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關鍵詞:高中;地理教學;信息化技術
計算機網絡技術給各行各業帶來了非常積極的意義,同樣在高中地理教學中也起到了非常明顯的作用,在一定程度上帶來了積極的變革,信息技術在教育中可以起到催化的作用,而面對當今教育需要轉變觀念,以素質教育為歸宿等要求,信息技術至關重要,從文中具體論述。
一、現代信息技術在地理教學中應用的必然性
高中地理教學中地圖教學占有一定的地位。長期以來,高中生識圖能力較弱始終是地理教學中的一個嚴重問題。我們在進行高中地理地圖教學中難以用板畫形式表達,主要應用的是課本插圖、地圖冊和掛圖,這樣難以做到把地圖疊加或拆分,這種地圖展示法自然地表現出它的如形式較單一、無法充分體現動態進程等缺點,難以達到地理空間分析的要求。以計算機為先導的多媒體信息化技術輔教手段則以其聲像結合、動態展示、色彩豐富、表現效果強烈等優點成為新時期開展教改探索的首選方式,它正好彌補了上述傳統地圖教學中的許多不足。但值得指出的是,CAI僅僅是“彌補”了傳統模式的“不足”,而不能完全取而代之,因為以我們現有的教育水平和教學條件,無論在課堂上還是考查中均還不允許淡化教材,相反,是利用了現代教育技術來強化教材,教材和地圖冊中的地圖表示法不是計算機或其他媒體可完全取代的。因此,我們所開展的探索屬于利用計算機“輔助”手段來促進地理教學的教改模式,而不是尋求一種替代教材的全新“模式”。現代信息技術提供的學習方式,也有利于因材施教,體現教育的公平、民主和學生的全面發展;有利于激發學生的學習興趣,體現學生的認知主體作用;有利于多種教學策略的實現,深化學科教學,提高教學效益。因而新課程地理教材的突出特點是教材的多媒體化、教學的個性化與自主化、情景的虛擬化和地球的數字化地理教材的這一特點決定了現代信息技術教育與地理學科整合的重要性及發展的必然性
二、信息技術在高中地理教學中的應用策略
1.利用信息技術擴展高中地理課程教學資源
利用信息技術可以幫助教師與學生獲得更多的地理課程教學資源,主要體現在三個方面:一是可以擴展教學資源的來源;二是擴展教學資源的表現形式;三是擴展教學資源的內涵。擴展教學資源的來源是指教師和學生可以通過諸如計算機、網絡這樣的信息技術手段查詢、獲取更多的教學資源。以往的教學常常依賴于印刷型教材資源,教學資源十分有限。信息技術環境下,教學資源不再局限于教材,可以來自于多種渠道。比如,可以來源于電視節目,可以來源于互聯網絡的學術論文、教學視頻、網絡討論、虛擬實驗信息等等。
擴展教學資源的表現形式主要是指教學資源的表征與呈現可以突破傳統常用的文字方式,而是以動畫、音視頻、圖片圖像等多種媒體形式加以表現,可以通過設置適當的呈現時機與方式(比如以非線性方式來呈現,更加符合學生的非線性思維)更好地呈現教學資源內容,滿足學生的學習需要。
擴展教學資源的內涵是指可以通過動畫或虛擬實驗等方式有效地表現原理性教學內容,將教學內容中蘊含的原理性知識更為系統地加以呈現與拓展,讓學生不僅可以感知學習內容,也可以體會內容中蘊含的原理。
2.利用信息技術優化高中地理課程教學評價
傳統的高中地理課程教學評價常常借助課后習題以及試卷來考核學生的學習效果,信息技術在教學評價環節的引入可以變革課程教學評價過程與方式,更為客觀、全面、系統地評價教與學的效果。
信息技術在高中地理課程教學評價的具體應用主要體現在兩個方面:一方面,可以通過電子學檔等方式來收集、整理學生的學習過程材料,促進高中地理課程教學評價從總結性評價為主轉向兼顧總結性評價與過程性評價,以便更全面、科學地評價學生的學習效果。另一方面,也可以利用信息技術手段來處理評價信息。比如,教師可以通過一些制作試卷的工具軟件制作試卷,可以制作在線試卷,可以通過電子評閱系統對學生的成績進行評判,通過 Excel等工具記錄、分析學生的成績。
3.創設情景,渲染氣氛,成功導入新課
關鍵詞:實驗教學改革;實踐技能培養;《土地利用規劃學》;GIS技術
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)04-0116-05
一、序言
