐。學校在人才培養(yǎng)方案的制定過程中,要充分結(jié)合自身特色,以社會環(huán)境為核心,加大綜合性環(huán)境工程人才的培養(yǎng),以國家政策為核心,組建本土特色的專業(yè)人才隊伍。現(xiàn)階段,隨著素質(zhì)教育的不斷發(fā)展與落實,高等院校的培養(yǎng)目標也發(fā)生了變化,以寬專業(yè)、厚基礎(chǔ)為標準拓展了人才的培養(yǎng)路徑。[2]
因此,在人才培養(yǎng)目標的制定過程中,一定要以社會發(fā)展為基礎(chǔ),以工程專業(yè)認證為核心。但是,在理論教學活動中,因教學資源、設(shè)備,以及場地的局限性,導致很多地區(qū)無法有效開展實踐教學活動,尤其是課本中各種反應(yīng)器的運行、污水處理工藝等,教師只能通過理論闡述去開展課程,導致學生在缺少教學實踐的情況下,無法真正地掌握教學內(nèi)容,不僅降低了教學質(zhì)量與教學效率,更打擊了學生的學習積極性。
二、慕課教學模式的優(yōu)勢
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,慕課憑借互聯(lián)網(wǎng)渠道,將名校開發(fā)的慕課課程提供給學生使用,彌補了傳統(tǒng)教學活動中的各種缺陷。首先,資源豐富是慕課教學的最大優(yōu)勢,學生能在慕課平臺尋找滿足自身要求的教學資源,也可以從基礎(chǔ)慢慢學起。其次,高校教學聯(lián)盟成為慕課最明顯的標志,高校間打破了資源屏障,共享資源讓知識體系更加完善,為學生的學習提供了資源保障,為學生營造了系統(tǒng)性的學習環(huán)境。[3]
慕課平臺采取大數(shù)據(jù)分析與記錄模式,了解學生的學習路徑,為學生提供個性化的學習要求。而且融入了社交理念,通過各類社交手段,沖破了傳統(tǒng)課堂的束縛性,無形中組建了學習氛圍濃郁的學習組織,促進了師生關(guān)系的和諧發(fā)展,促進多元化、多主體互動模式的發(fā)展。同時,虛擬慕課學習社區(qū)充分地發(fā)揮出論壇的功效,學生能在輕松的環(huán)境下實現(xiàn)交流與溝通。因此,慕課革新了傳統(tǒng)教學模式,提高了整體的教學效果。
三、在慕課環(huán)境下,環(huán)境工程理論教學的思考
1.慕課教學對教師整體素質(zhì)提出了更高要求
在慕課教學模式下,需要教師具備較高的專業(yè)素養(yǎng)。因此,教師要革新教學理論,提高自身的綜合素質(zhì),重新定位自身的教學角色。首先,加強對教學資源的有效收集,緊跟專業(yè)領(lǐng)域的前沿動態(tài),拓展學生的知識深度與廣度。強化信息化教學的處理能力,通過對資源的二次處理,提高學生對抽象知識點的理解能力。其次,立足信息技術(shù)發(fā)展前沿,不斷創(chuàng)新教學方式,深度挖掘教學內(nèi)容。堅持以人為本的教學理念,樹立正確的三觀,努力提高自身的綜合素養(yǎng),對專業(yè)知識結(jié)構(gòu)進行不斷的優(yōu)化,只有提高自身的專業(yè)素質(zhì),才能在慕課背景下提高教學效率與教學質(zhì)量。
2.在環(huán)境工程理論教學中,慕課的有效應(yīng)用
在環(huán)境工程理論的傳統(tǒng)教學活動中,由于學生的人數(shù)較多,因材施教便成了一種理想模式,教學模式主要以板書、PPT為主。再加上教學內(nèi)容繁多,且課時量較少的緣故,不僅給教師的教學活動帶來了巨大的壓力,教學效果也不盡人意。學生在被動接受專業(yè)知識的過程中,不僅失去了學習興趣,同時抽象的理論增加了學生的理解難度。而慕課教學以網(wǎng)絡(luò)平臺為基礎(chǔ),以啟發(fā)式,情景式教學為主要形式,包含了大量的圖文資料以及視頻資料,不僅能激發(fā)學生的學習熱情,也有助于學生對知識點的理解。例如,在膜生物反應(yīng)器在污水處理中的應(yīng)用的教學活動中,教師可以在課前為學生簡單地介紹相關(guān)的知識點,讓學生對知識有一個大概的理解,再充分結(jié)合慕課在線課堂所提供的教學資源,采取理論結(jié)合視頻實踐的教學模式,給學生一種身臨其境的教學感受,實現(xiàn)學生對工程現(xiàn)場的運行管理活動進行充分的掌握。
在專業(yè)課程的教學活動中,教師要充分發(fā)揮學生的主體地位,加強對學生的有效引導,積極發(fā)揮慕課資源的教學優(yōu)勢,使自身的教學水平得到有效的提升,健全知識體系,在具體的教學活動中完善自身的教學模式與特點,激發(fā)學生的學習積極性,支持學生的個性化發(fā)展,讓學生主動地加入教學活動中,加強慕課教學模式的有效應(yīng)用,為學生營造一個充滿激情的學習氛圍。同時,充分利用信息化手段,加強對學生學習效果的有效檢測,并對反饋結(jié)果進行歸納與總結(jié),拓展教學內(nèi)容,將慕課教學模式充分地融入傳統(tǒng)課堂,實現(xiàn)課堂的合理創(chuàng)新,讓慕課發(fā)揮出應(yīng)有的價值與作用,促進慕課教學模式的發(fā)展。
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,各校校園網(wǎng)的建設(shè)逐漸成功并廣泛使用,使網(wǎng)絡(luò)中的教育資源變得非常豐富,可以說是應(yīng)有盡有,并且信息資源處于開放狀態(tài)。傳統(tǒng)方法下的學生在學校里學到的知識相對來說非常有限,無法滿足社會發(fā)展的需求,而網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中大量的教育資源為網(wǎng)絡(luò)教學提供了有力的保障。
