時間:2023-10-30 11:05:23
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇科研課題的研究設計,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
1、移動互聯網的發展
隨著移動通信和互聯網技術的日趨成熟和融合,移動互聯網的發展和應用也獲得了越來越多的關注。什么是移動互聯網?①廣義上講它是指移動終端(包括手機、PDA、上網本等)通過移動通信網絡訪問互聯網并使用互聯網業務。它因其特有的移動性、個性化、融合性而逐漸被不同行業所關注,目前移動互聯網主要提供網頁瀏覽、電子郵件、文件下載上傳、即時消息、位置服務、移動搜索、移動社區等服務[1]。而作為移動互聯網一個分支的移動web,則是指移動網絡的web服務,它通過手機、PDA,掌上電腦等移動設備連接、瀏覽www內容、應用和服務,并從事大量的數據和事務處理,真正將web應用從桌面擴展到移動設備,滿足了廣大移動用戶對計算機方面的需求。
傳統的科研課題研究檔案管理主要是基于紙質文檔或電子文檔的集中手工處理方式。然而,在當下這種管理方式已不能滿足管理過程的精確性,時間上的及時性和空間上跨地域性的信息化辦公的需求[2]。目前科研課題研究檔案管理主要存在以下不足:
(1)課題過程監管力度不夠
在管理過程中由于時空分離等原因,面對眾多課題,課題研究管理者難以得知課題進展的最新信息,無法對課題研究過程進行實時監管。因此出現了一些課題往往只注重申報,申報后的研究過程受到忽視,導致“重申報,輕過程”,甚至出現假數據、假經驗、假成果,給科研事業造成極壞影響[3]。
(2)工作效率低下
課題需要申報立項、開展研究、階段成果總結、結題鑒定一系列過程,數據交換頻繁,傳統課題管理方式中,數據量大且復雜,不但不能夠實現很好信息溝通、數據共享、簡化工作程序,還會在信息傳遞過程中產生錯誤、影響課題進度、還會大大增加管理成本[3]。
(3)課題組溝通協作困難
一個課題的完成,需要由來自多個單位的人員組成的工作小組內部大量的溝通交流、信息共享和協同工作。但目前由于空間的距離和管理的分散,課題組員之間缺乏有效的溝通協作途徑。
(4)課題資料難以查閱和重新利用
在進行教育科研課題時,產生的結論性文檔、相關資料、過程性文檔以及課題成員的溝通記錄等課題相關信息都是重要的知識財富。但是目前課題管理現狀是:這些資料分散而凌亂,并經常出現丟失的情況,給課題資料的查找和重新利用造成了很大的障礙。
3、移動web對課題研究檔案管理的支持
隨著移動網絡帶寬的提高,移動互聯網發展速度的加快,依托于移動web的各種服務研究也逐漸增多。目前,傳統的科研課題研究檔案管理早已滿足不了人們的需求,而這種通過移動設備連接web平臺管理課題研究的檔案成為一種趨勢。移動web對科研課題研究檔案管理的支持主要體現在以下五個方面:
(1)移動性[4]
通過無處不在的高速無線互聯網絡和WLAN,它不僅讓用戶能夠突破時空的限制,隨時隨地訪問大量信息,還可以讓課題的管理者實時查閱課題狀態信息并進行相關處理。這大大擴展了系統的應用范圍。
(2)高效性
移動設備一般都以遠高于PC的使用時間伴隨在其用戶身邊。數據的實時傳遞和實時處理,極大地降低了信息延時帶來的不便,加快了課題管理者和課題參與人員之間的溝通速度,同時實現動態管理,縮短決策周期。
(3)針對性
移動web可以為不同角色、項目組人員提供個性化的服務。依賴包含大量移動用戶個人信息的數據庫,開展具有針對性的信息和提醒,系統將針對不同課題人員和課題實行個性化、差異化管理。
(4)共享性
移動web可以為用戶提供即時消息、移動郵件、移動博客等同步、異步信息交流服務。課題研究人員可根據系統提供的服務,方便的進行信息交流,從而大大地提高了科研人員之間信息共享的程度。
(5)安全性
移動設備是私密性極強的個人專有設備,一般僅限用戶本人使用。同時,移動互聯網用戶與移動用戶是一一對應的,可以用來唯一識別用戶身份。只要通過個人移動設備對系統進行操作管理系統,它就會對客戶進行有效性的認證,從而能夠防止其他用戶的惡意篡改,極大地提高了系統的安全性。
二、基于移動web的科研課題研究檔案管理系統的功能設計
基于移動web的科研課題研究檔案管理將是科研課題研究檔案管理的未來發展方向,因此在基于移動web條件下,構建一個功能完整、使用方便、實時性、靈活性和互動性較強的科研課題研究檔案管理系統十分必要。設計管理系統需要考慮多個因素,比如:實時的過程管理、便捷的信息查詢、實時系統提醒、同步異步的交流討論等等,筆者認為基于web的科研課題管理系統應該具備以下幾個功能:
(1)提供實時的過程管理功能
系統根據課題的類別成立相關領域的評審專家組,然后向專家組各成員發送科研課題資料。專家可以通過手持設備像接收彩信一樣下載并查看所申報課題的內容,瀏覽后將自己的決策結果和意見,通過決策回復模塊提交給管理系統。系統則把專家的反饋實時發送給課題申報者,并告知其申報結果。同時,此階段所產生的材料、決策、意見則會自動地保存到系統的相應課題文檔中。在完成一個階段的研究工作后,系統也會根據課題安排自動進入下階段研究,從而完成對科研課題進行實時的過程管理。
(2)提供實時便捷的資料查詢功能
隨著課題研究的深入系統會積累數量龐大的課題資料,因此實時便捷的資料查詢功能必不可少[5]在查找資料方面,系統應做到內容全面、方式便捷。在內容方面,系統應該能查詢到課題基本信息、申報材料、合同、課題組信息、人員信息、課題研究狀況、經費使用情況、項目成果、專家建議、課題組的討論和其他與課題相關的所有信息。在查詢方式方面,系統則應該提供搜索引擎檢索和數據庫檢索兩種檢索方式。此外,在查詢過程中考慮到數據量大、查詢條件復雜等因素,我們采用了通用查詢方法。即把所有數據庫表中的字段取出提供給用戶讓用戶自己選擇要查詢條件字段和操作條件,系統會根據條件進行組合得到查詢語句,然后返回操作結果并采用報表的形式輸出給用戶。
(3)提供同步、異步相互補的信息服務和博客功能
系統為用戶提供基于網絡的多種通訊方式:主要包括即時消息、郵件服務、移動博客等電子化交流方式。即時消息是一種為移動用戶之間實現同步交流而提供的信息服務手段,支持實時傳送文字信息、圖片信息。需要明確的是,移動用戶不僅可以通過即時消息實現個人對個人的交流,還能實現課題組的群體討論。郵件服務是為用戶實現異步交流而提供的信息服務手段。通過移動郵件,用戶可以隨時隨地接收、查看、編輯和發送郵件。并且,它具備操作簡單、投遞迅速、易于保存、全球暢通無阻的特性,避免了課題信息的丟失。移動博客功能的增加則為每個用戶提供私人空間,用戶可憑借賬號、密碼對其博客空間進行管理,還可以針對科研過程中某一問題發表自己的看法,并允許其他用戶查閱或轉載該博文。通過這種方式,可以進一步強化團隊成員之間的交流。
(4)提供個性化信息提醒功能
在課題研究過程中,系統要對重要時間、任務的下達、執行、檢查日期進行提醒,確保用戶按時按量完成任務,從而大大提升科研課題的執行力。智能提醒相當于給科研人員配備了貼身秘書,手機會在適當的時候準時提醒主人在某時某地做某事,從而科技項目管理人員可以把精力用在需要創造力的重要工作上[5]。
三、基于移動web的課題研究檔案管理系統的結構設計
筆者結合基于移動web系統設計結構模型和課題研究檔案管理的具體功能,構建了一個基于移動web的科研課題研究檔案管理系統,其整體結構如圖1:
基于移動web的科研課題研究檔案管理系統由客戶端、移動通訊網或無線網、基于三層架構(UI、BLL、DAL)[6]的網絡平臺構成。
1、客戶端
這里所提的客戶端指移動終端。移動終端用于將系統內容呈現給用戶,它是用戶與系統交互的媒介。其支持設備可以是手機、PDA等移動設備。系統可以為課題研究者、課題負責人、課題管理者三類不同類別的用戶提供個性化功能和服務。
2、移動通訊網或無線網
用戶使用移動終端通過移動通訊網或無線網與網絡平臺進行通信。無線網絡既可以是一些機構建立的專用網絡,也可以是網絡運營商提供的公共網絡,只要它具有無線和移動接入的功能并且達到一定的帶寬。
3、基于三層架構的網絡平臺
該平臺承載著與課題相關的所有數據和服務,為終端的服務提供支持, 是整個系統中最為核心的部分。它分為顯示層、邏輯層、數據層三個部分。顯示層位于最外層(最上層),離用戶最近,用于顯示數據和接收用戶輸入的數據,為用戶提供一種交互式操作的界面。邏輯層是系統架構中體現核心價值的部分。它的關注點主要集中在業務規則的制定、業務流程的實現等與業務需求有關的系統設計上,也就是說它與系統所應對的領域(Domain)邏輯相關。數據層也被稱做持久層,其功能主要是負責數據庫的訪問,允許用戶訪問數據庫系統、二進制文件、文本文檔或是XML文檔。
該平臺針對移動課題管理功能的需要設計了基礎數據、流程管理、信息查詢、系統提醒、交流討論五個模塊。
基礎數據模塊:該模塊主要是將科研課題相關的信息資料進行歸檔存檔,并針對不同的用戶角色提供查閱、增加、刪除、修改基礎數據的功能。其中的信息資料主要包括課題信息、人員信息、科研成果三類。課題信息主要是指課題基本信息、申報材料、合同、課題進度、經費使用、驗收報告等。人員信息則是各個成員的基本信息、角色權限、所屬課題組、科研任務。而科研成果主要是指課題在研究過程中所產生的階段性成果、最終成果、以及經驗總結等。
流程管理模塊:該模塊主要是為課題研究每個過程提供實時過程管理服務。在課題的申報立項、研究過程、定期檢查、結題驗收等各個階段,系統都會自動進行流程跟蹤和動態事務處理。記錄課題記錄研究進展、已完成了哪些任務和存在什么問題待辦任務,并針對問題即時的提供專家意見、建議。動態事務處理則是處理與課題相關的各階段所需要完成的事務如課題申報、審批、評審等事務。
信息查詢模塊:該模塊主要是為用戶提供實時查閱在報、在研和已結題的所有課題信息服務。該信息查詢模塊可查閱課題信息、人員信息、課題進度、經費使用、課題成果(階段性成果、最終性成果)、對課題經驗感悟等信息。除了具有豐富的資料查詢功能外,該模塊還可以支持移動分角色查詢,使用戶隨時隨地都能查閱到自己權限范圍內的所有資料。
系統提醒模塊:該模塊主要是為用戶在課題研究過程提供智能提醒服務。它針對不同用戶將通知、公告、待辦任務、重要時間等以短消息的方式發送到移動用戶終端中。用戶接到信息后可根據回復確定其收到情況,從而做到重要信息的個性化智能提醒。
交流討論模塊:該模塊主要是為用戶提供同步、異步通信和交流服務。該模塊有同步的即時消息交流工具、異步的移動郵件服務、和移動博客功能。
四、結束語
目前,基于移動web開發的系統已在醫療、煤炭等行業率先開展了簡單應用。如移動臨床信息系統在病人安全管理中的應用[7]、手術室移動護理信息管理系統的應用[8]、安全信息移動管理系統功能設計與應用[9]等,但移動web在教育科研管理方面應用則是明顯不足。本文就基于移動web的科研課題研究檔案管理系統的設計進行了探索,以期能為課題管理領域提供一個方法,進而提高科研課題研究的質量和效率。盡管目前基于移動web技術還不特別成熟、科研課題研究檔案管理方案不盡完善,但是隨著移動技術的發展和應用,移動web技術必將會對課題管理領域產生深遠的影響。
參考文獻
[1] Min Dong,移動互聯網業務發展淺析Analysis of Mobile Internet Application [J]. 現代電信科技, Modern Science & Technology of Telecommunications,2007年第7期.