《土地利用規劃學》是一門跨度大、綜合性和實踐性很強的學科,涉及自然科學與社會科學的諸多領域的課程。它是“土地資源管理”、“自然地理與資源環境”、“資源環境與城鄉規劃管理”等專業的核心課程,現階段已有100多所高校在土地資源管理、自然地理與資源環境等專業開設《土地利用規劃學》課程[1-3],在專業課程設置中具有重要地位。各高校相關專業積極開展《土地利用規劃學》的課程改革和建設,探索改進教學目標、教學內容和教學模式,建設有自己特色的創新型、技術型、研究型的教育教學模式。本研究基于GIS技術及其應用,從教學目標設置、課程建設基本思路以及實驗教學內容設置這三大方面對《土地利用規劃學》進行深入的分析和討論,以期為《土地利用規劃學》教學改革的課程理論體系建設、知識結構完善、技術方法應用等的更新和發展提供參考,最終培養出更多優秀的高素質土地利用規劃人才,滿足社會對人才的需求。
二、教學目標設置
教學目標是課程內容和任務的重要衡量標準,是教學目的的具體化和形象化[4],在教育教學中起著十分重要的作用。教學目標與教學的內容相結合,可以更好的達到學習效果,提高《土地利用規劃學》整體的實際運用能力,讓學生更好地領會《土地利用規劃學》的基礎理論,從而掌握土地利用規劃的整體思路,靈活應用相關技術和技能[5],充分發揮《土地利用規劃學》素質和能力教育的功能,大大提高教學的質量和水平,使得《土地利用規劃學》更加貼近生活和實際,促進其更好的進步和發展。
課程在教學目標上影響和制約的因素比較多,而且相互之間有著密切的聯系,因此在教學目標的設置上需要綜合考慮各方面的因素。《土地利用規劃學》的教學目標不僅要求學生能夠靈活的掌握各種知識和技能,同時也需要與時俱進的融合各種知識,提高動手能力和實際操作能力,提高實踐的水平和本領。我們針對《土地利用規劃學》的課程特點、社會對這方面人才的要求以及綜合了多年來在《土地利用規劃學》上的教育教學經驗,制定了適應專業培養特點的教學目標,主要從知識目標、能力目標以及實踐目標這三方面來設置,促進廣大學生能夠更加全面的發展。
1.知識目標。(1)理解和掌握土地利用規劃的研究目的、研究任務以及研究內容,能夠靈活的掌握和運用相關的知識,對基本的知識有深入的認識和了解。(2)熟練地掌握《土地利用規劃學》的理論和原則以及各種土地利用規劃的一般方法和步驟,對土地規劃的一般步驟以及相關規劃工作的基本流程和方法做詳細了解。(3)系統掌握土地利用規劃編制和制圖的相關知識,提高自身編圖和制圖的能力和技能。(4)理解和掌握土地利用總體規劃、專項規劃和詳細規劃的流程和基本方法,并且能夠與時俱進的自覺關注和學習相關規劃流程的變化。(5)熟練地掌握與土地規劃相關的法律法規,在進行土地利用規劃的學習或是工作時能夠靈活的運用相關法律法規解決規劃上遇到的難題。(6)理解3S技術與《土地利用規劃學》相關技術和軟件的理論和實際操作的知識,靈活的運用GIS等技術和方法,提高自身的操作水平和操作能力,全面提高自身素質和能力。
2.能力目標。(1)能夠系統的掌握土地利用總體規劃、土地利用專項規劃和詳細規劃、土地利用規劃方法和規劃實施的步驟和方法,提高自身的能力和水平,把學習到的知識運用到實際生活和工作之中,促進自身的能力和水平的提高。(2)具有較強的數據收集、數據分析、數據管理、規劃方案制訂、規劃實施措施提出、規劃文本的編輯以及規劃技術的分析的能力。全面提高自身掌握GIS的水平和技能,通過技術的提高和學習的深入來更好的適應國家和社會的需求。(3)能夠利用GIS技術及其相關軟件進行案例分析、規劃布局、圖件制作、技術分析以及數據分析制圖等。在不斷發展的土地利用規劃學領域,需要不斷的提高自身GIS的操作和運用的能力,靈活的學習相關的知識和技能,做一名高技術的人才。(4)能夠熟練的運用所學的知識去分析土地規劃現狀存在合理的地方和不足之處,同時對編制的規劃方案進行各種用地的分析和未來的數量預測。(5)能夠初始模擬某地區土地利用規劃,真正掌握土地利用規劃編制程序、思路及技術要領。(6)熟練的掌握地理信息系統、環境學、數據庫等學科知識和方法,綜合的分析土地利用規劃以及完成對各類用地的分析和評價。
3.實踐能力。(1)對土地利用總體規劃、土地利用專項規劃和詳細規劃等土地利用規劃有較強的實際操作水平和實踐能力。在實際的案例和事件當中能夠充分的運用自身的知識和技能去處理相關規劃方案,提高實際處理問題的方法和能力。(2)能夠通過收集的資料和數據模擬某地市或鄉鎮的土地利用規劃。在日常的教育教學中,需要加強在這方面的教育教學訓練,增強學生對土地利用規劃學的案例分析和模擬運用的能力。在課程設置上可以通過引導學生收集或者是教師提供數據的方式讓學生在指導和幫助下進行土地利用規劃的模擬和分析,增強實踐能力的培養。(3)利用GIS技術能夠對某地區土地利用現狀和土地供需進行預測與分析。在科學和技術不斷發展和進步的今天,更加需要在技術層面不斷提高土地利用規劃學的分析和研究,才可以更好的適應社會和相關部門的需求。GIS技術與《土地利用規劃學》有著密切的聯系,許多土地利用規劃的相關的分析和研究需要在GIS的基礎上進行。