二、網(wǎng)絡(luò)教學的優(yōu)勢
在網(wǎng)絡(luò)教學中,教師由傳統(tǒng)的知識傳遞者變?yōu)閷W生學習的指導者,學生從被動聽講轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c。這樣的網(wǎng)絡(luò)教學突出強化了學生的主導性、教學交互和針對性等各項優(yōu)勢;網(wǎng)絡(luò)課堂不是簡單的教師對課程內(nèi)容的講授,而是動態(tài)的教與學的過程;傳統(tǒng)課堂教學的最大弊端,是不能實現(xiàn)真正意義上的因材施教。而在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,網(wǎng)絡(luò)的超大容量,可以滿足不同學生的學習需求,從而實現(xiàn)真正意義上的因材施教。傳統(tǒng)課堂突出對知識的理解與記憶,導致學生出現(xiàn)依賴心理,缺乏積極進取和主動學習的精神。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,學生面對大量的資源,須根據(jù)教學目標主動尋求知識,從而促進學生主動學習態(tài)度的形成和自我學習能力的提高。
三、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對教學中師生關(guān)系的影響
在傳統(tǒng)教學中,老師占主體地位,學生被迫地學習,沒有較大的自由空間。而一個不太稱職的教師可能會影響一群學生的學習態(tài)度和成績,這種不利影響有時候會出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。而網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學是以學生為中心的,教師對課程的講解必須配合學生相應(yīng)的生活和學習環(huán)境。采用網(wǎng)絡(luò)教學屬于開放性的教育,能實現(xiàn)資源共享,為學生的學習和研究提供方便。網(wǎng)上有一些優(yōu)秀教師的講課視頻、圖像和文字及他們的豐富的教學經(jīng)驗和一針見血的見解,讓學生可以在學完一節(jié)課后去參考這些網(wǎng)上資料,補充和完善自己的知識??梢姡W(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的師生關(guān)系由傳統(tǒng)的一對多變成了多對多關(guān)系,師生的界限也越來越模糊了。
四、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對教學方式的影響
多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,分布式計算機的廣泛應(yīng)用,加速了虛擬實驗軟件的開發(fā)和應(yīng)用,學生通進計算機或網(wǎng)絡(luò)可重復地觀看和操作模擬實驗,得到感性認識。網(wǎng)絡(luò)教學使傳統(tǒng)教學法一些不能實現(xiàn)的教學方式得以實現(xiàn),同時又能重復操作,反復練習,節(jié)省了人力、物力和財力,加深了學生的感性認識,從而提高了學生對知識的理解。而另外網(wǎng)絡(luò)化的環(huán)境下,信息量豐富,學生像在信息的海洋中遨游;因此學習者在使用網(wǎng)絡(luò)提供的學習環(huán)境進行學習時,面對海量的網(wǎng)絡(luò)資源信息,學生往往會被網(wǎng)上的其他信息所吸引,容易迷失方向,出現(xiàn)迷航現(xiàn)象;教師在教學過程中應(yīng)加強引導,讓學生樹立正確使用網(wǎng)絡(luò)的觀念。
五、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對課程教學的影響
中技院校培養(yǎng)學生的目標之一是要培養(yǎng)學生的自主意識和創(chuàng)新能力,提高學生的學習主動和協(xié)作性。計算機網(wǎng)絡(luò)的通訊和共享功能,為學習提供了得天獨厚的交流、討論環(huán)境和條件;互聯(lián)網(wǎng)的豐富教學資源為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力提供了較優(yōu)越的環(huán)境。而網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的教學能夠充分調(diào)動學生的主動性和鍛煉學生之間的協(xié)作性??梢?,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對課堂教學會產(chǎn)生較積極的影響。
六、網(wǎng)絡(luò)課堂中教學效果的評價
【關(guān)鍵詞】 增強現(xiàn)實;多媒體技術(shù);教學環(huán)境
【中圖分類號】 G40-057 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1009—458x(2013)05—0087—05