[2]劉天真,董彥軍,高校科研項目管理系統開發研究[J]. 中國高校科技與產業化, Chinese University Technology Transfer, 2009-12期.
[3] 李金清; 莫畏; 利用信息技術手段 改善科研課題管理――對開發《科研課題在線管理系統》的思考[j]. 浙江現代教育技術, Zhejiang Educational Technology,2006年1期.
[4] YU Tian-chi; NI Yan-rong; FAN Fei-ya,Study & Implementation of Key Technologies for Mobile Distribution Management System[]].Computer Engineering,2008年18期.
[5] HE Wei; HAN Qing-jing; YAN Dian-tao; WANG Yi, Primary Analysis on the Mobile Science and Technology Project Management[J]. 電網技術, Power System Technology,2007年S2期.
[6] 段升杰; 淺談軟件三層架構開發[J].信息與電腦(理論版), China Computer & Communication,2010年5期 .
[7] 季新華,陳磊,陳宇,移動臨床信息系統在病人安全管理中的應用[J].中國衛生事業管理,2010年第4期.
[8] 楊喜群等,手術室移動護理信息管理系統的應用[J].中華護理雜志,2010年第4期.
自從包豪斯課程體系引進我國以來,設計色彩教學研究一直是設計教育界的關注熱點。在課題式教學中,課題是課程及教學實施的主要方式,是課程用以傳達信息、表達意義的媒介。教師圍繞著課程內涵,可以將相關綜合的課程內容整合為一系列課題,并合理設置實施程序。課題之間既可以具有前后因果的線性關系,也可以是并行的關系。學生置身于教師創設的特定的課題語境中,學生會進入到一種主動的學習狀態之中,會主動對隱含其中的原理和規律進行找尋和探究。而在此過程中遇到的問題和困難往往就是教師設置課題的關鍵點,學生解決了這些問題也就掌握了相應的知識和技能。這種對知識原理的掌握是學生在課題作業過程中,獨立思考并主動探求得來的。它不強調學生是否掌握某些具體知識,不過分注重結果,強調的是學習過程,鼓勵學生在課程中注重“過程”與“結果”關系的體驗。可見,課題式教學注重的是學生對過程性知識的體驗和累積,注重的是學生對課題的自主研究和學習。
從1998年教育部本科新目錄的頒布實施以來,南京藝術學院設計學院首次在全國明確提出通過課題設計對課程教學進行實質性的改革和創新,形成了以“分解與綜合”、“趣味與理性”、“發散與交叉”等多元、多維、多樣化方法進行課題設計,體現出課程的過程性與開放性的教學研究與實踐形式。
首先,南藝學院設計學院在基礎課程的研究與教學實踐過程中發現了“課題”的多種存在形式:形式之一,課題可以體現為橫跨多門課程的,在一段時期內的某種專業方向、主題意旨與綜合性內容,它反映了學科與專業的制度、風格、特點;形式之二,課題可以反映為課程范疇之內的某個專題內容,由一組相關性作業構成,它是訓練方式、方法、資源、內容、程序關系的體現;形式之三,課題可以是一個單獨的作業方式及內容,它直接說明了訓練的具體題材、來源、素材、手法、技法等。
其次,他們還發現課題在課程實施中的主要表現方式,包括由教師提出的限定性的多種具體提條件;或在教師設計出主題、性質、方式等要素后,由學生再次進行題材選擇、方法選擇、媒介選擇等作業設計,并進行作業的完成等。
最后,他們認為課題的設計要求通過練習來形成學生的視覺思維能力,避免為學習者準備一套固定的和現成的表達方式,幫助學生通過對基本的形式要素、視覺形象和表現策略的研究,達到對視覺語言形式的理解,最終能夠在設計過程中自覺運用這些視覺語言。
筆者設計出“色彩的限制與整合”課題設置,并在實際的教學實踐中取得初步成效,現在此簡要說明,以期為多元化的設計色彩課題設置提供一些參照。
“色彩的限制與整合”課題設置將設計色彩課程內容凝練為兩大課題,即“色彩的限制”和“色彩的整合”,它們又分別下設若干個子課題。在課題作業的過程中,學生會主動對色彩內在的原理和規律進行探尋和求證,并在這一過程中對色彩的組織和分析產生具有個性體驗的思考和行為,最終建立起初步的設計思維和色彩的創造意識。
課題一,“色彩的限制”,包含“色彩的分解”、“色彩的分階”和“色彩的限色”三個子課題,“色彩的分解”的表達主線是一色生多色,“色彩的分階”則是多色歸納成少色,“色彩的限色”則是在限定色彩條件的前提下進行色彩的組織。這三個子課題成為一個系列共同在“限制”的條件下對學生進行色彩的“加減”訓練,使學生體驗色彩自身間的和諧關系,從色彩的自然屬性方面對豐富的色彩層次關系進行歸納和限定,具備對復雜的物象進行秩序化、條理化的處理能力,建立起在觀察表現上的新的造型觀念,使學生達到理性地認識色彩。
收稿日期:2007―12―15
作者簡介:王 毅(1982―),女,漢族,山東省鄒城市人,曲阜師范大學教育科學學院碩士研究生,研究方向:高等教育管理。
一、研究生課程設置研究的意義
培養高質量、高素質的人才是研究生培養單位的目標,也是社會的需要,課程設置作為研究生教育中的關鍵一環,在實現教育目標中有著不可替代的作用。正視研究生課程設置中存在的問題并提出確實可行的應對策略,在理論上可以拓寬研究生教育培養方面研究的領域,豐富研究的內容。在實踐上可以通過對問題的分析和建議的提出對我國的高校及研究生培養單位有所啟示,使課程結構更加合理,從而促進我國研究生教育更快更好的發展。
二、研究生課程結構不合理的原因
(一)歷史的原因。“我國研究生教育的歷史相對較短,在確立研究生教育之初,其課程設置主要是模仿和借鑒國外課程設置的體系和模式”。①所以難免會出現不顧自己的國情,而照搬國外的情況,這樣就會出現許多不合理的現象,同時由于我國研究生教育還處于起步階段,在課程設置的經驗上還比較缺乏,這些都導致了我國碩士研究生課程結構的不合理。
(二)社會原因。近幾年來,我國碩士研究生在全國范圍進行了大規模擴招,由于人數的增加和跨專業碩士生的增加,給我國碩士研究生的課程設置增加了難度。由于學生本科階段的理論基礎大不相同,尤其是跨專業學生在進入新學科的學習過程中,還需要進行該學科基礎理論知識的教育。學生人數的迅速增加,還造成了師資力量的短缺,這在某種程度上也對研究生課程設置產生了影響。
(三)內在原因。研究生教育在我國目前還是精英教育,研究生的就業情況,從總體上講要優于本科生,這就導致了我國高校大都把教學的精力放在了本科教育上,對研究生教育沒有給予足夠的重視,同時在課程設置中基本上沿襲了本科教育的模式,沒有體現出研究生課程設置和教學的特色。
三、研究生課程設置中存在的問題
(一)課程設置具有隨意性。隨著研究生招生規模的擴大及專業點的增多,課程設置急需規范化。有些培養單位設置什么樣的課程并不完全取決于培養目標,而是根據師資情況而定。有什么樣的老師就開什么課,有些應該開設的課程因為沒有師資力量而被取消,存在因人設課現象這就使得研究生課程體系極不規范。此外,研究生課程設置還存在短期行為,有些專業完全根據社會職業的變化來調整和開設課程,不考慮專業和學科的結構體系。課程建設缺乏長遠、全面和系統的規劃。
(二)課程內容陳舊,并且許多內容與本科階段重復。在研究生教育與本科教育的銜接上,研究生的課程內容沒有突出其獨有的要求和特點。一些公共基礎課、專業基礎課甚至專業課都與本科課程存在嚴重的重復現象。而在課程教學方法上,也仍然以講授為主,調查研究為輔,研究生無法真正參與到導師的前沿性研究中來。課程設置及其內容,是教育制度和教育思想的具體體現,是經濟和社會狀況的一種反映和縮影,它的演變不可能脫離整個社會變革的趨勢。當今社會對人才的層次、規格的需求越來越高,對人才的類型要求也趨向多樣化,尤其是高層次復合型人才的需求量日益增大,而單一、以知識傳授為主的研究生課程體系是很難培養出社會所需的多樣化的高層次人才的。
(三)對綜合課程重視不夠,缺乏不同學科間的交叉和滲透。“研究生教育是一種專業教育。所謂專業,指的是專門行業或職業,是專門教育形式的一種。典型的專門教育模式是根據一定的培養目標,把課程組成基礎課程、專業基礎課程和專業課程。通過修習些課程,最后達到培養目標的要求”。②在研究生專業性課程體系的設置上,明顯的突出了課程體系的專業性和專門化。然而科技的飛速發展、知識總量的增加,使學科在高度分化的同時,又表現出高度綜合的特點。現代社會發展的許多問題,僅靠某種狹隘的專業知識是難以解決的,需要多種科學去協同解決。
(四)專業課程設置過于狹窄,不能有效地培養研究生的科研創新能力。就目前研究生開設的具體科目來看,既有專業領域的基礎理論課程,又有政治理論等思想道德方面的培養,還包括英語、計算機應用等實際操作技能的訓練。但事實上,這些卻還遠遠不夠。我們這種看似完整、涵蓋面較廣的課程體系培養出來的研究生的質量卻是平淡而受到公眾質疑的,這一點可以從種類繁多而水平參差不齊的期刊和他們的學位論文所涉及的主題中清楚的體現出來。課程設置范圍的狹窄在研究生選題時限制了其視野,使其不能進行有價值的創新性研究,從而無法取得突破性的進展。
(五)研究生外語課程設置不合理。研究生的外語課程設置包括公共外語和專業外語兩個部分,目前存在的問題是公共外語課對學生在聽、說、讀、寫方面的訓練所選用的教材以及所采用的教學方法與本科階段沒有多大區別。“研究生階段英語教學的重點是培養和提高學生實際運用英語的能力,幫助他們繼續向語言運用進行轉化。研究生階段作為學生在校學習的最高、最后階段,這一階段理當把好語言運用能力培養這一關。顯然,目前的課程設置狀況是難以完成研究生階段英語教學的任務的”。③
(六)選修課的設置存在弊端。開設選修課的目的是幫助研究生進一步拓寬專業基礎理論,擴大知識面及培養相應的能力。但目前,研究生階段開設的選修課程也還只是對專業課程的補充。事實上,“我國近代在相當長的時間內對選修課程并不重視,課程設置也比較隨意,而且課程設置并不是著眼于社會、知識和研究生的需要,只是因為其他課程已經占滿課時,而把一些被認為是不甚重要的科目列為選修課程”。雖然后來情況得到很大改善,但是也沒能真正體現選修課的意義和優勢。一直以來,科研方法的傳授沒有受到重視,缺少培養研究生治學能力和獲取知識能力的課程和環節。
四、構建合理的研究生課程體系
我們所要倡導構建合理有效的課程體系是能夠給研究生提供一種強有力的指導,既指導教學又能指導學生構建自己的智能結構體系,并主動地拓寬加深。在探索的過程中,我們應充分學習和借鑒國外的先進經驗,并結合我國的具體國情。專業方面加強基礎課的學習,在應用的同時,進一步拓寬和加深知識的內涵。培養研究生從不同學科、不同角度思考和研究問題的能力,從而加深他們對知識的理解和應用,激發他們的潛能,加強創新能力的培養。在構建合理的課程體系時,還應注意以下幾個問題。