在實踐目標上需要學習并且不斷提高自身的GIS實際操作的水平和能力,掌握對地區土地利用現狀分析以及對土地利用未來的規劃和土地供需的預測,真正適應未來對高素質人才的要求。(4)理解和掌握某地區土地利用結構調整和空間布局優化的基本方法和步驟。在《土地利用規劃學》的實踐目標設置上,需要更好的理解和掌握某個地區的土地利用結構調整和優化空間布局的方法和技術。在實踐的層面加強對其的要求和分析,全面提高實踐能力,適應發展的需求。(5)能夠解決實際的問題的能力。《土地利用規劃學》所涉及的知識和能力范圍較廣,同時十分貼近生活和日常的規劃,因此,在學習過程中尤其需要提高自身解決實際問題的能力和水平,如掌握土地整治的方法和技術,掌握分析和提高土地集約利用的方法和步驟等。(6)培養綜合能力強、技術水平高、實踐能力強的適應社會發展和國家需要的高素質人才。通過對各種技術和能力的培養,提高自身全面發展的能力和水平,增強實踐能力和技術水平,適應社會的需求。
三、課程建設基本思路
為了更好的適應學科的發展以及結合教學的目標的要求,逐步的培養和提高學生的創新能力和實踐能力,結合多年的教育教學的經驗,歸納總結得出《土地利用規劃學》建設的基本思路,來更好的進行教育教學的探討和改革。基本思路包括以下的幾個方面。
1.注重基本概念。在《土地利用規劃學》的教學中應注重對基本概念的掌握,實現各種知識之間的融會貫通。對基本概念的理解和掌握是解決復雜問題以及相關疑惑的基本點,進而有利于對學科精髓的把握和理解。同時,基本知識的掌握也是學習《土地利用規劃學》的重要理論保障和關鍵之處,只有打好基本概念學習的根基才可以更好的進行以后的學習以及進一步提高自身的能力和水平。學習土地利用規劃的核心在于對土地利用在時空上實現優化配置,最大限度地發揮土地的總體功能,實現土地的優化布局。掌握《土地利用規劃學》的基本概念,了解土地規劃及土地利用總體規劃、土地利用專項規劃和土地利用詳細規劃的知識,掌握土地利用規劃學的一般方法和流程,從而為以后綜合利用和規劃打下堅實的基礎。
2.理論和實際相結合。在學習《土地利用規劃學》的課程內容上,需要掌握相關的理論知識,提高自身的理論水平和功底,形成一套土地利用規劃學的體系,適應社會發展的要求,并且要求學生能夠在有一定的理論水平的基礎上靈活的把理論運用到實際當中用于指導實踐,提高整體的實踐水平和實踐能力,成為綜合發展的高素質人才。只有把理論和實際相結合,才可以更好的促進自身的全面發展,真正的掌握《土地利用規劃學》的方法和技術。
3.靈活掌握GIS技術。《土地利用規劃學》的涉及面廣,知識點多,靈活性要求高,技術性強,根據課程特點和專業的教學要求,以及與社會發展相結合,需要建立新的高效率、高技術的課程內容體系。《土地利用規劃學》涉及土地利用總體規劃;地域的土地利用現狀分析;土地供給和需求的預測;基本農田保護以及規劃建庫;某地區土地利用優化布局;某建設用地集約節約利用研究;土地整治規劃研究等方面的內容,這些內容都是離不開對GIS技術的學習和運用。隨著社會發展和土地利用規劃對技術水平要求的不斷提高,學生只有靈活地掌握GIS技術才能更好的適應發展的要求,基于GIS的《土地利用規劃學》的教學改革具有現實性和實踐價值。
4.建立多層次高效率的課程體系。在《土地利用規劃學》的課程教育上具有靈活性和實踐性強的特點,因此在進行教育教學之前應從整體規劃好課程體系。在課程的設計和安排上,需要注意科學性和靈活性的原則,同時需要從整體的角度出發,根據學生的課堂反應以及相關的政策措施等方面靈活調整課程,使得《土地利用規劃學》的教育教學以及培養的人才更具有科學性和實踐性。加強課程的管理體系建設,從不同的層次滿足多方面的需要,提高整體的教育教學質量,培養滿足新時代社會需求全面發展的優秀人才。只有把《土地利用規劃學》的立足點放得更遠、更全面,才可以真正達到靈活的掌握和運用《土地利用規劃學》相關知識和方法的目的。
5.采用案例教學進行引導性教育。案例教學是一種把理論和實踐相融合,把知識和動手能力相協調的新的教育教學方式。通過這種方式可以更好的引導學生去學習和理解相關的理論知識,從案例中學會如何靈活的運用和操作,因此在《土地利用規劃學》的教育上十分有必要增加案例教學去引導學生更好地學習。通過有代表性的具體的案例分析來讓學生深入的學習這門課程的精髓,將課程的理論和相關的知識通過案例學習較為靈活地運用到實際的工作當中。同時,在教育教學的過程中需要增加更多的實踐環節,可以利用一些土地規劃的案例,讓學生自己當一回規劃師去真正動手規劃某個區域,通過教師的指導和點撥去深刻認識規劃學的相關內容以及在實踐當中的操作要領,掌握相關的制圖軟件和制圖規則,真正增強自己的動手能力和實際操作能力。