增強現(xiàn)實(Augmented Reality,簡稱AR),源自虛擬現(xiàn)實,是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要分支。它將計算機生成的虛擬物體、場景或系統(tǒng)提示信息融合到真實世界中,從而實現(xiàn)對現(xiàn)實的增強,是通過計算機系統(tǒng)提供的信息增加用戶對現(xiàn)實世界感知的技術(shù),因此稱之為增強現(xiàn)實技術(shù)[1]。增強現(xiàn)實技術(shù)綜合了圖像識別、空間定位、虛擬現(xiàn)實、計算機圖形處理等學科,將數(shù)字信息和三維虛擬模型精確地疊加顯示到真實場景,創(chuàng)新性地實現(xiàn)了人機交互。隨著計算機軟、硬件能力的提高,增強現(xiàn)實快速進入到大眾視野,并在會展、營銷、設(shè)計、出版、娛樂等領(lǐng)域發(fā)揮出越來越重要的作用,被《時代周刊》列為當前最具活力和前景的十大技術(shù)之一[2]。
一、引言
增強現(xiàn)實是近年來國外眾多知名大學和研究機構(gòu)的研究熱點之一。除了應(yīng)用于數(shù)據(jù)模型的可視化和虛擬訓練等領(lǐng)域之外,由于它能使虛擬信息與現(xiàn)實世界進行真實的互動輸出,在醫(yī)療研究與解剖訓練、精密儀器制造與維修、軍用飛機導航、工程設(shè)計和遠程機器人控制等領(lǐng)域,具有比虛擬現(xiàn)實技術(shù)更加明顯的優(yōu)勢[3]。隨著增強現(xiàn)實技術(shù)研究的不斷深入,其在教育領(lǐng)域的研究也逐步展開。目前,國外的研究主要集中在少兒早期教育上。奧地利維也納大學利用頭戴式設(shè)備完成了一個增強現(xiàn)實的數(shù)學教學系統(tǒng),學生可以通過眼鏡在真實的空間中看到三維數(shù)學模型,并完成簡單操作[4];2007 年Dunser與Horneker 以寓言故事作為學習內(nèi)容并添加3D角色、聲音及互動道具來觀察5-7歲兒童如何利用增強現(xiàn)實技術(shù)進行互動與合作學習[5];2011 年El Sayed等人設(shè)計了一款增強現(xiàn)實學習卡片[6]。國內(nèi)教育技術(shù)領(lǐng)域一般集中在增強現(xiàn)實技術(shù)的教學應(yīng)用方面,如李婷等的《基于“視聯(lián)網(wǎng)”增強現(xiàn)實技術(shù)的教學應(yīng)用研究》[7]和徐媛的《增強現(xiàn)實技術(shù)的教學應(yīng)用研究》[8],多為宏觀的描述性介紹,沒有涉及實踐領(lǐng)域的研究成果。本文將增強現(xiàn)實技術(shù)與多媒體教學媒體進行融合,以創(chuàng)設(shè)增強現(xiàn)實的多媒體教學環(huán)境。這樣的教學環(huán)境可以滿足對復雜抽象實驗內(nèi)容的教學活動,能夠為學習者提供互動協(xié)作的學習條件,便于學習者進行實時交互交流和深度沉浸,同時也有助于學習者之間的情感交流。
二、增強現(xiàn)實的教育應(yīng)用及
教學環(huán)境設(shè)計類型
(一)增強現(xiàn)實的教育應(yīng)用現(xiàn)狀
增強現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了不少進展。哈佛大學的Dede等人[9]研究了基于AR 的課程學習模式,設(shè)計并開發(fā)了一個AR移動課程項目;新加坡國立大學的ZhiYingZhou等人[10]開發(fā)了wIzQubes 娛教系統(tǒng),采用AR 技術(shù)給兒童講故事,其非線性的交互控制方式改變了傳統(tǒng)的閱讀習慣,對兒童有很強的吸引力;日本的Kikuo Asai等為學習者提供了一種新型的學習工具,具有很大的發(fā)展空間[11]。我國的浙江大學開發(fā)了將增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于科技館中的“基因剪刀”項目,對提高兒童理解和學習科普知識的興趣具有顯著的效果。但從當前的狀況可知,增強現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用更多是單一的項目,對具體問題進行解決,沒有上升到綜合系統(tǒng)的層面。
(二)增強現(xiàn)實教學環(huán)境設(shè)計的類型
增強現(xiàn)實技術(shù)在教學環(huán)境設(shè)計中的運用主要包括兩大類:針對傳統(tǒng)課程教學環(huán)境的設(shè)計和針對實驗課程教學環(huán)境的設(shè)計。馬莉和沈克[12]構(gòu)建的基于增強現(xiàn)實技術(shù)的外語教學環(huán)境是針對傳統(tǒng)課程的教學環(huán)境設(shè)計;而沈克[13]利用增強現(xiàn)實技術(shù)在計算機導論實驗教學環(huán)境設(shè)計方面所做的研究,則是對相關(guān)實驗課程的設(shè)計。在傳統(tǒng)課程教學環(huán)境設(shè)計中,主要強調(diào)利用增強現(xiàn)實技術(shù)提升學習者對復雜學習內(nèi)容的認知水平,以及通過真實環(huán)境再現(xiàn)的手段,彌補傳統(tǒng)教學環(huán)境的不足。