(一)課程體系構建應與研究生學制的調整緊密結合。當前我國的研究生學制正從過去的三年制向兩年制過渡。研究生學制的改變實際上是對研究生培養目標和功能的重新定位。三年改兩年,是為了培養更多實用型的人才。研究生學制的改變,不僅要求我們重新安排和調整現有課程的門數及課時,更重要的是根據新的培養目標,重新規劃現有的課程體系結構。
(二)實現課程的一體化,保障課程體系的層級性。研究生課程設置在體系上缺乏層級性,與本科生課程拉不開檔次,是目前我國課程體系設計中存在的突出問題。有研究表明,我國高校的在讀研究生中,應屆考取的在一半以上,并且這個比例有不斷上升的趨勢。對本科、研究生的課程體系進行一體化設計,不僅是應屆生比重增大的要求,也是關注不同教育層次課程間的差距,避免課程內容簡單重復,保障課程體系的層級性。
(三)增設選修課,并給予研究生充分的選擇權。鼓勵和指導研究生根據自己的興趣和研究能力選擇適合自己的課程,給研究生提供更多的自主性和更大的選擇空間。這樣有利于開闊研究生的視野,拓寬研究生的知識面,解決知識結構的個性問題,以適應各種生源、不同類型的培養模式和專業研究方向的需要。
總之,要提高研究生的教學質量,培養出適應社會需要、高素質的創新型研究人才,就要“在研究生的課程體系和教學內容中充分體現厚基礎、寬口徑、強能力和重創新的原則,突出創新精神和創造能力的培養”。在研究生的培養過程中,課程是關鍵。要培養高層次的創造型人才,其根本就在于對研究生課程體系進行適時改革。通過改革課程設置,使其教學內容更加適應社會發展對于高層次創新人才的需求。因此研究生的課程設置要注重拓寬層面、夯實基礎,反映出本學科發展的新動向。
注釋:
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2017)02-0102-02
如今,微課熱潮來襲,以微視頻為主要表現手段的微課教學逐漸流行開來。微課教學能優化教學環節,提高教學效率,但其在學習體驗方面卻比較欠缺,所以在設計微課時教師應注重學生的體驗。同樣,體驗式教學也有比較明顯的優勢和不足,它能激發學生的學習興趣,保證學生的自主⒂攵齲提升學生的綜合能力,學習效果明顯,而其最大的問題在于教學進度較慢。在這種情況下,體驗式課堂教學需要一些手段來輔助、促進教學進度,而微課就是一個很好的選擇。
對筆者來說,將體驗式教學和微課教學進行有效整合將是一次很有意義的嘗試。如果將這種有效的整合應用到課堂教學中,會有利于優化課堂教學結構,提高課堂教學效率,提升學生信息素養。筆者結合幾個微課教學案例來談一談自己的一些認識。
微課設計之情境體驗
在微課教學中,教師可以運用情境教學導入,讓學生在預設的情境氛圍中體驗,激發學生的學習興趣,為學生學習新知識、掌握新技能提供主觀動力。這樣的微課設計以學生的內需為根本,以課堂任務為載體,能讓學生更好地進入到課堂,更有利于培養學生的創造性思維,提升他們的適應能力,使體驗教學發揮良好效果。
微課應用案例一:蘇教版小學三年級信息技術《復制與粘貼圖形》一課。
微課視頻中放映了哆啦A夢的動畫,視頻中筆者講道:“Hi,小朋友你好,我是機器貓哆啦A夢,今天我要給你變個魔術,請看這里有一盆漂亮的花,現在用我的魔法口袋可以再變出兩盆一樣的花。”視頻中出現了機器貓口袋變出多盆花的動畫,接著視頻中又講道:“小朋友你想學會這個魔術嗎?那就讓我們一起來學習《復制與粘貼圖形》。”
【分析】因為微課有時間限制,所以教師在微課設計時要做到快速切入主題。本課的主要教學目的是讓學生學習復制、粘貼以及移動圖形的方法,掌握對相同圖形進行復制、粘貼的技巧(透明模式),簡化作圖過程,了解計算機作圖與普通作圖的區別。哆啦A夢是學生喜歡且熟悉的卡通人物,在微課中筆者利用哆啦A夢動畫進行情境導入可以快速有效地抓住學生的眼球,引發學生的思考,也能順理成章地推動他們學習新知,達到預設的教學效果。
微課設計之練習體驗
1.紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行
學習的目的是運用,只有讓學生通過自我體驗,自己判斷,才能使其真正學到新的知識。
微課應用案例二:蘇教版小學三年級信息技術《畫線》一課。
在微課中,筆者先介紹了單弧曲線的畫法,并總結出口訣,又出示了幾個其他單弧曲線的樣式,要求學生在畫圖軟件中根據筆者提供的口訣來試著繪畫;接著,又介紹了雙弧曲線的畫法并總結了口訣,要求學生練習繪制多個雙弧曲線。
【分析】在《畫線》中“畫曲線”是難點,筆者將“畫曲線”這一知識點制作成微課視頻。在視頻中,筆者將難點的步驟總結成口訣,再讓學生根據口訣進行練習,加深學生印象,讓他們體驗到成功的喜悅。
2.中人以上,可以語上也。中人以下,不可以語上也
教師要關注微課教學對象的差異性,在微課設計中可將微課練習資源分層,實現異步教學,盡可能為不同層次的學生設計出有利于自身發展的練習。
微課應用案例三:蘇教版小學三年級信息技術《組合圖形》一課。
在微課視頻中,筆者出示不同的任務卡給學生并說:“請你根據自身的學習情況,挑選一個任務完成。①將素材圖形“其他朋友”添加到海底世界連環畫第四格中,注意調整大小和位置。②創作繪畫海底生物并添加到海底世界連環畫第四格中。”
【分析】在微課教學環節,筆者出示的兩個任務的難度和目標各異。第一個任務主要是讓學生充分練習,鞏固所學的知識;第二個任務主要是讓學生通過放大鏡等工具在新的畫圖文件中進行創作后,再組合到之前的畫圖中,這一任務的目標和要求較高。筆者通過兩個不同層次的任務,體現分層教學的理念,讓不同層次的學生都能得到更好的發展和提高。
在傳統信息技術課堂中,學生兩極分化現象比較嚴重,教師往往被迫重復講解基本操作,滿足不了不同層次學生的需求。而利用微課教學設置分層教學任務后,教師完全可以實現異步式教學。學生可以根據自身能力,挑戰不同難度的任務,并能體驗到成功的喜悅。
微課設計之整合體驗
信息技術課堂與其他學科知識進行整合是教學改革的新視點,教師要營造新型教學環境,變革傳統教學結構,實現新的教與學方式,使學生獲得更多、更全面的體驗,從而提升他們的綜合素養。
微課應用案例四:蘇教版小學三年級信息技術《畫方形和圓形》一課。
在微課中,筆者展示了多幅亂砍濫伐、破壞環境的圖片并配以悲傷的音樂,在情感渲染后,提出了繪畫創作任務:“讓我們攜起手來,通過今天學習的畫方形和圓形的知識,來設計保護環境、不亂砍濫伐的標志,倡導大家保護地球。”同時,在微課中展示了一些實例標志,并演示說明了設計標志的簡要步驟,學生可以邊做邊看。
中圖分類號:G633.51 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)31-0076-01
歷史與社會學科教學的主要任務是培養學生參與社會生活的能力,幫助學生認識社會,解決社會生活中遇到的實際問題。而提倡人文精神,培養學生自主發展意識,是歷史與社會學科教學共同提倡的教學新理念。由此看來,新時期的歷史與社會教學對歷史教師提出了新要求,其中情境教學和問題教學模式越來越受到師生的追捧。因此,在平時的歷史與社會學科教學中,教師要吃透教材,依據教材特點與學生的學情,創設學生熟悉的問題情境,巧妙設置問題,激發學生的探究意識,讓學生在知識的體驗中培養自主學習能力。
一、通過創設問題情境,讓學生在愉悅中探究歷史與社會學科知識
情境創設是指教師以教材為依據,挖掘教材中的激趣點,以各種教學媒體為手段,設置新穎有趣,形式多樣的教學情境,幫助學生感知、掌握并體驗知識,它是激發學生自主學習意識和提升學生創新能力的一種新的教學方式。恰當的情境問題創設,不僅能夠激發學生學習的積極性和主動性,提高學生學習的興趣,而且能在很大程度上提升課堂的教學效果,實現課堂教學的實效性。以歷史與社會九年級上冊第二課“感受科技之光”為例,本課的教學目的是讓學生深刻理解“科技是第一生產力”的硬道理,同時讓學生了解科學技術推動社會經濟的發展,激發學生不斷學習科學技術的信心。在本課的教學中,不僅出現了很多專業的名詞術語,還出現了相當多的知識點,教師單純講解可能讓學生產生理解上的困惑。所以,在實際的教學中,教師應把學生帶入實際的科技生活中,用現代化手段展示已有的科技成果,或者是讓學生回想并列舉影響我們生活的科技成果。多媒體的直觀展示能引起學生情感上的共鳴,解決學生心中的困惑,讓學生通過親身感受,明白科學技術可以改變世界,而知識可以促進科學技術的發展。
二、通過設置懸念問題,讓學生在探究中體驗歷史與社會學科知識
設置懸念問題是課堂教學的一種技巧,它能激發學生的好奇心和求知欲,增強學生主動探求知識的能力。這種教學方式是把學生的學習過程變為他們分析和解決問題的過程,將教材內容和問題懸念有效鏈接,讓學生在探索合作中解決問題,掌握教材內容,完成學習任務。因此,教師為學生設置的問題既要有實質性的意義,又要能培養學生的學習積極性,激發學生的求知欲望,強調學生的探究意識,在陶冶學生情感的同時還要滲透它的教育性。以“二十世紀初的世界格局”教學為例,為了讓學生了解第一次世界大戰之前的世界局勢,教師可為學生設置這樣的問題:歐洲部分資本主義國家的擴張為什么發生在兩次工業革命之后?在對外擴張過程中,哪個國家表現得最為積極,為什么?除了亞洲之外,為什么是非洲而不是美洲成為列強瓜分的對象?在對世界的瓜分過程中,帝國主義之間是否存在矛盾,矛盾的產生又促成了什么結果?問題的設計要環環相扣,學生在合作探究中一步步地解決問題。這個過程緊張而有序,學生的學習積極性一步步被調動起來,學生的知識系統也在知識體驗中得以建構。
三、通過強化實踐,讓學生在體驗中尋求發展
實踐出真知,人們對客觀事物的認識來源于人們的實踐活動,而學生學習知識的目的一是為了解決問題,二是進行知識的拓展,學會運用。所以,在實際的教學中,教師要盡可能多地為學生創造實踐的機會,讓學生在實踐的過程中感悟體驗知識,在知識體驗的過程中促進身心的全面發展。以八年級上冊教學內容“保護我們周圍的文明”為例,本課的教學目的是讓學生通過學習,了解文物的保護現狀,培養學生對文物保護的認同感。為了讓學生對文物保護有更深入的認識,教師應設計以學生實踐為主的課堂教學。首先,讓學生尋找他們周圍的文明遺址,尋找文物。可在課前上網查找或到圖書館查閱,也可以采訪一些文物的知情人。通過調查,學生們發現有些有價值的文物或多或少地有所損壞,甚至還有一些文物因損壞而消失了。通過調查與研究,學生們得出結論:在文物保護過程中,現代文化的發展與傳統文化的保護有時存在矛盾,人們對于文物的保護意識有待進一步提高。為了進一步提高學生文物保護意識,教師繼續讓學生開展實踐活動,把學生分成若干小組,有文物保護小組、城市建設小組、旅游開發小組、商業規劃小組等。要求這些小組成員從自身利益和文物保護兩方面,分別給出文物保護的相應措施。通過這樣的實踐活動,學生們認識到人類應該在保護傳統文化的前提下,發展現代文化。還指出我們不能只看到眼前的利益,而忽視以后的長遠利益,人類應該保護文物,尊重文物,因此它們在一定程度上標志著人類自己的發展進程。
四、結束語
教學是一門藝術,需要教師不斷探索與研究。提倡人文精神,培養學生自主發展意識是歷史與社會學科教學提倡的教學新理念。教師應在課堂教學中,依據教學內容和實際學情,采用合適的教學手段進行教學,讓學生在輕松的氛圍中探究知識,快樂成長。
參考文獻:
[1]陳新民.歷史與社會課程中的史地綜合及其教學策略[J].教學月刊,2011(02).