四、實驗教學內容設置
《土地利用規劃學》的課程是依據一定時期社會經濟發展對土地的要求,根據土地規劃的自然屬性和社會屬性,在時間和空間上進行土地資源優化分配和合理開發土地資源的過程,涉及到多門相關課程的知識,需要用綜合的全面的眼光去分析和解決問題[6]。珠三角地區的經濟快速發展,在各級國土、城市建設、城市規劃、農業、水利設施、交通等職能部門以及相關的企業對土地利用規劃的人才需求不斷增加,要求也是不斷提高[7]。在新的形勢下,對《土地利用規劃》的實驗教學環節建設的創新性、技術性和可操作性提出了新的更高的要求[8,9],因此,在實驗教學的內容設置上需要與時俱進,結合當今社會的需求,提高學生的創新能力和動手實踐能力,能夠靈活的運用各種知識和技術,更好的適應時代的發展和社會的需要[10-12]。
1.實驗教學目標。《土地利用規劃學》課程實驗是以《土地利用規劃學》專業課程學習內容為基礎,教學目標配合資源環境與城鄉規劃管理、自然地理與資源環境專業課程,利用實驗室資源,加強學科知識應用層面的培養,提高學生的綜合素質,培養學生的創新精神。該實驗課程由基礎性、綜合性和設計性三組實驗構成。其中基礎性實驗課內容緊緊圍繞土地利用規劃學實踐中所涉及的土地利用現狀調查與分析、基礎數據預測等重要環節而展開;綜合實驗以地理信息系統在土地利用規劃中的應用為主,采用ArcGIS為平臺培養學生利用計算機技術開展土地利用規劃成果圖件編制的工作能力;設計類的實驗則結合基本農田數據庫建設實際需求開展有針對性的課題研究和設計。基礎實驗要求學生掌握土地利用規劃學的關鍵技術環節,在實驗技術人員的指導下,學生完成實驗項目,撰寫實驗報告。設計試驗要求學生根據土地利用規劃的技術要求和社會實踐的需求,設計并合理調整、完善基本農田規劃數據庫,完成數據更新和發展,掌握數據庫建設相關專業知識的應用;綜合實驗要求學生結合項目全面的了解、理解、掌握,并靈活應用土地利用規劃專業知識,加強地理信息技術的應用實踐和管理,編制完成土地利用規劃成果圖件,增強從事土地利用規劃管理工作的實際操作能力。主要依據在室外進行調查的數據,在實驗室內利用ArcGIS等相關信息化管理軟件進行分組實驗。學生在教師指導下完成相關實驗內容,主要采用演示法、講授法、模擬法、DIY制作等教學方式。實驗完成,隨堂邀請學生對實驗成果進行展示和講解,充分討論和吸收優秀成果的經驗,不斷豐富完善成果內容,掌握先進方法技術,實現學生學以致用和培養自主創新能力。
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Based on GIS of TCM Experimental Teaching Reform and "Land Use Planning" and Analysis of Practical Skills Training
LIU Yan-yan 1,YAO Yi-ying 2,WU Da-fang 1,LIN Mei-zhen 1,YANG Mu-zhuang1
(1.Institute of Land Resources and Urban-Rural Planning, School of Geographical Sciences, Guangzhou University, Guangzhou, Guangdong 510006, China;2.School of Geography, South China Normal University, Guangzhou, Guangdong 510631, China)
【關鍵詞】
肝硬化患者;低鈉血癥;原因分析;護理
近年來,肝病越來越被人們熟悉,一提到它,人們自然而然地產生了恐懼。肝病的種類很多,病毒性肝病只是其中一大類,這類病毒如果治療不及時就會持續惡化,引起更嚴重的急性肝炎,慢性肝炎,肝硬化和重型肝炎,肝癌,直接威脅人們的生命健康[1]。本文主要研究肝硬化患者并發低鈉血癥。所謂的肝硬化并發低鈉血癥其實就是肝硬化患者的腹水發生電解質紊亂,據相關文獻報道這種病的發生率已經高達45%,為了能夠將這種疾病進行治療,對此我院做出以下研究,選取我院在2009年1月至2011年1月收治的40例肝硬化并發低鈉血癥患者,并將肝硬化并發低鈉血癥患者作為研究對象(所有肝硬化并發低鈉血癥患者都自愿接受調查并服從所有準則)。對這些患者出現低鈉血癥的原因進行分析以及針對原因采取護理措施。將所得的資料進行回顧性分析研究。現將研究報告如下。
1資料與方法