例如,增強現(xiàn)實外語教學環(huán)境對單詞理解的認知水平和真實場景下的口語交際能力具有促進作用。在實驗課程教學環(huán)境設(shè)計中,更加側(cè)重于對復雜抽象實驗操作能力的培養(yǎng)。無論是傳統(tǒng)課程還是實驗課程,基于增強現(xiàn)實的教學環(huán)境其設(shè)計核心是利用虛實結(jié)合、三維呈現(xiàn)以及實時交互的特點,彌補傳統(tǒng)教學環(huán)境的不足。其主要技術(shù)特征則是結(jié)合增強現(xiàn)實技術(shù)的特點,進行由虛擬信息到真實呈現(xiàn)的過程,主要包括:虛擬信息的識別、虛擬信息的分析處理和虛實場景的呈現(xiàn)三個部分。但從目前來看,增強現(xiàn)實教學環(huán)境設(shè)計較多利用技術(shù)本身在單一層面的運用,而沒有站在更高的層面從系統(tǒng)論的角度出發(fā)進行全面的設(shè)計和實施。
三、增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境的設(shè)計
(一)增強現(xiàn)實技術(shù)的原理和特點
1. 增強現(xiàn)實技術(shù)的基本原理
增強現(xiàn)實技術(shù)的基本原理是通過攝像裝置攝取使用者提供的識別卡片,捕捉卡片提供的信息、卡片的位置和活動情況,對捕捉的信息進行相應(yīng)的技術(shù)處理,把攝取的真實圖像信息和卡片識別信息經(jīng)過技術(shù)處理后生成的虛擬3D圖像一并通過顯示設(shè)備呈現(xiàn)出來,通過使用者對卡片的觸碰等,控制行為產(chǎn)生不同的效果,最終呈現(xiàn)出現(xiàn)實場景和虛擬影像的實時互動疊加(如圖1所示)。
增強現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)依賴于包括圖像識別、空間定位、虛擬現(xiàn)實、計算機圖像在內(nèi)的各類計算機相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。其中,圖像識別技術(shù)識別使用者提供的各類真實信息,供計算機進一步處理;空間定位技術(shù)能夠準確捕捉并識別卡片轉(zhuǎn)動或移動的信息,為在投影平面中的映射位置添加虛擬信息提供依據(jù);虛擬現(xiàn)實技術(shù)為建立一種同時包括虛擬世界和真實世界兩種要素的環(huán)境提供了可能;而計算機圖像技術(shù)則能夠給使用者提供更加逼真的視覺效果。正是有了多種相關(guān)技術(shù)的融合使用,增強現(xiàn)實技術(shù)才能將計算機所生成的虛擬物體、虛擬場景或相關(guān)信息疊加到真實世界情境當中,將用戶所感知的當前現(xiàn)實情境進行“增強”與“擴張”,按照用戶的要求將計算機產(chǎn)生的虛擬內(nèi)容實時疊加到視頻流,將三維虛擬物體放進用戶的環(huán)境中。隨著計算機視覺技術(shù)的發(fā)展,系統(tǒng)模型更具靈活性和真實感。用戶通過增強現(xiàn)實置身于虛實難辨的情境中,自身與真實世界的聯(lián)系仍存在,這種交互方式增加了用戶的沉浸感。
2. 增強現(xiàn)實技術(shù)的主要特點
增強現(xiàn)實技術(shù)主要包括以下三個特點:第一,現(xiàn)實和虛擬的自然融合。將顯示器擴展到真實環(huán)境,使計算機窗口與圖標疊映于現(xiàn)實對象;讓三維物體在用戶的全景視野中根據(jù)當前任務(wù)或需要交互地改變其形狀和外觀;對于現(xiàn)實目標通過疊加虛擬景象產(chǎn)生類似于X光透視的增強效果。第二,虛擬圖像以三維形式呈現(xiàn)。通過對識別卡片信息的技術(shù)處理,利用計算機產(chǎn)生三維空間圖像,用戶對虛擬圖像的可操作程度最大限度地接近真實和自然,為虛擬與現(xiàn)實的融合提供有利條件。第三,現(xiàn)實和虛擬的實時交互。使交互從精確的位置擴展到整個環(huán)境,從簡單的人機屏幕交流發(fā)展到將自身融合于周圍環(huán)境中。交互性不再局限于具體明確的位置,而是擴展到整個環(huán)境,可以根據(jù)使用者的真實活動調(diào)整計算機產(chǎn)生的增強信息。
(二)增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境的架構(gòu)
1. 傳統(tǒng)多媒體教學環(huán)境的不足
隨著信息化的發(fā)展,多媒體技術(shù)在教學活動中得到了廣泛的運用?,F(xiàn)有多媒體教學環(huán)境普遍存在以下幾個問題:第一,不能滿足微格教學的需要。為了解決在教學過程中存在的問題,改進教學方法,教學活動往往需要被實況錄制下來。傳統(tǒng)的多媒體錄制設(shè)備,只能單純地錄制視頻和音頻,無法多維度地錄制教學活動的全過程。第二,不能實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)精品視頻課程的制作與傳播。對于優(yōu)秀教師的講課實例,通常都需要拍攝成精品課程以進行評比或資源共享,現(xiàn)在教學過程中經(jīng)常運到多種多媒體設(shè)備,傳統(tǒng)的拍攝手段已經(jīng)無法完美地詮釋課堂教學的精華。第三,不能滿足多媒體教學資源的廣泛利用。受教學場地的限制,現(xiàn)有多媒體教學系統(tǒng)只能滿足少數(shù)學習者的學習需求,如何更經(jīng)濟、更有效地擴大受眾面積,最大限度地發(fā)揮優(yōu)質(zhì)教學資源的效果,也是一個很重要的問題。第四,不能實現(xiàn)學習者對復雜抽象實驗內(nèi)容的學習要求?,F(xiàn)有的多媒體技術(shù)不能實現(xiàn)學習者與學習內(nèi)容的真正交互,較為復雜抽象的理化生實驗教學內(nèi)容難以被學習者直觀地感受和理解。而基于增強現(xiàn)實的多媒體教學環(huán)境可以有效地解決上述問題。