2建立體育信息學科體系的原則
在我國,體育信息技術雖然已經取得了長足的進步,由于我國體育信息技術學科體系建設時間短暫,學科理論體系目前還不完善,面臨科學技術的發展和體育領域日益深入的需求,我們應加快體育信息技術學科建設步伐,讓體育和科技的融合更加深入。在分析體育學科和信息技術學科理論體系的基礎上,挖掘體育信息技術學科建設的若干思路得出體育信息技術學科體系建設應遵循的以下基本原則:
2.1系統完整性
這是所有學科體系建設所體現的共同趨向,也是我們進行體育信息化建設所追求的目標。信息技術和體育研究雖屬于兩個分支學科,而且從目前看來這兩個分支還存在“交集”較少的狀況,但是我們的目標是要尋求兩門學科相互聯系的一個整體,用信息技術來彌補和開創與體育學科之間的空白,使體育學科向更深入的層次發展,從而去挖掘體育技術、戰術、訓練、教學、數據庫整理等方面的潛力。由此,現代體育學科研究的視野應非常寬闊,它不僅關注自身技戰術的提高,也開始用先進的影像技術分析優秀選手或對手的技戰術。體育學科對于信息技術的需求量很大,未來體育信息技術學科體系的建設方向一定要有整體性,使體育學科的發展置于整體信息技術體系發展的背景下,不斷拓展學科新的發展空間。
2.2時代性和可持續性
為了達到這一目標,我們建立體育信息技術學科體育,就是使其地位得到進一步加強,對體育科學所起的作用和影響也將會越來越大,由此對體育信息技術學科體系的可持續發展提出一系列更新更高的要求。新的時代需要體育科學僅僅跟隨信息技術發展模式,提高創新意識,大膽運用信息技術,以一種超前意識和戰略眼光去審視體育發展問題,并在此基礎上構建和發展體育信息技術學科體系。
2.3多樣性
隨著信息技術的不斷滲入,體育領域必然會呈現多樣性的發展方向,這也是時展所提出的要求。現在世界發達國家已經把信息技術和體育技戰術分析很好地融合,他們的運動團隊都配備有專業的技術分析人員,他們會從各個角度對運動員或運動隊成績的提高提供參考數據。而我國雖然信息技術應用的程度還不高,但是我們的老前輩在從事體育訓練的過程中積累了較多的經驗,這些經驗也是我們保持我們優勢競技項目立于不敗之地的關鍵。這些傳統的經驗和現代的信息技術有時會出現沖突和碰撞,這種現象的存在也決定著信息技術的發展必須走多樣化的道路,這種多樣化的發展不會對體育產生壞的影響,它只會對體育信息技術的融合和發展提供強大動力。所以,建立體育信息技術學科體系框架構建時,應從多角度入手,構建體育信息技術體系,注重保持信息技術發展的多樣性,既可側重理論探討,又可側重操作應用,真正把信息技術融入體育學科領域的發展過程之中。
2.4獨立性獨立性
只是相對的獨立,獨立的目的是創新。體育領域與信息技術的融合不是簡單的配備幾臺計算機,作為一門學科必須盡可能嚴格地保持自身的概念,有自身的特色,開拓自身的應用空間,這樣才能顧及兩個學科的發展。從哲學的觀點來看,任何一門學科的獨立存在都必須有自己獨特的研究范疇和體系,更要有自己研究的基本問題。只有確立研究的基本問題,并進而確立獨特的研究對象,學科的獨立性和穩定性才能體現出來。我國體育信息技術學科發展盡管還處于剛起步階段,但是,盡快制定出明確的學科體系,加強其獨立性,才能更好地促進發展。為此,要強化學科建設中信息技術的引進和移植中的消化與融合工作,明確研究的基本問題,確定研究對象,逐步形成獨特的理論體系,逐步提高學科的專業化水平,不斷增強其獨立性。
3建立體育信息技術學科的對策
3.1體育信息技術學科體系發展
必須強化理論基礎近幾年體育科研水平的提高也為學科體系的建設和發展指明了方向,提供了理論基礎。但是,由于兩個學科的自然因素,體育學科運用信息技術的成熟度還不夠,目前,一些先進的設備或軟件還不能在基層體育訓練或教學中得到廣泛運用,這有我們專業技術人才缺乏的因素,但是更主要的還是我們還沒有建立一個完整的、具有說服力的理論基礎。由于體育領域涉及面較廣,不同的運動項目就有不同的理論基礎和訓練體系,如何使信息技術更具普遍性、更具科學性,把復雜的問題簡單化,還需要廣泛吸收各相關學科的理論成果,這樣才能正確地揭示體育運動的要素及其本質。學科體系的構建要注意以系統科學為理論指導,以解決實際問題為側重點,以此作為構建教學論學科體系的現實基礎。
3.2學科體系發展應體現
應用價值所謂體系的應用價值,就是要根據信息技術已經取得優秀成果,嫁接到體育運動項目或教學訓練過程當中,然后用體育的研究方法去分析。當然這是最初級的學科體系的“結合”,體育信息技術的應用不能僅僅停留在這個層面,學科體系還應以更高的目標為抓手,在全面廣泛應用的基礎上,發揮實踐過程中所積累的經驗,結合體育運動的特點,建立更容易操作、更適合推廣的應用產品。眾所周知,體育信息技術有非常好的發展前景,雖然我們對這方面的認識還不夠深入,有些還僅僅停留在理論研究階段,但是我們也呼吁體育領域的研究人員,多從信息技術應用方面進行研究,多向大家提供優秀的應用經驗和方法,真正用實踐檢驗體育信息技術學科的價值。
3.3學科體系發展應重視和加強體育科學研究
學科的成長和發展,必須始終注意對科學研究方法的運用。理論研究的生命力在于對信息技術的敏感性,敢于嘗試運用先進的科學方法論。理論研究者必須能夠結合信息技術的最新成果開展研究,對新的研究成果進行積極的宣傳和推廣。教學科研工作直接影響到體育信息技術學科體系建設和發展的進程,我國體育信息技術學科體系的建設和發展必須切實重視并加強體育科學研究工作,把體育信息技術學科體系的建設和發展置于雄厚的科研工作基礎之上。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)10-0244-02
隨著我國高職教育改革不斷地深入推進,高技能人才培養模式正由傳統封閉的學校教育轉向現代開放的校企合作辦學。“校企合作”首先要了解簽約企業的需要,實行“訂單式”培養,把握培養意向和目標,然后深入到用人單位對其整體和具體的工作崗位調查研究,進行職業崗位分析,由此歸納出培養適應社會發展的高技能人才需要創新的培養模式。相應的課程開發模式改革應以職業及工作過程分析為基礎,構建適合職業教育特點的實訓基地課程體系。校企合作共建實訓基地是職業學校深化教育改革、改善辦學條件、增強培養能力、做強專業建設的有力保障。通過與企業的緊密合作,建立面向市場的雙贏式實習基地,既能體現企業對人才需求的迫切性和參與的積極性,又推進了學生向職業人的轉換。下面我以移動通信技術專業為例,探討通過校企合作來加強課程開發的實踐。
一、通過校企合作實訓基地課程體系的構建
移動通信技術專業培養目標是高素質、高技能,具有一定創新能力的應用性人才。評價職業教育的辦學質量的根本指標是就業率和就業質量。校企合作是新型職業教育的辦學模式,其依托點是崗位群,在培養過程中實施訂單培養,滿足企業技能型、應用性人才的需要。現行的職業教育課程模式是不能滿足校企合作培養目標的,必須對培養模式進行改革和發展,而在進行校企合作的課程改革實踐中,基于校企合作加強課程體系建設是實現校企合作的關鍵。培養具有良好職業道德的技能型、應用型人才為根本任務。因而課程體系建設必須圍繞這一培養目標來實施,以訂單企業需求為目標,以技術應用能力的培養為主線來進行課程設置。[1]基于校企合作加強實訓基地課程體系建設的思路應該包括如下內容:
1.以行業標準制定課程目標。職業教育人才培養的針對性體現在以市場需求為目標,以企業標準作為制定課程體系的主要依據,將學習要素與工作要素相結合,根據企業需求,以工作任務為主線來開發課程。
2.以工作過程來組織課程內容。學習過程與具體的職業崗位的內容應該是統一的,應更具有情景性與策略性,以使學生很快地將理論知識與實際操作有機融合,使課程體系中的各部分與工作過程構成一個有機的整體,實現“零距離”上崗。
3.以崗位群為依托對課程進行模塊化處理。模塊課程的基本思路是,通過職業分析、崗位分析,概括出某一職業所需的職業知識、能力、素質結構的要求,然后設計出相應的模塊來,采用情景式的教學方法陪養工作過程中應當具備的能力與技能。
4.以職業技能為主線進行校本課程開發。校本課程開發主要是以“教、學、做”一體化和工學結合的指導思想,包括選擇、修改、補充、拓展、整合等再開發、再創造等行為,當然整個開發過程的內容必須結合相關行業企業的具體情況和學校的情況開展。
5.以通識課程來提高學生的文化素養。高職教育以培養高技能人才為目標,文化素養是個體融入社會生活、理解環境的前提條件,這就要求相關課程設計要反映提升個人能力的特征。將各種社會實踐活動有效開展,將與素養和內涵相關的因素添加到通識課程中,使學生擁有一種合理而底蘊豐厚的知識結構與素質結構。所以,完整而合理的職業教育課程體系應當包括通識課程。[2]
二、通過校企合作實訓基地課程體系的實施要點