1.1一般資料選取我院在2009年1月至2011年1月收治的40例肝硬化并發低鈉血癥患者,并將肝硬化并發低鈉血癥患者作為研究對象(所有肝硬化并發低鈉血癥患者都自愿接受調查并服從所有準則)。其中男22例,女18例。年齡37~88歲,平均年齡為(44.2±9.6)歲。在40例患者中,有25例乙型肝炎肝硬化患者,有5例丙型肝炎肝硬化患者,有10例為乙醇性肝硬化患者。
1.2儀器的選擇和低鈉血癥患者的診斷標準[2]
選用儀器為BT320自動生化儀來檢測肝硬化患者的血漿鈉。當患者的血漿鈉小于130mmol/L時,則表示肝硬化患者患有低鈉血癥。以下為血漿鈉的劃分標準。1當患者的血漿鈉為130mmol/L到145mmol/L時,此時為正常。2當患者的血漿鈉為126mmol/L到130mmol/L時,表示患者患者有輕度的低鈉血癥。3當患者的血漿鈉為121mmol/L到125mmol/L時,表示患者患有中度的低鈉血癥。4當患者的血漿鈉為小于121mmol/L時,表示患者患有重度低鈉血癥。
1.3肝硬化患者并發低鈉血癥的原因
1.3.1肝硬化患者對鈉的攝入不足1患者對鈉的吸收進行了限制,導致患者的白蛋白出現了減少,細胞內呈現出低滲壓的情況,進一步導致了細胞外的鈉進入到細胞內。最終形成了低鈉血癥。2患者自身存在鈉的差異。
1.3.2肝硬化患者排出過多的鈉肝硬化患者出現了大量的腹瀉,嘔吐等癥狀。
1.3.3在治療肝硬化時,選擇的藥物不正確比如說,臨床上使用的氫氯噻嗪利尿劑就是一種排鈉利尿劑。對于這種藥物的使用,將會導致更多的鈉被排出患者的體外。從而形成低鈉血癥。
1.3.4肝硬化患者自身因素1肝硬化患者的肝功能出現衰退,并很長的一段時間都在輸沒有鈉的葡萄液。2肝硬化患者的血中含有抑制Na的酶活性物質。3肝硬化患者患有低蛋白血癥。以及自身出現了血清白蛋白的減少。
1.4對肝硬化并發低鈉血癥患者的護理
1.4.1低鈉血癥的觀察觀察患者的飲食習慣,利尿劑的使用劑量和時間,了解患者的腎功能狀況,血常規的檢測結果,以及患者是否出現了頭痛,嗜睡和暈厥的情況發生。
1.4.2飲食護理1.對于肝硬化并發低鈉血癥患者必須采取限制喝水的量。每天的飲水量必須要控制在1000ml。2.飲食要以清淡為主。不要太冷也不要太熱。溫度再好控制在35°到39°之間。切記不要吃油炸和刺激性食物。3.食物必須要含有鈉元素。4對于沒有并發癥患者來說,可以吃一些富含高蛋白的食物。4當肝硬化并發低鈉血癥患者每天的排尿量高達1500ml,此時應該放松對其靜脈滴注無鈉鹽。
1.4.3使用藥物的觀察和護理對于肝硬化并發低鈉血癥患者來說,除了采取利尿為主的方法之外,還要進行一系列的聯合使用藥物。每天要時刻記錄患者的排尿量,以及電解質變化。從而來避免大量的進行靜脈滴注無鈉鹽的使用情況。
1.4.4并發癥的觀察和護理觀察患者的面色,生命特征,大便的顏色,排尿的量,以及血生化的標本。只有這樣,才能夠及時的發現肝硬化并發低鈉血癥。才能夠做到及時的處理。
2結果
通過分析肝硬化并發低鈉血癥的原因,并針對這些原因采取一系列措施,使得在40例患者中,有38例肝硬化并發低鈉血癥患者得到救治。余下2例沒有得到救治。
3討論
當醫務人員能夠及時的對肝硬化并發低鈉血癥患者的原因進行分析,并對這些原因采取針對性的護理措施,將會使患者的治愈率和生活質量得到明顯的提高,因此,進行有效的原因分析和護理在治療肝硬化并發低鈉血癥患者方面是值得推廣的。
參考文獻
作者簡介:張莉莉(1982-),女,漢,河南省洛陽人,講師,碩士,畢業于江蘇大學,主要研究方向為電氣自動化、現代控制等。
電氣工程及其自動化是與電能生產和應用相關的技術,也是工程教育體系中的一個學科[1]。隨著社會經濟的發展,電力需求越來越大,電力后備人才的培養迫在眉睫。目前,我國許多大學都開設有該專業,是我國高校招收學生最多的專業之一。洛陽師范學院也開設了該專業,專業包含電力系統及其自動化、過程控制及其自動化、電力電子與拖動三個方向。 該專業安排的課程都是從事電力系統相關工作的基礎知識,有理論性強、且與實際工程聯系密切的特點,它要求學生有較高的動手能力。但由于傳統教學方式存在不足,所以至今教學效果不夠理想[2]。該文在已有教學改革和實踐的基礎上,引入CDIO工程教育理念,并將教學與工程實踐相結合,確定課程教學方案,最終得出一套基于CDIO的電氣工程及其自動化專業(電力系統及其自動化方向)的教學方法,進而培養出工程能力較強的學生。
1 洛陽師范學院電氣工程及其自動化專業發展和現狀
我校是師范院校,電氣工程及其自動化專業開設較晚,與重點工科大學相比,在學校軟硬件方面都存在一定的差距。我校原為師范院校,開設該專業后在課程體系及教學方面還沿用了師范教學的一套理論,難免出現各種問題。