2. 增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境的設(shè)計
針對傳統(tǒng)多媒體教學環(huán)境在示范性、共享性和演示性等方面的缺陷,基于增強現(xiàn)實的多媒體教學環(huán)境通過配合使用電子白板和自動視音頻錄制設(shè)備,解決教學示范性問題;通過以云存儲資源服務(wù)器為中心的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),解決教學資源共享性問題;利用增強現(xiàn)實技術(shù),解決教學演示問題。解決示范性和共享性問題的工作模塊包括:① 使用電子白板為核心的多媒體設(shè)備完成基本的教學活動;② 利用自動捕捉設(shè)備對教學活動進行實時監(jiān)控和錄制;③ 教學資源通過互聯(lián)網(wǎng)實時廣播,與遠程學習者互動交流;④ 對錄制的教學活動進行編輯、加工,制作成精品視頻課程,并通過互聯(lián)網(wǎng)實時。
解決多媒體教學環(huán)境中的示范性、共享性和演示性問題,不是單一技術(shù)設(shè)備的疊加運用,而是根據(jù)需要,結(jié)合教學內(nèi)容,加以綜合設(shè)計與運用。例如,有些教學內(nèi)容強調(diào)對學習者感知能力的培養(yǎng),重視示范和演示;有些教學內(nèi)容則強調(diào)學習者的互動交流和共享。
3. 增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境的使用
使用增強現(xiàn)實的多媒體教學環(huán)境,首先要進行前端需求分析。分析的內(nèi)容主要包括兩個方面:教學內(nèi)容和教學過程,即根據(jù)教學目標選擇適當?shù)慕虒W內(nèi)容,并確定教學過程的基本流程。分析教學內(nèi)容,選擇適當?shù)亩嗝襟w教學材料(識別卡片)。根據(jù)所確定的教學過程,有針對性地選擇偏重示范演示或偏重協(xié)同操作的識別卡片。識別卡片的選擇直接影響著后續(xù)信息的采集、處理、呈現(xiàn)以及互動等教學過程的展開。同時,依據(jù)教學過程的不同,選擇適當?shù)亩嗝襟w設(shè)備,支持教學活動的實施。根據(jù)需求分析的結(jié)果選擇識別卡片和多媒體設(shè)備,隨后是教學活動的具體實施過程。傳統(tǒng)課程的教學實施偏重示范演示,實驗類課程的教學實施則偏重互動操作,強調(diào)動手能力的培養(yǎng),教師根據(jù)教學內(nèi)容對識別卡片實施不同的操作,以呈現(xiàn)不同的效果。對教學效果的測評,也主要通過教學內(nèi)容和教學過程兩個方面。教學內(nèi)容方面主要考核識別卡片的選擇和功能是否得當、有效;教學過程方面主要考核在增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境中整個教學過程的實施情況。通過考核,可以豐富教學材料,完善教學過程,不斷提升整個教學環(huán)境的利用效果。圖2顯示了增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境的具體使用流程。
教學演示問題是多媒體教學環(huán)境設(shè)計的核心,需要通過增強現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)。具體的流程包括: ① 視頻設(shè)備采集識別卡片上的信息,通過增強現(xiàn)實軟件系統(tǒng)地處理信息,將真實的圖像和生成的三維物體圖像呈現(xiàn)在顯示設(shè)備上;② 教師講解的同時,配合變換識別卡片的角度和觸碰卡片上的標記,顯示設(shè)備上就會呈現(xiàn)出三維物體的不同角度,可以與三維物體進行互動;③ 通過多媒體設(shè)備,將整個增強現(xiàn)實教學環(huán)境下開展的學習活動錄制下來并進行編輯制作、網(wǎng)絡(luò)直播互動和后期點評。增強現(xiàn)實教學環(huán)境的主體如圖3所示。通過視頻采集設(shè)備獲取教師手中識別卡片的信息,通過增強現(xiàn)實軟件系統(tǒng)對信息進行處理后,將多媒體教室中的現(xiàn)實環(huán)境和教師的真實影像信息與經(jīng)過處理后生成的虛擬三維圖像一并呈現(xiàn)在多媒體顯示設(shè)備上,教師通過現(xiàn)場講解,加以對識別卡片的觸碰等控制行為,在顯示設(shè)備上產(chǎn)生虛實結(jié)合的三維效果,最終呈現(xiàn)真實場景和虛擬影像的實時互動疊加,為學習者呈現(xiàn)實時、互動、虛實結(jié)合的立體教學環(huán)境。也可以將整個教學活動的資料進行多媒體編輯,利用互聯(lián)網(wǎng)設(shè)置為教學云資源,以實現(xiàn)點播或直播的功能。遠程學習者也可以參與到整個教學活動中,實現(xiàn)遠程學習者與教學現(xiàn)場及其他遠程學習者之間的三方互動交流,最大限度地共享多媒體教學環(huán)境和學習資源。