開展人才培養的目標是滿足社會對人才的需求,在教學中應以教師為主導,學生為主體,把理論教學與課內、課外實訓有機結合,構建以職業能力為主體,以市場需求為目標,以就業為向導,將學習內容和工作過程有機結合,把工作內容有順序地融入到課程體系當中,將實踐教學的目標和任務具體落實到各個實踐教學環節中,讓學生在實踐教學中掌握必備的、完整的、系統的技能和技術。課程體系建設主要將課程劃分為三個階段。[3]
1.崗位基礎知識技能課程。崗位群中各崗位所要求的帶有共性的知識與技能是職業院校專業教學的重要內容。基礎課程的學習是學生進行再學習的重點,直接影響到崗位課程的學習和今后轉崗的繼續學習。
2.崗位核心知識技能課程。崗位群中各崗位除了具有共同的知識與技能要求之外,還有核心的知識技能要求。因此,要實現人才的培養與就業零距離,校內學習與實際工作必須是一致的,將職業能力轉化為教學目標,這個過程必須有企業人員的參與。經過崗位課程學習,學生基本能夠掌握崗位群中某崗位的知識與技能,并能夠通過該崗位相應等級的職業資格鑒定。
3.崗前針對訓練。要完全實現人才的培養與就業零距離,就必須讓學生在未來具體企業、具體崗位上頂崗實習。在學生學完崗位課程之后,馬上進入教學實習環節,通過學校與企業建立的校外實習基地,由學校組織,經企業與學生雙向選擇落實學生具體的教學實習崗位,讓學生在具體的教學實習崗位中頂崗實習六個月,并在此期間完成與崗位相關的畢業設計。[4]
三、完成校企合作實訓基地課程考核方案的設計
根據教學目標的要求和各課程自身的特點,教學實踐活動中改革陳舊落后的教學方法和手段,體現以人為本的雙向活動教學,突出職業教育特色,采用啟發式教學、模擬教學、交互式教學、案例教學和現場教學等多種教學方法,各課程在職業崗位分析基礎上,構建了以職業能力為核心的考核方案。考核評價采取理論考核與實踐考核相結合的模式,單項能力考核與綜合素質評價相結合的多元評價方式。著重考核學生的基本技能,以及綜合運用知識解決實際問題的能力。包括能力考核(50%)與理論考核(50%)兩部分,形成評價主體多元化、評價方式多樣化的課程考核評價體系。
四、構建校企合作下實訓基地課程保障體系
實訓基地課程保障體系主要包含:以“雙師型”教師和企業工程師為主體的師資隊伍;實驗、實訓室以及校外實訓基地三個重要的實施場所,它是保證實踐教學效果的重要因素。加強師資隊伍的建設采用以下幾方面手段:一方面引進了具有實踐經驗的企業專家,讓企業專家走進課堂,形成“雙師型”實踐教學教師隊伍,另一方面,對青年教師進行實踐教學方面的培訓,到企業掛職鍛煉,聘請專家擔任兼職專業帶頭人,提升團隊教學水平。在教學過程中,我們隨時跟蹤校外合作企業的項目進度,依據項目進度,及時有效地開展現場教學,將“校中廠”、“廠中校”有機結合,使學生對通信工程建設有更加深入地了解。
通信技術實訓基地還可以為教師提供有利條件,通過與企業合作,承擔科研課題和工程項目,組織學生參與,提高學生的工作實踐能力,實現雙贏,體現職業教育特點,以便于學生“零距離”上崗。[5]
參考文獻:
[1]李占軍.“工學結合”的高職教育實訓教學模式探討[J].職教論壇,2006,(9).
[2]劉向紅.高校院校工學結合課程體系構建[J].職業技術教育,2007,(6).
[3]馮雋,李寅杰.高職實訓基地建設初探[J].遼寧師專學報(自然科學版),2005,7(3).
[4]陳群輝,肖旭.高職校企合作的研究與實踐[J].機械職業教育,2010,(2).
機械產品大多是眾多學科交叉的高新技術的載體。能否保證產品在運行過程中的安全可靠是機械產品競爭的焦點,這種競爭主要體現在產品可靠性的競爭,可見“物美、價廉”必須以可靠性工程作為后盾。我國機械產品的可靠性設計水平與國際先進水平相比還有相當大的差距,這已成為制約我國機械工業迅速發展的瓶頸,造成企業開發的產品質量的先天不足,使“質量第一、質量取勝”的經濟戰略方針在機械產品中難以充分體現。隨著我國加入世界貿易組織,機械產品強制認證制度的推行,企業應該保證投放市場產品的質量,這種激烈競爭的狀況將使政府部門和企業清醒地認識到可靠性工程在機械產品研發過程中的重要性。
1.機械可靠性簡述
1.1定義
可靠性的定義:所謂可靠性是指“產品在規定時間內,在規定的使用條件下,完成規定功能的能力或性質”。可靠性的概率度量稱為可靠度。
1.2發展
可靠性技術的研究開始于 20 世紀20 年代,在結構工程設計中的應用始于 20 世紀 40 年代。可靠性技術最早應用在二戰末期德國 V- Ⅱ火箭的誘導裝置上。德國火箭研究機構參加人之一 R.Lusser 首先提出了利用概率乘積法則,把一個系統的可靠度看成該系統的子系統可靠度的乘積。自從 1946 年Freuenthal 在國際上發表“結構的安全度”一文以來,可靠性問題開始引起學術界和工程界的普遍關注與重視。
當前,在確定性有限元基礎上發展起來的隨機有限元法已成為對隨機參數結構進行不確定分析的十分有效的數值方法。張義民等應用隨機有限元法和一階可靠性技術對隨機結構可靠性問題進行了研究,開辟了以一次二階矩法、攝動技術、有限元理論和實用概率統計學為基礎的現代結構可靠性分析與設計理論的新途徑。
2.機械系統可靠性設計的特點
所謂機械系統可靠性設計指的是設計時就使機械產品具備于規定的時間中,在規定的使用條件下,完成所規定性能的能力與性質。
2.1機械系統可靠性設計預計困難
機械產品具有復雜且多變的失效機理和準確、完整的數據尺寸要求,這導致了機械系統的可靠性較難預計;由于建立機械系統的可靠性模型具有一定的難度,多數依據機械系統可靠性模型的預計手段也難以運用于機械系統可靠性的預計之中。
2.2機械系統故障模式多樣化與復雜化
機械制造的材料、具體的結構、載荷的性質與大小對機械系統的故障具有極大的影響,故障模式彼此之間還具有一定的關聯性。
為了實現一致的功能,機械結構常采用不同的形式,以達到改變機械產品中關聯零部件應力的目標,這就使機械系統可能出現的故障形式多樣化。機械故障可引起機械產品損壞、失調、泄漏、老化、堵塞等狀況。由此可見,機械的零部件可出現多種故障模式,同一種故障也有可能在不同的部位出現,這大大增加了機械系統故障模式分析的難度與復雜度。
2.3機械零部件通用化與標準化程度低
多數零部件的非標準化導致大部分零部件存在功能與結構上的差別。機械系統設計人員在進行設計時,應當依據其具體的結構、負荷性質及幾何尺寸等要求進行零部件的設計。但機械系統可靠性設計由于缺乏制造材料與載荷分布的準備數據,無法編制出具有實用性的機械零部件故障準則。
2.4機械零部件的故障具有不確定性,既有偶然性故障 ,又有耗損性故障
機械零部件故障分為偶然性故障與耗損性故障 2 種類型。耗損性故障多與機械的磨損、疲勞以及侵蝕和老化等因素密切相關,是一個漸變的過程。機械的故障率可以用時間的函數表達出來,機械漸變性的失效一般是以極限狀態準則加以判斷的。電子元器件則以偶然性故障為主,與耗損性故障有著極大的不同,因此用故障率作為常數構建數學建模,對電子元器件進行描述也受到了一定局限。所以為延長機械產品的使用壽命,應當對其進行耐久性設計。
3.機械系統可靠性設計的原則
3.1傳統設計和可靠性設計相結合
機械系統傳統設計具有安全系數直觀、設計簡單、易于掌握和設計的工作量較少等優點,且多數情況下能夠確保機械系統的可靠性。所以,在對機械系統進行可靠性設計時不可完全摒棄傳統設計方法。目前,機械系統可靠性設計較為實際的操作方式是先以傳統設計方法對機械的零部件材料、結構、尺寸等加以確定,然后依據與之相應的模型對其可靠性進行定量計算,倘若還不能滿足預計的可靠性需求,則可修改機械的結構、尺寸甚至是更換材料,最后再對其進行可靠性的校核,直到能夠滿足需求。
3.2定性設計和定量設計相結合
由于定量設計無法完全解決機械系統可靠性的問題,故對那些難以定量計算的機械零部件要進行可靠性的定性設計,以獲得更加合理與有效的解決方案。所以機械系統可靠性設計工作中,必須將定性設計和定量設計結合起來,先對其進行FMECA(FailureMode Effectand Criticality Analysis)和FTA(Fault Tree Analysis)等分析,找出機械系統當中的關鍵件與重要件,對產品和零部件存在的重要故障模式以及失效機理進行確定,而后根據不一樣的故障模式和失效機理進行定量抑或是定性設計。
3.3可靠性設計與耐久性設計相結合
機械系統應當具備可靠性與耐久性,所以在進行可靠性設計的同時,也應當進行耐久性設計。可靠性設計主要解決的是機械的偶然性故障,而耐久性設計主要解決的是機械的漸變性故障。
4.結語