在課程體系和教學內容中,出現了一些問題:一是注重理論教學,忽略了實踐教學,學生實踐能力較差;二是各門課程老師交流較少,各課程教師只是專注于自己教學課程,與相關課程老師交流過少,導致學習內容上的連貫性不是很好;三是校企合作還有待提高;四是教學設備和設施不完善,校內實驗實訓基地和校外實踐教學基地尚未建設好;五是電氣工程及其自動化是長線專業,具有很大的社會需求,尤其服務洛陽地方經濟和相關行業的能力仍待提高。
2 改革思路及方向
2.1 基于CDIO的理論教學改革
CDIO由構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運作(Operate)四個英文單詞的首字母組成。它涵蓋了從產品研發到產品運行的整個周期,引導學生主動學習工程,并注重實踐以及課程之間的聯系,集中體現了“做中學”和“基于項目的教育和學習”的理念,因此理論教學時應注重實踐中的應用內容的講授。
2.1.1電力系統及其自動化方向專業課程設置
電力系統是由多個環節組成的電能生產與消費系統,包括發電、輸電、變電、配電和用電等。為保證系統的良好運作,還在各個環節和不同層次之間設立了相應的信息與控制系統,用來測量、調節、控制、保護、通信和調度電能生產的全過程,以保證用戶獲得安全、經濟、優質的電能。電氣工程及其自動化(電力系統及其自動化方向)主要任務就是理解、掌握并能設計電力系統各個環節。因此該專業主要開設的專業主干課程有:電力電子技術、高電壓技術、發電廠電氣部分、電力系統分析、電力系統繼電保護、計算機仿真、電力系統規劃等課程等。
2.1.2理論教學改革
學生通過學習專業主干課程對電力系統有一個全面深入的了解,為今后從事相關的工作打下堅實的理論基礎。為了達到好的教學效果,以上各門與實際聯系緊密的課程講授時應以CDIO的教學方式進行教學,使學生主動學習,牢牢掌握電力系統的相關知識。
以《電力系統繼電保護》課程為例[3],對課程基于CDIO的教學,講解內容應分步實現。首先,要讓學生透徹理解繼電保護的內涵,引導學生通過對大型事故案例的分析來主動地發現問題并構思(conceive)。因為繼電保護作用重大,能保護一次系統的安全穩定運行,學生們只有在分析系統正常運行和故障運行的電氣量特性差別的基礎上,才能設定保護方案,所以學生必須牢牢掌握。其次,掌握繼電保護方法是思考和解決保護問題的基礎,學生只有在此基礎上,才能對一次系統故障進行分析,找出相對的辦法來切除故障,并完成設計(design)和實現(implement)過程;再次,典型完備的保護方案應從企業那里借鑒,因為企業在這方面配置十分成熟,啟發學生在配置保護時形成完整的概念,完成運作(operate)過程。上述這種教學內容設計,彌補了原來的繼電保護課程偏重于基本原理的介紹、不注重應用的缺陷。
2.2 基于 CDIO 工程教育模式的實踐性教學環節的改革與實踐
目前我國工程教育不僅重視科學基礎,還重視對學生個人能力、團隊合作能力以及系統適應和調控能力的培養。要真要做到這些,要改革工程人才培養模式。參照CDIO理念進行改革是一種有效可行的思路。這種理念以項目設計為導向、以能力培養為目標,可通過項目設計將整個課程體系系統地、有機地結合起來。該研究為學生設置了1級、2級、3級三個級別的項目。1級項目涵蓋該專業核心課程,體現專業主要能力要求,貫穿于整個本科教學階段,對學生進行構思、設計、實現、運作的整體訓練;2級項目則僅涉及一組相關核心課程的學習,重點突出對某項能力的要求;3級項目則針對單門課程,專為增加學生對該門課程的理解而設。各級項目設立的必要性、所涉及的能力要求等,均根據課程需要而定。通過以上設計,整個培養計劃形成有機整體。
2.2.1基于 CDIO 模式的課程設計的設置(3級項目)
該校電氣工程及其自動化專業有多達二十幾門的專業課課程設計,為了達到實際效果,電力系統及其自動化方向的學生重點對電力電子技術、高電壓技術、發電廠電氣部分、電力系統分析、電力系統繼電保護、電力系統調度自動化、電力系統自動裝置原理、Matlab控制系統與仿真、單片機原理及應用等課程進行課程設計環節。通過增加實踐環節,增設每一門課的課程設計,可以很好的提高學生的動手能力,改善學生對知識的理解水平,為使學生形成完整的知識體系以及應用能力打下良好的基礎。