四、增強現(xiàn)實多媒體教學
環(huán)境的應(yīng)用和意義
(一)增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境的應(yīng)用
基于增強現(xiàn)實的多媒體教學環(huán)境,最大程度地提供了對復雜抽象甚至涉及危險的實驗內(nèi)容的教學支持。比如,物理實驗中涉及很多宏觀的、抽象的實驗教學內(nèi)容,生物實驗中則涉及很多微觀層面的教學內(nèi)容,化學實驗中更是涉及不少危險的教學實驗內(nèi)容。增強現(xiàn)實技術(shù)具有現(xiàn)實和虛擬自然融合、虛擬信息三維動態(tài)呈現(xiàn)以及現(xiàn)實和虛擬實時交互的特點,恰好彌補了現(xiàn)有多媒體技術(shù)的不足,將復雜抽象的實驗內(nèi)容通過技術(shù)處理,制作成相應(yīng)的識別卡片(如圖4所示)。在進行這些實驗內(nèi)容教學時,可以利用相應(yīng)的識別卡片,通過使用增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境,為學習者呈現(xiàn)更加貼切的學習資源,實現(xiàn)學習者與抽象學習內(nèi)容的真實交互,獲得更好的學習效果。
基于增強現(xiàn)實的多媒體教學環(huán)境在筆者所處的物理與電子工程學院得到了初步展示和使用,主要應(yīng)用涉及基礎(chǔ)物理和電子電路實驗兩個課程。本文結(jié)合設(shè)計的應(yīng)用框架對兩門課程進行了嘗試性的實驗。學生普遍感覺新穎、生動、有吸引力,直觀教學效果良好,更深層次的效果有待進一步觀察。通過對兩門課程的教學實驗,筆者認為,根據(jù)教學內(nèi)容的不同,教學環(huán)境支持的側(cè)重點也不同。針對傳統(tǒng)課程的教學活動主要解決示范性和演示性問題。例如,在基礎(chǔ)天體物理學的教學過程中,涉及對天體溫度、密度、光度、化學成分的分析以及天體間彼此運動現(xiàn)象規(guī)律的分析,乃至黑洞相關(guān)知識的講解,與較為直觀的化學、生物知識不同,此類教學內(nèi)容呈現(xiàn)虛擬、抽象的特點,是教學的難點。傳統(tǒng)課堂教學活動中以說教為主,缺乏示范演示,即使引入多媒體教學設(shè)備,也很難實現(xiàn)較好的呈現(xiàn)效果。增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境恰能發(fā)揮其優(yōu)勢,彌補教學不足。針對實驗類的教學活動,則主要解決演示性和操作性問題。例如,在電子電路實驗教學中,涉及電路設(shè)計、電子儀器的操作以及電子電路的分析設(shè)計等,不但需要大量的動手操作和學習者的相互配合,還涉及部分危險的實驗項目和其他難以開展的實驗課程。增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境的使用,不但消除了操作的危險性,節(jié)約了設(shè)備資源,同時提升了學生的學習興趣,強化了學習動機,增強了學習注意力的持久性。
目前,基于增強現(xiàn)實的多媒體教學環(huán)境初露鋒芒,正在迅速發(fā)展。筆者認為,增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境的使用,是在整體教學設(shè)計的指導下,加以現(xiàn)代化多媒體設(shè)備的配合,發(fā)揮增強現(xiàn)實技術(shù)優(yōu)勢,最大限度地彌補教學過程中示范性、共享性和演示性的不足,是輔助教學活動的環(huán)境保障和技術(shù)支持。
(二)增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境的意義
第一,創(chuàng)設(shè)了新型情境教學環(huán)境。情境教學的理論基礎(chǔ)要求創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實世界的真實場景與個體的交互環(huán)境,學習要在真實的學習情境中展開,如果創(chuàng)設(shè)的學習環(huán)境脫離現(xiàn)實世界,情境教學就毫無意義,不可能達到理想的教學效果。情境學習認為在特定情境中獲得的知識比所謂的一般知識更有用,要求知識在真實的環(huán)境下呈現(xiàn)[14]。也就是說,情境教學環(huán)境注重知識構(gòu)造的情境性和真實性,注重強調(diào)學習者在現(xiàn)實環(huán)境中獲取知識的效果,因此,情境教學環(huán)境的關(guān)鍵在于創(chuàng)設(shè)真實的教學情境。而增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境為創(chuàng)設(shè)真實的教學情境提供了技術(shù)條件,它能夠快速定制復雜、逼真的情境,較少受物理條件、經(jīng)濟條件等的束縛,能夠通過疊加擴增內(nèi)容的方式適時提供支撐,是輔助開展情境學習的理想工具[15]。