現在可靠性設計技術越來越受到各行各業的重視,同樣可靠性設計技術也應該是我國機械工程學科與行業迅速發展和十分重要的研究方向之一,這種研究可以幫助工程設計人員合理地建立產品的安全容限和控制隨機參數對產品安全的影響,使產品的預測工作性能與實際工作性能更加符合,得到既有足夠的安全可靠性,又有適當經濟性的優化產品。我國在機械可靠性設計領域所取得的相關研究成果吸取了其他學科可靠性工程的優秀研究成果,如:數學力學,土木建筑等。應用這些研究成果對機械產品進行可靠性設計,可以節省大量的人力、物力和-財力,可以提高設計水平,縮短設計周期,對合理安排試驗項目,驗證可靠性設計的合理性,指出產品的薄弱環節有著重要的作用,可以節省材料,加強質量,減少能耗,降低成本,有顯著的經濟效益和社會效益。我們團隊應用所提出的廣義隨機有限元法和廣義隨機攝動法等方法,結合現代數學力學理論,給出了機械產品的可靠性設計、動態可靠性設計、可靠性優化設計、可靠性靈敏度設計和可靠性穩健設計方法,并研制出了機械可靠性設計的實用軟件庫,可以為機械行業提供可靠性分析與設計的技術服務。
【參考文獻】
當前教師研究課題成果評審資料一般由課題結題主報告與附件兩部分組成。在評審過程中以查閱主報告為主,附件作為證明材料為輔,這容易導致教師在整個研究時段內將大部分精力花在課題立項文本寫作與結題文本寫作這前后兩端的起始和結束環節上,中間的過程性活動開展反而比較隨意。傳統的記載冊主張研究者在課題立項之后立即啟用,隨時記錄研究過程中的相關資料,但由于不適用已停用多年。面對當前教師研究“重兩頭輕中間”的現實問題,溫州市甌海區對教師研究記載冊進行了重新設計,旨在引領教師課題研究的過程性活動開展,并使之成為課題結題過程性評價的依據。
一、重新定位“論證性活動”,使之草根化、理性化
“論證性活動”是總結課題研究已有經驗,厘清課題研究思路,制定切實可行研究計劃的基礎性活動。但相比聽評課等研修活動而言,它并不是教師日常的研修形式,很容易被忽略或走過場。由于傳統印象的影響,人們傾向于認為,論證性活動如開題論證、結題鑒定等一定是需要相關專家與領導參加的活動。為此一些教師小課題選擇了忽略,一些學校大課題則以儀式化的方式請專家,但活動過后沒有對研修方案進行修改,也沒有在研究過程中再次對研修方案進行討論調整。理想的論證性活動不僅是專家介入的指導性活動,更應是課題組內自我學習、自我對話的學習交流活動,也是課題組通過自我協商進行研究分工、擬定行動計劃的民主決策活動。為此,我們一方面提出了“開題論證、中期小結、結題總結”三種不同時段的論證性活動,將之定性為一種定期對課題研究思路進行討論的研修活動。另一方面提出了“自我論證”與“專家論證”兩種論證方式,并通過由區教科規劃辦聘請專家為已組織過“自我開題論證”的相關課題再次組織開題論證,傳達一種即便要開展“專家論證”也需要以“自我論證”為基礎的理念。這樣既保證了當前草根化的教師小課題以“自我論證”的方式廣泛開展論證性活動,也促使一些學校大課題更為理性地看待“專家論證”。為防止活動變成一種走過場的形式,我們嘗試做了課題論證性研究活動記錄表(詳見表1)。
二、重新定位“主題研修活動”,使之多樣化、系列化
由于教師研究課題一般為教學研究課題,主題研修活動的形式往往也就是日常的聽評課活動形式,為此容易存在教研課題單一化與表面化的問題。一方面,一些課題結題材料附件往往提供大量的課堂設計與評課稿,而較少其他形式的研修活動;另一方面,所提供的材料比較零散,難成系統,較難看出與研究主題的相關度。難以判定是圍繞研究主題的具有“研究味”的研修活動,還是日常的教研組聽評課活動。教師研究過程是一個對教育教學工作循環改進的過程,以課堂教學研究為例,其過程必然包括以下最為基本的活動:一是主題性學習交流活動,即通過觀看觀摩課、查閱交流相關資料、讀書交流、調查分析交流等學習活動,分析實踐教學問題,提出課堂改進的思路;二是集體備課活動,即把前期主題學習所得的相關新思想、新經驗用于課堂設計中,將新經驗變成具體的教學設想;三是開展針對研究主題的聽評課活動,即開展研究課,通過正式和非正式的課堂觀察活動、通過課題組的對話交流,提煉總結新經驗、生成新想法。活動結束時,課題組修正調整原有的問題或提出新問題,作為下次研修活動的新主題。這就構成了一個基本的行動研究活動循環,而一次系列研修連接著下一次系列研修,這就形成了一個連環跟進的系列研修活動,如圖1。圖1課堂教學研修活動系列鏈我們一開始的做法是在單次的研修活動記錄上做文章。其實,這難以發揮對活動“系列性”的引領作用。我們希望記載冊不僅促使課題組在活動開展時采取多樣化的形式,而且促使教師以系列化的方式組織研修活動,記錄表設計見表2。
三、重新定位“文獻資料學習活動”,使之常態化、應用化
相比聽評課等日常研修活動,文獻資料學習活動也是教師課題研究中容易被輕視的環節。超越實踐需要基于對實踐的超越性理解,超越性的理解則需要廣泛閱讀,“從文本中接受有意義的東西,并把他們解釋成自己理解世界的方式”。[1]從而使“本文的意義為解釋者所同化,生成一個擴大的自我”[2]。缺乏充足的文獻資料查閱學習,研究者往往無法突破自身經驗的局限,不易形成具有超越性的工作計劃。然而在當前的結題評審中,課題文獻查閱情況往往反映在結題主報告之后的參考文獻目錄上,這很難看出文獻資料查閱活動是否在課題研究過程中真實地進行,并促進了課題研究。筆者在網絡上查看一些地區的教師研究記載冊設計,文獻資料查閱情況往往只要求課題組提供文獻目錄。其實,這樣的記錄方式適合學術研究而不適合教師研究,因為學術研究是知識取向的,需要以厚積薄發的治學態度查閱大量文獻乃至外文資料,以達到知識創新的目的。而教師研究是實踐取向的,需要以精思篤行的態度來查閱相關資料,并以此反思實踐、改進實踐。相比學術研究所追求的知識創新而言,教師研究重在個人知識的形成,這種知識的獲取需要通過切身的實踐行動,將外在的知識及經驗變成自己親歷的經驗。正如劉良華教授所說的,這是經過個人親自探索、實驗、研究,用自己的眼光重新打量而獲得的,顯露研究者情緒化、行動化的個人知識。[3]教師研究不在于知識創新,而重在通過學習研究促進自身對教育教學工作的理解,并超越實踐。為此在教師文獻查閱問題上,“全”固然重要,但“用”更為重要。我們希望通過記錄表設計促使教師在課題研究中比較扎實地開展文獻資料查閱活動,使文獻資料學習活動常態化地貫穿于課題研究始終。同時希望將教師引導到對相關文獻資料的學習、消化、運用上,使來自文獻資料的知識成為教師個人應用化的知識。為此,我們設計了教師課題文獻資料查閱記錄表,詳見表3。
四、重新定位“文本寫作活動”,使之完整化、階段化
沒有實踐研究活動為基礎的教師論文寫作是蒼白無力的,但豐富的研究活動如果沒有寫作意識,為活動而活動,那也是徒然的。正如張肇豐研究員的觀點:寫作不是研究的副產品,寫作是反思的重要載體,寫作就是研究。[4]文本寫作活動與教育教學改進行動應是推進教師研究進程的兩個齊頭并進的車輪。然而當前教師研究中的文本寫作存在以下問題:一是游離性問題。在課題結題評審中發現一些課題組成員乃至負責人有相關或獲獎,但與研究主題卻并不相關。教師沒有將圍繞研究主題的文本寫作當成研究的重要工作,課題研究也未發揮提升教師論文寫作質量的作用。二是碎片化問題。在課題結題評審中經常發現一些附件材料提供最為原始的評課稿、課堂設計等,雖然夠真實,但這些碎片化材料是隨研究活動開展自然產生的文本,而非教師經過反思提煉的文本。三是單薄性問題。在課題結題評審中往往發現一些課題在研究過程中成形的文章比較少,文本寫作活動只集中在課題研究某一時段。我們一開始的做法是將記載冊劃分為過程性活動材料與課題成果材料兩大部分,這樣的劃分容易使研究者形成一種文本寫作活動獨立于研究過程之外的錯覺。實質上,文本寫作活動應伴隨著研究的整個進程:在研究前期,應該結合文獻閱讀、調查分析等手段開展一些有關現實問題分析類文章的寫作活動;在研究中期,應該結合課堂觀察、個案分析等手段開展一些有關新思想、新行動的教育教學創意類文章的寫作活動;在研究后期,應該結合經驗總結等手段開展一些圍繞研究主題的比較系統豐富的經驗介紹類文章的寫作活動。文本寫作形式可對應于省市區三級教科研部門的各項評比,如課堂設計、教學案例、教學論文、教學創意等。基于現實狀況的考慮,我們將用于經驗交流的文本也視做文本寫作活動,交流包括區級交流也包括課題組內部的交流,這樣可以促使每個課題組都能抱著定期進行文本寫作的意識來開展寫作活動。課題研究過程性文本寫作記錄表設計如表4。一些教師認為,開展教學改革一般人都是愿意嘗試的,但是寫結題報告實在太痛苦,為此“做課題不如寫論文”成為一些教師的普遍想法。一些教師則表示自己想嘗試課題研究,但不知道到底要做些什么。為此在區縣級層面對“記載冊”進行設計,是必要的“建模”。這樣能通過具體的活動要求消除教師對課題研究的畏懼感,引領教師進入基本的研究狀態,同時也可發揮其過程性評價功能,簡化結題主報告寫作格式及要求。記載冊的建設還有很大的空間,如何使記載冊在現實課題管理工作中更接地氣、更受歡迎,有待于在工作實踐中繼續改進。
作者:韓紫薇 單位:溫州市甌海區教師發展中心
[參考文獻]
[1]劉陽科.從存在主義與解釋學的視角理解教育敘事研究[J].首都師范大學學報:社會科學版,2007(1):124-128.