3級項目設計旨在鼓勵學生主動學習和綜合學習。項目通過開展學術研討活動,推動學生學習系統建模、模型分析、仿真開發等技能。教師在課程設計項目中要引導學生通過技術研討、方案選擇等形式啟發創新思維。在這種新型模式的課程設計下,學生對研究對象進行系統模型分析計算,可培養其用數學邏輯方法精確描述電力系統的能力。項目內容設計時要考慮學生個體能力的差異,為不同水平的學生提供不同復雜程度的選擇。按照各自的要求完成設計任務,也可以達到鞏固知識和鍛煉能力的目的。比如電力電子技術課程設計設置:⑴單結晶體管觸發電路的設計;⑵正弦波同步移相觸發電路的設計;⑶單相半波可控整流電路的設計;⑷單相橋式半控整流電路的設計;⑸單相橋式全控整流電路的設計;⑹三相半波可控整流電路的設計;⑺三相橋式半控整流電路的設計;⑻三相橋式全控整流電路的設計;⑼單相正弦波脈寬調制SPWM逆變電路的設計;⑽半橋型開關穩壓電源的設計;⑾單相交流調壓電路的設計。以上設計難易程度有所差別,適合不同水平的學生,使不同層次學生都能得到鍛煉。
2.2.2基于 CDIO 工程教育理念的“課程群“綜合設計或實驗設置(2級項目)
2級項目則引導一組相關核心課程的學習,重點突出對某項能力要求。我校把電氣工程及其自動化專業的所有課程建立了四個課程群,其中專業課程群有四個:電子電路課程群、自動控制類課程群、電力系統及自動化課程群、嵌入式系統課程群。這里重點討論電力系統及其自動化方向的課程群。
電力系統及自動化課程群主要涉及電能的產生、變換、輸送、分配、控制的理論,電力系統的規劃、設計、安裝調試、運行規律,以及相應的設備、測量、保護、調節、控制系統的理論和技術。本課程群建設的目的就是將電力電子、電力系統分析等相關的理論課程和繼電保護、發電廠電氣部分、高電壓等技術課程同實際電氣設備和電力系統有機地結合起來, 通過上述訓練,學生能掌握電力系統的設計方法,并鍛煉了分析、計算和解決實際工程問題的能力。因此,該課程群的設置對培養從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、技術開發、信息處理、設計施工等領域工作的應用型工程技術人才具有重要意義。
課程群綜合設計或實驗項目的設置有個原則,那就是必須注重專業核心課程之間知識點的相互聯系,強調設計或實驗構思、設計、實現、運作都要基于項目進行。讓課程群綜合設計給學生更多參與實踐的機會。如該院進行不同電壓等級變電站設計與保護的課程群綜合設計時,將具有很強內在聯系的電力系統分析、電力系統繼電保護、發電廠電氣部分、計算機仿真等課程融合成一個課程群設計。以發電廠電氣主接線方案為平臺,依托短路計算和潮流計算來實現電力系統中設備選擇與運行,通過分析故障特征并進行整定計算來設定保護、最后通過計算機動態過程仿真分析等環節[4]。在這一個課程群設計下,學生工程實踐能力得到提高,而且在學習理論課之前,就能對立電力系統整體知識點有宏觀把握。綜合性設計通過利用開放性實驗室實踐,可以獲得遠遠超過課內實驗學時的實踐操作訓練時間。通過自主性、綜合性、設計性、創新性實驗內容的設置,可以進一步提高學生的學習效率和質量。
2.2.3基于 CDIO 模式的“產、學、研”相結合的畢業設計過程改革(1級項目)
CDIO 工程教育思想要求學生主動學習工程技術,并將課程和實踐有機聯系起來。這符合當前高等教育改革和發展趨勢:即將教學過程與相關行業發展緊密聯系起來。該院1級項目必須完整的貫穿于整個本科教學階段,使學生完整的得到構思、設計、實現、運作等方面的系統訓練。該校電氣工程及其自動化專業的1級項目分初級階段和高級階段。初級階段在一到三年級完成,任務是:了解CDIO理念,通過解剖產品實例來了解其組成部分及設計原理,使學生增加感性認識,并了解本專業核心課程與實際產品之間的對應關系,讓他們可以未來工程師的角色定位去看待所學知識;學生經歷項目構思與設計的實踐過程后,對專業的興趣會大大提高,創新思維也能得到鍛煉。畢業設計是1級項目的高級階段,任務是:學生在完成課程學習與項目訓練后,利用所學知識,完成一個產品項目的構思、設計、實現、運作等的訓練。設置1級項旨在讓學生從解決實際問題出發學習專業知識,激發學生對工程問題的興趣,引導其探索并掌握解決問題的方法。
該院鼓勵學生的畢業設計與工礦企業相結合,具體參與到某個產品或者是某個電力建設過程中去,通過畢業設計著重培養學生綜合分析和解決問題、組織管理、社交、獨立工作等各種能力,以及嚴謹、扎實的工作作風和強烈的事業心、責任感。只有具備這些能力和素養,學生將來走上工作崗位后,才能順利完成所承擔的建設任務。