第二,解決了復雜抽象實驗教學的困境。在理化生實驗教學過程中,教具昂貴且易老化、實驗本身具有危險性等問題成為實驗教學的最大限制,而單一的多媒體課件,則有體驗感不夠、難以調(diào)動學生的積極性等問題。將虛擬現(xiàn)實發(fā)展到實景體驗的增強現(xiàn)實技術(shù),為復雜抽象的實驗教學提供了新途徑,使復雜抽象的理化生實驗內(nèi)容不再是課件上的簡單圖片,而是可以實時互動的三維模型。增強現(xiàn)實為揭示一個模糊的現(xiàn)象、演示一個復雜的規(guī)律、解釋一個抽象的科學原理提供可能。另外,抽象數(shù)學問題的可視化模擬等也具備與增強現(xiàn)實技術(shù)有機融合的條件。
第三,提供了互動協(xié)作的學習條件。教學環(huán)境應(yīng)該為學習者提供互動協(xié)作的條件。利用現(xiàn)代化多媒體設(shè)備對教學過程進行輔助支持,對教學資源進行后期處理,不但為現(xiàn)場學習者提供互動協(xié)作的機會,也為遠程學習者提供了實時互動的可能。增強現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建的虛擬物體儲存在計算機中,呈現(xiàn)于計算機的輸出設(shè)備,具有虛實融合、信息三維動態(tài)呈現(xiàn)以及現(xiàn)實和虛擬實時交互的特性,使學習者具有極大的自由度,便于學習者進行實時交互交流和深度沉浸,同時也有助于學習者之間的情感交流。
五、小結(jié)
本文通過對增強現(xiàn)實技術(shù)的基本原理和技術(shù)特點進行論述,針對當前多媒體教學環(huán)境存在的諸如不能滿足微格教學的需要、不能實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)精品視頻課程的制作與傳播、不能滿足多媒體教學資源的廣泛利用,以及不能實現(xiàn)學習者對復雜抽象實驗內(nèi)容的學習要求等問題,結(jié)合增強現(xiàn)實技術(shù)和多媒體技術(shù)的特點,構(gòu)造了基于增強現(xiàn)實的多媒體教學環(huán)境,并在教學實踐中進行實驗應(yīng)用。該環(huán)境具有教學內(nèi)容虛實結(jié)合與三維呈現(xiàn)、學習者與學習內(nèi)容真實交互以及學習資源實時共享的特點。增強現(xiàn)實多媒體教學環(huán)境創(chuàng)設(shè)了新型的情境教學情景,解決了對復雜抽象實驗內(nèi)容的教學困境,為學習者提供了互動協(xié)作的學習條件,有效地強化了學習者的實時交互。由于教學環(huán)境的搭建剛剛起步,多媒體設(shè)備和識別卡片等基礎(chǔ)設(shè)施尚不完備,支持新環(huán)境下的教學理論也不完善,因此,基于增強現(xiàn)實的多媒體教學環(huán)境的設(shè)計理論和實踐,都有待進一步充實。
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關(guān)鍵詞:計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境交互式學習中學英語教學教學改革
中圖分類號:G623.3文獻標識碼:A文章編號:1002-7661(2012)08-0073-02
遠程教育所使用的教學手段就是利用計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和多媒體技術(shù),在數(shù)字環(huán)境下進行各種教學活動。這種教學形式很好地把傳統(tǒng)的教學活動和新模式下的教學活動巧妙地結(jié)合起來。在新型的教學方法中,因為計算機多媒體的引入,更加突出了它遠程教學的交互性,最重要的是,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下資源的整合與應(yīng)用更有利于培養(yǎng)學生的學習能力和學習興趣。
一、傳統(tǒng)的英語教學方法的弊端
(一)教學主體認識的誤區(qū)
傳統(tǒng)教學活動中,英語教師通常是學生的“主宰者”,其任務(wù)是對學生的英語學習和發(fā)展進行全盤的計劃和安排,而學生的任務(wù)就是被動接受這種計劃和安排,以得到教師的“塑造”。長此以往,這種“填鴨式”的教學方式讓學生的英語興趣慢慢被磨滅,創(chuàng)造性也不可能充分得以發(fā)展。
(二)教學內(nèi)容的設(shè)置不盡科學
受“專才教育”模式的深刻影響,英語教學內(nèi)容偏向于讀寫知識和繁冗難懂的英語語法。但隨著社會的發(fā)展和全球化的進程,傳統(tǒng)的“專才教育”模式逐漸暴露出弊端:學生知識面窄、專、深,適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力較低;英語人才的素質(zhì)有待進一步提高。
(三)教學觀念上存在偏差
傳統(tǒng)的英語教學觀念使英語教學偏離了英語學習的本質(zhì)。傳統(tǒng)觀念認為學好英語的表現(xiàn)就是看得懂英語文字資料即可,并不過多地強調(diào)英語作為一門語言所應(yīng)具備的交際特征。而新世紀英語人才的標準是能在各種實際操作中靈活地應(yīng)用英語,能在任何環(huán)境下都能與他人自如地進行英語交流。
二、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下英語交互式課堂教學方法的基本原則
(一)自主性原則