【中圖分類號】 G420 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1009―458x(2015)05―0048―07
引 言
作為一種具有多元用途的信息化學習資源,微課程是目前信息化教育研究的熱點。誠然,微課程的表現形式是多樣化的,但根據微課程“解惑”的顯著特點來看,我們認為,聚焦基于問題求解的微課程設計理應成為微課程設計的重要取向之一,因為這對促進學習者的有意義學習,發展學習者的問題求解等高階思維能力乃至終身學習能力都具有現實的價值。
一、問題求解與微課程
問題求解是指問題解決者結合當時的情境,針對問題采用適當的方法和工具進行實踐,從而走出未知狀態,達到目標狀態的思維過程。對問題求解的研究中,典型代表是美國著名教學設計專家喬納森(David H.Jonassen),他認為“如果能夠找到解決真實生活中的問題情景的未知模式不僅具有智力價值,同時也具有社會或文化的意義,”并認為問題求解本身就是一種有意義學習。[1]
所謂有意義學習(Meaning Learning)具有五個特性,即主動性、建構性、意圖性、真實性和合作性。[2]主動性表現為學習者能夠根據學習的需要,積極參與學習活動,并能對學習過程或結果負責;建構性表現為學習者能夠闡釋和反思學習,并結合原有知識整合觀點,而不是知識簡單的輸入和輸出;意圖性表現為學習者對學習具有明確的目標導向;真實性表現為學習者的學習處在一個復雜的、情景化的環境當中,所學知識只有通過所依托的環境產生意義;合作性表現為學習者的知識和經驗是有限的,通過接觸多樣化的觀點和視角,能夠幫助學習者更有效地學習。
根據有意義學習的五大特性,結合信息技術新手段,支持有意義學習的信息化學習資源設計也出現了新的要求,即:在設計過程中,需要充分激發學習者的興趣或需求;不僅闡釋學習知識,更要引導學習者思考;清晰地闡明目標,并建立目標與學習者之間的意義關聯;這種資源必須是在學習者生活或工作大環境中極易獲取、方便學習并能隨時應用于實踐;需要提供學習合作與交流的工具。
微課程作為一種信息化學習資源,屬于課程范疇,是以某一知識點為學習內容及學習活動的總和,它包括了學習內容和學習支撐環境兩個方面。微課程必須滿足以下幾個基本條件:① 微課程具有一個完整的教學設計,同時強調對學習支持環境的設計;② 微課程內容本身是獨立的、完整的;③ 微課程擁有最佳媒體呈現形式,其中視頻是微課程學習內容的主要載體;④ 微課程學習的效果突出。
此外,微課程具有幾個鮮明的特征,即微小性、結構化和實用性。微小性表現在學習時間短,學習內容以微粒化的單元形式呈現,且媒體容量小,便于學習者接收和學習。微小性特征解決了學習者由于學習時間和學習地點不固定而影響學習的問題。結構化表現在微課程具有完整的教學設計,能夠促進學習者對知識進行持續性理解和思維模式建構。結構化特征解決了隨機進入學習過程中容易導致的學習分散和知識零散的問題。實用性表現在微課程內容本身是獨立的,它獨立存在的價值體現為方便學習者根據自身的學習、工作、生活和興趣的需要來選擇微課程,針對具體問題情境來體現微課程的實用性,從而彌補了傳統課程學習效果的滯后性。從上述微課程的概念闡釋中可以發現,微課程能夠充分體現學習者的需求,促進學習者對知識的建構,將學習、生活和工作情境融為一體,具有良好的學習支持環境。它滿足了促進有意義學習的主動性、建構性、意圖性、真實性和合作性這五大特征。可以說,微課程是一種支持有意義學習的有效學習資源,微課程的學習過程是一種促進有意義學習的過程。
結合喬納森的觀點,本研究嘗試將問題求解理論應用于指導微課程的設計,構建基于問題求解的微課程設計模式,以期為教學設計者或教師設計微課程提供有意義的建議。
二、問題求解與微課程設計的映射關系
(一)問題求解的影響因素
影響問題求解的因素很多,其中喬納森(Jonassen,1997)認為問題求解的成功與否取決于三個方面,即問題本質的把握、問題的表征和問題求解過程中的個體差異性。[3]
1. 問題:問題作為問題求解中最主要的因素。喬納森認為不同的問題在本質、呈現或提出方式、組成部分和交互等方面表現也有所不同。[4]他根據問題的特性,把問題分為11大類,并認為每一類的表現都不一樣。[5]羅伯遜(S.Ian Robertson)根據不同的視角對問題分類進行了整理,主要包括六個方面,即解決新問題需要的知識、不同的目標類型、定義的明確或不明確、語義的豐富或貧乏、相同結構及決定性步驟。[6]
2. 問題的表征:問題求解者要成功地解決問題,必須要構建問題空間,將問題呈現的刺激與已有的知識和經驗創建有效地聯結。因此,問題的表征是影響問題能夠成功解決的關鍵性因素。[7]Zhang.J認為問題的表征分為外部表征和內部表征兩種,外部表征(問題的呈現)是指由知覺能直接覺察到的問題情境成分和結構。相同的問題情境用不同的外部表征,如組織結構和呈現形式不一樣,則結果都不一樣。內部表征則是激活深層認知操作,激活記憶中某種認知機制,經過想象、推理等操作形成對問題的內部表 征。[8]認知心理學家特別關注問題表征的研究,紐厄爾和西蒙將形成的問題表征稱作問題空間,并認為決定問題空間的信息源有以下幾個:任務情境;對狀態、操作和限制的推理;背景推理;先前與該問題有關的經驗;先前一個相似問題的經驗;錯誤信息;解題步驟;外部記憶;指導語。[9]對于指導語對問題表征的影響,西蒙和海斯(H.A.Simon&Hayes,1976)使用河內塔問題的兩種變式進行了研究。研究發現,他們的被試正如UNDERSTAND(Simon&Hayes開發的計算機程序)預示的一樣,受到了給予他們的指導的強烈影響[10]。同時,問題的突出特征是影響表征方式的因素之一。[11]在問題求解中,問題的表征是至關重要的環節。如何幫助學習者正確地表征問題,能夠使他們把問題快速有效地解決。通過對專家和初學者對問題表征過程的研究發現,專家和初學者在對同一文本的陳述性表征中區別不大,但是在對問題的解釋和推理上差別很大。
3. 個體差異性:學習者個體對問題情境的熟悉度、已有的知識與經驗、認知與元認知、情感和意動等因素會幫助問題求解。[12]通過熟悉的問題情境,能夠回憶并運用該領域的知識和技能,或者學習者個體經驗,幫助問題求解者順利解決問題。圖式是人腦中已有知識經驗的網絡,對專家和新手問題求解的研究發現,最為突出的差異是專家具有大規模的、豐富的圖式。專家的圖式中存在與當前問題情境高度相關的知識單元,因此能夠快速地構建出有效問題空間。同時,一個優秀的問題求解者應該具有“領域特定的”思維方法。而且,不同學習者個體存在的經驗,能夠幫助辨別問題的特征。這樣一來,經驗就能夠幫助學習者個體尋找到關鍵信息或者解決問題的方法。[13]問題求解者具有各自的思維方式并對問題求解結果具有各自的意識和控制,如獨立型問題求解者以及方向明確的問題求解者能更有效地解決問題。情感因素包括對問題的態度、信念和能力。意動因素有目的性、努力程度等。這些因素都會影響問題的求解,如問題求解者缺乏解決的信心,則不會努力解決問題。
綜合以上問題求解的影響因素,微課程的設計應該從問題本身、問題表征和個體差異等角度進行把握。針對問題本身的影響,需要對問題進行設計。問題表征方面主要考慮提供問題表征的支持,即呈現問題的知識或情境。個體差異主要表現在學習者自身的學習風格、學習水平等,這就需要預先對學習者和學習需求進行分析,并提供促進理解或問題求解的學習資源以及問題求解的效果評價。當然,在微課程學習中并不僅僅是個人對知識的建構,還包括相互協作建構,這就要求有專家或學伴互相提供知識和經驗。因此,微課程設計中包含問題、情境、資源、互動和評價五個要素。這些元素之間是動態的、非線性的關系,如圖1所示。
(二)問題求解的一般過程
認知心理學認為問題求解就是對問題空間的搜索過程,因此問題求解過程分為問題表征、算子選擇、算子運用和狀態評價四個階段。[14]布朗斯福特與斯特恩(Bransford&Stein,1984)開發了一般問題求解的模式,將問題求解過程分為問題識別、問題表征、策略選擇、策略應用和結果評價五個階段,并針對每個階段存在的關鍵問題進行了闡述。[15]在問題識別階段,影響理解問題的因素有先前定義問題的經驗、具體領域知識、聚合思維傾向和理解問題的心境。在問題表征階段,需要采用適當的手段和方法幫助學習者將問題與現有的背景聯系起來。在策略選擇階段,根據不同的問題類型可以選擇相應的策略。斯滕伯格(R.J.Sternberg)從認知技能與解決問題的關系方面把問題解決的活動分為七個階段,[16]并在其著作《認知心理學》中對七個階段進行了調整。格拉澤(Robert Glaser)將問題求解的學習過程分為四個階段。在建構主義思想的基礎上,喬納森(Jonnason)將問題求解歸納為六個階段,即界定問題、生成問題的解決方案、確定目標并建立可行方案的評價標準、過程規劃、執行過程、效果評價。后來美國教育學者鮑勃?伯克維茨(Bob Berkowitz)和邁克?艾森堡(Mike Eisenberg)提出了網絡探究模式Big6,即制定問題、尋找策略、搜索信息、運用信息、綜合信息和評價信息。問題求解是非常復雜的,很難用一種線性的方式簡單描述。在所有的問題求解過程中,通常認為基克(M.L.Gick)等人提出的“四段式”問題求解模型最能反映問題求解的動態過程,如圖2所示。
綜合以上對問題求解過程的表述發現,研究者們對問題求解過程的觀點雖然并不一致,但也可以看出,問題求解是通過采用方法和工具走出未知狀態的一個過程,如表1所示。從整體上來看,問題求解過程一般會經過以下五個階段,即發現問題、分析問題、尋求策略、嘗試解答和效果評價。
綜合前面的論證,我們已經知道微課程的學習過程就是有意義學習過程,也是問題求解的過程。因此,通過問題求解的一般過程,可以對微課程的學習過程進行分析,得出五個環節,即進入微課程、確定學習目標、獲取學習任務、微課程內容學習和解決學習問題,如圖3所示。學習者首先根據自身的學習需求,選擇并進入微課程,然后從微課程中確定學習目標并獲取學習任務,接著進入微課程進行內容學習以獲取相對應的知識技能和解決問題的經驗,最后根據學得的知識、技能和方法等對問題進行解答。
本文參照問題求解一般過程和微課程學習過程,結合問題、目標、情境、資源、互動和評價等設計要素,建立與微課程設計的映射,分析結果如圖4所示。由此可知,作為微課程設計者所需要做的工作包括:學習需求分析;呈現問題;闡述目標;創設情境;提供學習資源;引導學習活動;評價學習效果。這些結構要素都要圍繞問題要素來展開設計。
三、基于問題求解的微課程設計模式
模式是指再現現實的一種理論性的簡約形式。基于問題求解的微課程設計模式,是對問題求解一般過程與微課程設計的映射關系梳理后,再結合課程理論、教學設計理念及ADDIE教學設計模式,從而衍生出的微課程具體教學設計流程。該流程主要包括:學習需求分析、問題設計、目標設計、情境設計、互動設計、資源設計、評價設計等操作環節,如圖4所示。其中,根據學習需求分析產生問題,然后根據問題生成微課程目標,這三個環節之間存在線性關系,而情境設計、互動設計、資源設計和評價設計這四個環節主要圍繞問題而展開,屬于動態、非線性關系,如圖5所示。
(一)學習需求分析