電氣工程及其自動化專業畢業設計的任務是,通過學習和訓練,使學生了解電氣工程設計基本原理和方法,掌握一般電氣工程設計的基本技能;根據情況合理選擇實施方案;熟練進行電氣工程各方面的計算,并設計出合乎規范的電氣工程施工圖紙。評估學生畢業設計時,要將實施過程和成果相結合進行,要重視過程和社會需求者的評價,對于結果則可以看得輕些,做到以社會需求為導向進行評價。學生畢業設計成績評估由畢業設計撰寫(40%)、畢業設計項目實施過程(40%)、社會需求評價(10%)和平時表現(10%)四部分組成。以項目實施與理論掌握情況考核為主,兼顧社會需求與平時成績,這樣才可以較為全面地評估學生的能力。
關鍵字:學習情境;多樣化;分層遞進
中圖分類號:G423.07
1.引言
近年來高職院校掀起了課程建設的,項目課程和工作過程系統化課程開發方法成為課程開發的主流方法。由于計算機專業很多課程即要求學生有較多的理論知識,又要求學生掌握熟練的操作技能,使課程開發困難重重。機械的按照項目課程或工作過程系統化課程的開發方法開發的課程往往效果不理想,本文提出的基于學習情境分層遞進與能力目標多元化的課程開發方法在《企業級應用系統開發實戰》、《網絡攻擊與防御》兩門課程的推廣應用中取得了良好的效果,證明這是一種有效的適合計算機相關專業開發工作過程系統化課程的方法。
2."分層遞進"學習情境設計與編排方法
2.1 學習情境設計的分層原則。"分層"是把一門課程的學習情境分成兩層,第一層學習情境的目的是讓學生經歷完整的工作過程,重點是通過一個完整的項目讓學生獲得專業知識和專業技能。另一層學習情境中默認學生已經掌握了大部分項目需要的專業知識和單項技能,要求學生綜合這些知識和技能完成一個完整的項目。
2.2 學習情境編排的遞進原則。"遞進"要求每一層的學習情境之間要有一定的遞進關系,兩層學習情境之間也要求有一定的遞進關系。這個原則遵循了人類的認知規律和建構主義教學理論。如《中小型網絡安全管理與維護》課程中學習情境的編排遵循兩個原則,網絡規模有小到大,知識和能力復雜度有簡單到綜合。
3.創建并實施能力目標多樣化的教學模式
3.1 能力目標多樣化教學模式的背景。在我們教學實踐、就業工作、企業訪談中發現,同樣是網絡專業相關的就業崗位,企業對人才的能力結構要求有很大差別,如企業中關于網絡安全的崗位分為售前工程師、銷售、安全顧問、售后工程師、安全實施工程師,對于售前工程師工程要求有較強的溝通能力,對網絡技術只要求總體上的把握,不需要做具體的實施,而對于安全實施工程師更加偏重于技術細節。由于種種原因,一個班的學生中有些適合做售前工程師、銷售,有些則更適合做安全實施工程師,但我們目前的教學中,往往用一種標準去要求和考核學生。通過這個項目做一些改革,更好的體現以人為本、以學生為中心的理念。
3.2 能力目標多樣化教學模式中的教學方法。能力主要分為方法能力、專業能力、社會能力,學生將來的工作崗位不一樣,對這三方面的能力要求是不一樣的,我們根據學生的個性特點在教學過程中有準對性的培養學生的能力。如在學生以小組為單位開展學習任務時,讓性格外向、希望從事售前工作的同學有更多機會從事組織和匯報工作。課程中我們主要采用的教學方法有模擬項目招投標法、引導文教學法、小組對抗法、案例教學法、角色扮演法、PPT匯報等多種教學方法,引導學生個性化發展,充分調動學生的主觀能動性,積極鼓勵學生創新。
3.3 能力目標多樣化教學模式中的考核方案。我們為不同的角色制定了不同的考核方案,我們從企業的角度去評價學生的工作業績(角色扮演、工作態度),通過學生自評評價學生的團隊合作能力和理論應用能力,從教師的角度去評價學生的項目成果。
4.基于學習團隊的個性化指導教學方式
由于是大班教學,很難做到個性化培養,由于我們的學習情境往往要求學生以團隊的方式進行學習,學生團隊之間學習進度、學習內容、學習方式有一定的差異,這就要求我們對這個團隊進行個性化指導,因此我們創建了基于學習團隊的個性化指導模式。這個模式以培養學生的自學能力、創新能力為前提,在注重團隊內成員的個性化發展的前提下,要求團隊學生之間充分交流,很多基本問題可以通過學生之間的相互學習得到解決,節約了教師的時間,使教師有足夠的時間對學習團隊進行個性化指導。
5.結束語
不同專業甚至不同的課程有其自身的一些特點,學習情境的設計原則必須要和課程的特點相結合。尤其是第一次開發學習領域課程,設計的學習情境往往難以實施,因為根據工作過程系統化課程一般要求每個學習情境是一個完整的工作任務,這些工作任務大部分來自企業,雖然有的教師會按照先易后難的順序實施,但還是很難實施,"分層遞進"學習情境設計與編排方法很好的解決了學習情境設計流于形式的問題。
基于能力目標多樣化的教學方法源于工作過程系統化課程教學改革中存在的一些問題,宗旨在于在現有教學條件下,通過能力目標多元化教學使的學生的個性、學習興趣和就業崗位緊密結合起來,增強學生的學習興趣,突出學生的個性化培養。
參考文獻