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學方法的要求:給學生充分發(fā)揮和想象的自由空間,淡化強制與約束,給予更多的啟發(fā)和引導,讓學生積極主動地參與整個教學過程中,是該教學方法的關(guān)鍵要求。
(二)層次性原則
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是教學方法實現(xiàn)的一種方法,該原則是指在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下交互教學過程中,應(yīng)根據(jù)學生的知識水平不盡相同的特點,提出不同層次的學習目標,提供充足的學習資源。創(chuàng)設(shè)寬松和諧的教學情境,給學生獨立的思維空間,這在計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下具有獨特的優(yōu)勢。滿足不同層次學生學習的需要,讓不同層次的學生都有成功的喜悅。這也是“面向全體,因材施教,分類指導,全面提高”的教學原則的充分體現(xiàn)。
(三)環(huán)境優(yōu)化原則
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學方法實現(xiàn)的前提是,要充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下提供的各種功能,借助多媒體技術(shù)、網(wǎng)頁瀏覽、文件下載、電子郵件、信息、教學課件等多種手段。發(fā)揮現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下技術(shù)在教育教學中的優(yōu)勢,建立網(wǎng)上虛擬學習環(huán)境、虛擬實驗、網(wǎng)上題庫、網(wǎng)上考試等,利用計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的科學探究精神,提高學生的學習能力。
(四)交互性原則
教學方法要充分體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下交互性,讓學生參與教學、了解新知識的形成過程,達到目標——過程——結(jié)論的遞進。具體地講:其一,參與教學目標的確立,有助于學生從“要我學習”向“我要學習”轉(zhuǎn)化;其二,參與教學過程中重點難點,通過人機交互,人與人的交流。實現(xiàn)教師與學生、學生與電腦、學生與學生之間的多向交互,使學生從“我會學習”向“我要學會”轉(zhuǎn)化;其三,教師要帶領(lǐng)學生參與回顧,掌握知識的全貌,有意識地引導學生由“我會學習”向“我能學會”轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)讓學生在參與中學會學習的教學目標。
(五)合作性原則
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學方法實現(xiàn)的關(guān)鍵:教師與學生之間、學生與電腦之間、學生與學生之間的合作貫穿于整個教學活動過程中。運用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下交互模式教學既為學生的個性發(fā)展創(chuàng)設(shè)適宜的環(huán)境,還可為學生的合作學習創(chuàng)造良好的空間,利用群體的智慧。實現(xiàn)優(yōu)勢互補,會取得事半功倍的效果。
三、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的英語教學方法的優(yōu)勢
(一)有利于提高學生應(yīng)用信息技術(shù)的能力
應(yīng)用信息技術(shù)可以輔助學生對其他學科的學習,既擴大知識面又能提高學生的自學能力,使學生能夠適應(yīng)信息社會發(fā)展的需求。網(wǎng)絡(luò)上面的信息量足可以解決學生在自學過程中所遇到的所有疑難問題
(二)有利于提高教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下交互教學,要求教師不但要有一定的計算機知識,更要有豐富的本專業(yè)知識和教育教學理論知識,才能游刃有余熟練駕馭課堂教學,交互式的教學方法的靈活性大,教學過程中有寬松的環(huán)境,可操作難度大,因此更有利于教師教學藝術(shù)性的展現(xiàn)和創(chuàng)造性的發(fā)揮。
(三)有利于創(chuàng)建民主和諧的學習氛圍,
教師不再是課堂的“主宰”,而是學習程的組織者、輔導者和服務(wù)者,學生也不再是被動的知識“接受者”,而是學習的主人。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學,可以發(fā)揮小組合作學習的精神,利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境交互式學習,采取分組討論、分組學習、分組考試等形式,增加學生之間的信息交流,相互啟發(fā),拓展思維的深度和廣度,培養(yǎng)團結(jié)協(xié)作精神。
(四)有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力