微課程學習活動始終是圍繞問題展開的。問題的來源可以從以下兩個方面來考慮:第一,對教材進行分析,從教學目標和教材內容里面進行選擇,包括具體課程內容的疑問或思考,以及思維方法或認知途徑的疑問。這也是教師最常用的方法。問題在學習中的重要作用表現在問題能夠促進學習者知識、思維及能力的增長與提高。[18]因此,微課程問題可以從以下幾個方面來考慮:① 融合了教材中關鍵性的知識點,對教材理解起著重要作用;② 融合了教材中抽象的、容易混淆的比較難理解的知識點;③ 融合了學習者自身條件限制下較難理解的知識點。在教學內容的具體分析中,可以不局限于某一章節,根據教學需要對內容進行適當擴展或整合。第二,在網絡環境下,微課程的學習者類型多種多樣,年齡和背景都參差不齊。不同類型的學習者具有不同的學習需求。這就要求微課程設計者要善于在生活中發現問題。
(二)問題設計
完成學習需求分析后就產生了微課程的問題。Chuska認為問題的有效性體現在能夠激發學習者的興趣,以及能夠讓學習者積極參與到學習過程中。[19]為了保證問題的有效性,應該在問題設計中嚴格把關。對于通過教材來設計問題,有學者(胡小勇,2006)從知識的類型和知識的認知程度兩個維度提出了三種問題設計支架:面向人文學科課程的教學問題設計支架、面向理工科課程的教學問題設計支架、面向各科課程的教學問題設計支架。[20] 對于從學習者自身生活中提煉的問題,要判斷問題是否存在以及存在的問題在微課程設計中具有必要性。大多數心理學家認為問題由給定、目標和障礙三個要素構成。[21]因此,問題的存在條件在于是否具有問題的三要素。同時,在設計問題的過程中應該注意以下幾個問題:① 問題應該具有價值;② 問題應該對學習者來說是有趣的、相關的和需要解決的問題;③ 問題的陳述應該清晰、具體和完整。
(三)目標設計
微課程目標是指微課程學習的預期結果。對于微課程目標設計需要考慮以下兩方面問題:第一,微課程目標分類。對于支持問題求解的微課程目標來說,作為一種新型的課程形態,可以參照課程目標的分類標準,同時作為問題求解的一種設計來說,要體現微課程本身具有的微小性特征。前面提到,問題求解的影響因素包括問題、問題表征和個體因素。微課程的目標設計實質就是圍繞某一問題,對該問題進行表征的過程。專家型問題求解者與新手型問題求解者最顯著的特征差異表現為是否具有豐富的經驗,具體體現在問題求解所需要的知識、技能和方法。這些經驗是可以通過后天學習獲得的。而對于個體因素影響來說,有情感態度和價值觀目標。因此,支持問題求解的微課程目標有知識目標、技能目標、方法目標、情感態度以及價值觀目標。第二,微課程的目標表述。微課程的目標可以通過ABCD模式和內外結合法進行表述。但是,在對微課程目標進行表述時,需要注意:① 微課程目標的行為主體是學習者;② 微課程目標表述的是學習的預期結果;③ 微課程目標的行為動詞是具體的、可觀察的。
(四)情境設計
綜合網絡資源豐富性和網絡學習時間碎片化這兩個特征,微課程學習的有效性體現在學習者能夠迅速鎖定資源,進入學習狀態并進行有意義學習。建構主義提倡情境化教學,認為在一定情境下學習,可以更積極主動地建構內容。因此,微課程需要通過有效的情境創設給學習者提供問題理解和表征的線索,幫助學習者將問題與自身的實際情況和經驗聯系起來,同時促進知識、技能和經驗之間的連接,為問題求解提供方向和方法。在這里,情境設計在微課程中主要是從微課程視頻內容設計和導學模塊設計中體現。在導學模塊里,需要提供與學習內容緊密相關的背景及依據,能夠幫助學習者回答以下三個問題:“為什么學”,即該微課程適用的對象是哪些人?這些人具有的知識水平在哪個程度?“學習什么”,即該微課程的性質是什么?它的具體內容有哪些?“怎么學”,即學習者怎樣利用該微課程才能獲得更好的效果?
(五)資源設計
資源,尤其是有意義組織的資源能夠幫助新手問題求解者掌握問題求解的方法和技巧,構建問題求解圖式,縮小與專家之間的差距。針對微課程學習者問題求解知識和經驗的不足,微課程設計中需要對資源進行設計。通過微課程的定義可知,視頻作為微課程資源的主要載體,是重要的信息資源。因此,在資源設計中主要包括微課程視頻資源的設計和相關輔助資源的設計兩部分內容。
1. 微課程視頻資源設計:基于問題求解的微課程資源的優劣直接影響到問題的求解。視頻資源的設計是圍繞問題來進行的,針對不同的問題類型,其視頻設計內容有所差異。因此,在視頻資源設計之前,第一,要對問題進行識別,即要知道問題類型的特點,還要知道不同問題類型所表現出的不同結構、特點和求解過程以及解決時需要運用不同的知識領域和技能,從而為視頻內容和過程設計提供依據。第二,針對不同的問題類型來設計視頻內容,使學習者通過解決問題的過程來掌握知識技能和思維方法。按照教學設計理念,在視頻內容設計部分需要考慮視頻內容選擇、方法和策略選擇、媒體選擇以及過程設計。微課程視頻是問題求解的一個典型的實例,主要是針對某一個問題來設計,那么需要考慮圍繞問題需要呈現的內容、內容呈現的先后順序以及內容呈現的方式。
前面提到,問題類型的識別有助于選擇視頻的內容和過程。在此基礎上,選擇適合視頻內容的教學方法,主要包括講授法、談話法、啟發法、討論法、演示法、練習法和實驗法等。同時,要選擇合適的媒體。常用的媒體包括電視、錄音、實物模型、教材等。不同的媒體具有不同的特性,選擇最合適和有效的媒體需要綜合考慮媒體選擇的各種影響因素,如圖6所示。
除此之外,視頻的呈現形式也是媒體選擇的一個重要部分。本文羅列了五種常用視頻呈現形式,如表2所示。
2. 相關輔助資源設計:鑒于微課程學習者學習水平和學習能力參差不齊,以及視頻內容本身并不能夠提供問題的完整圖式,這就需要相關輔助資源的支持。這些相關輔助資源包括視頻資源設計過程中產生的課件、教案和學習工具等,以及與問題相關的概念模型、相關案例、問題解決策略、元認知策略等。這些資源可以給學習者提供解決問題的信息、經驗和策略。能夠輔助學習者將呈現的問題與已有的知識經驗產生聯系,激活圖式,形成問題求解的方案。
(六)互動設計
互動是學習環境中比較重要的元素。有效的互動既可以幫助問題表征,同時又能夠為問題求解提供相應的經驗和問題求解新視角。按照活動對象來分,可以分為學習者與信息資源環境的互動、學習者之間的互動和學習者與教師之間的互動。[22]因此,微課程的互動設計包括學習者與學習內容的互動、學習者與學習者的互動、學習者與教師的互動。針對這三個方面,分別提供練習反思模塊、生生討論交流模塊以及師生交流模塊。
1. 練習反思設計:練習反思是檢驗學習者能否真正解決問題的環節。將學和做緊密地結合起來,更能促進有意義的建構。練習反思模塊能夠將先前獲得的問題圖式運用于新問題解決中,促進學習者掌握圖式,同時熟練地應用規則。在微課程中,練習的提供應該遵循以下三個原則:
相關性原則:由于微課程提供的是某一知識點的傳授或者是某一問題的解決思路和方法,因此在一般情況下,可以提供相類似的練習。這類練習是學習者通過微課程的學習,能夠很容易抓住關鍵信息,將問題陳述映射到已有的圖式上。如果練習與微課程內容相差過大,學習者利用已掌握的圖式和經驗很難解決,則會形成挫敗感。
層次性原則:針對同一個知識點、思路、經驗能衍生出各種情境下的問題。微課程的學習并不僅僅是解決一個問題,更重要的是解決同一類型的問題。因此,在緊扣主題的情況下,將同一類型問題進行整理,按照從易到難的編排方式進行編排。這種編排方式能夠促進知識的有效遷移。
匹配性原則:練習的設置應該與微課程目標相一致。
2. 討論交流設計:活動理論認為有意識的學習和活動表現完全是相互作用和依賴的。[23]它要求先有某個確定的目標以及達到目標對應的規則和方法。互動就是一種有效的學習支持環境。微課程學習者的初始水平和學習能力不一樣,即使提供了視頻指導,也需要針對課程內容進行答疑解惑或者提供多樣化的觀點和意見。認知彈性理論認為傳達多樣化的觀點是一種有益的教學模式。[24]討論可以將不同學習者的經驗聚焦起來,讓學習者感知不同的人對問題情境的不同闡釋。
(七)評價設計
評價在問題求解過程中起著激勵、導向、監督和調節的作用。對學習效果的評價,不僅包括對問題求解的結果評價,也包括對問題求解過程中經驗或收獲的總結。微課程可以設計相應的練習題,針對不同的問題類型,評價標準具有相應的差異性。這就需要根據微課程目標的要求進行相應的練習設置及評價。同時,練習的數量并不是越多越好,而是選取個別典型的且具有代表性的例子。練習的形式多樣,包括選擇、填空、判斷、簡答和案例分析等。
總之,本文緊扣有意義學習、微課程和問題求解等核心概念,在充分把握問題求解和微課程的映射關系基礎上,運用教學設計思維構建了基于問題求解的微課程設計模式,該模式主要包括學習需求分析、問題設計、目標設計、情境設計、互動設計、資源設計、評價設計等基本環節。作為一種理論框架,該模式為促進學習者有意義學習的微課程設計提供了一種新的視角,其理論框架有效性和現實價值的可能性,還需要進一步的實踐確認和循環修正。我們認為,未來的學習趨勢主要是融合信息化技術的、自主的有意義學習。面對這種趨勢,信息化學習資源必須契合海量的、問題導向的和個性化設計的特點。微課程作為一種信息時代的產物,不單是課程資源形式上的創新,更是設計思維內核的創新,這種創新必須兼顧人的發展、信息技術、學習心理、教學設計和特點,使微課程成為智慧學習環境的一個有機元素,讓學習者浸潤其中,實現自身的發展。
[參考文獻]
[1] Jonassen,D.H.Toward a design theory of problem solving[J].Educational Technology Research and Delelopment,2000(48),63-85.
[2] 鐘志賢. 大學教學模式革新:教學設計視域[M]. 北京:教育科學出版社,2008:161.
[3][4][12] David H. Jonassen. 面向問題求解的設計理論(上)[J]. 鐘志賢,謝榕琴譯. 遠程教育雜志,2004,(6):16.
[5] David H. Jonassen. 面向問題求解的設計理論(下)[J]. 鐘志賢,謝榕琴譯. 遠程教育雜志,2005,(1):33-37.
[6][9][10][11][13] S. Ian Robertson. 張奇等譯. 問題解決心理學[M]. 北京:中國輕工業出版社,2004:8-13、39、86、277、278.
[7] 楊棟. 基于問題解決的教學游戲設計及應用研究[D]. 陜西師范大學碩士論文,2011.
[8] Zhang J.The nature of external representation in problem solving[J].Cognitive Science,1997,21(2):179-217.
[14][16][21] 張掌然. 問題的哲學研究[M]. 北京:人民出版社,2006:8、14-15、186-193.
[15] 高文. 一般的問題解決模式[J]. 外國教育資料,1999,(6):19-24.
[17] 金婧. 問題解決學習的技術支持研究[D]:揚州大學碩士學位論文,2009.
[18] 《新華字典》,第10版,商務印書館,2004年1月.